New Insights into Tropical Vegetation Surface Temperature and Advancements in Estimating Vegetation Respiration and Photosynthesis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K19952
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: Yamamoto Yuhei 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 助教 (30845102)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 静止気象衛星 / 地表面温度 / 植生 / 猛暑 / 光合成量

Outline of Final Research Achievements

Using data from the Himawari-8/9 meteorological satellites, we selected and validated an algorithm for retrieving land surface temperature (LST), constructing a highly reliable product for analyzing vegetation surfaces. The developed LST product features high temporal resolution with 10 min. Leveraging this feature, I proposed a new method to extract information on the daily maximum temperature and diurnal temperature range of vegetation surfaces, enabling the detection of vegetation drying even under humid climate conditions. Additionally, by incorporating LST into models estimating photosynthesis (gross primary production), we demonstrated that it is possible to accurately represent the impact of temperature stress on vegetation during the daytime.

Free Research Field

熱赤外リモートセンシング

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地表面温度推定アルゴリズムの選定と検証：高頻度かつ高精度な地表面温度プロダクトを構築できたことで、特にこれまで雲被覆によって観測が妨げられてきた湿潤地域（熱帯気候や温帯気候など）での応用が期待される。
湿潤気候下での乾燥化検出手法の考案：本成果は、森林や農地の健康状態のモニタリングに革新的なものであり、熱波や干ばつにおける早期警戒システムの構築に貢献できる。
光合成量推定モデルへの植生面温度の組み込み：本成果は、植物生理学や生態学の研究において重要な意義を持つ。また、気候変動に伴う猛暑の頻発化や激甚化は湿潤地域でも懸念されており、これからの炭素収支モニタリングに重要な知見となる。