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Persistent Identifier
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perma:LIST.OWBLZE |
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Publication Date
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2026-07-06 |
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Title
| Ensemble evapotranspiration estimates and uncertainties: EVASPA [* Cross-Reference *] |
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Other Identifier
| https://doi.org/10.5194/egusphere-egu25-16717
OpenAlex ID: https://openalex.org/W4408466321 |
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Author
| Samuel Mwangi (Institut National de la Recherche Agronomique, Université Toulouse III - Paul Sabatier, Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement, Centre d'Études Spatiales de la Biosphère, Écologie des Forêts Méditerranéennes)Institut National de la Recherche Agronomique, Université Toulouse III - Paul Sabatier, Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement, Centre d'Études Spatiales de la Biosphère, Écologie des Forêts MéditerranéennesORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-6283-2078
Albert Olioso (Institut National de la Recherche Agronomique, Université d'Avignon et des Pays de Vaucluse, Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement, Écologie des Forêts Méditerranéennes)Institut National de la Recherche Agronomique, Université d'Avignon et des Pays de Vaucluse, Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement, Écologie des Forêts MéditerranéennesORCIDhttps://orcid.org/0000-0001-8342-9272
Gilles Boulet (Université Toulouse III - Paul Sabatier, Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, Centre d'Études Spatiales de la Biosphère, Indian Institute of Science Bangalore)Université Toulouse III - Paul Sabatier, Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, Centre d'Études Spatiales de la Biosphère, Indian Institute of Science BangaloreORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-3905-7560
Jordi Etchanchu (Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Montpellier, Laboratoire HydroSciences Montpellier, Institut de Recherche pour le Développement)Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Montpellier, Laboratoire HydroSciences Montpellier, Institut de Recherche pour le DéveloppementORCIDhttps://orcid.org/0000-0001-7330-0686
Vincent Rivalland (Université Toulouse III - Paul Sabatier, Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, Centre d'Études Spatiales de la Biosphère)Université Toulouse III - Paul Sabatier, Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, Centre d'Études Spatiales de la BiosphèreORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-3745-6717
Nesrine Farhani (Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Montpellier, Laboratoire HydroSciences Montpellier, Institut de Recherche pour le Développement)Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Montpellier, Laboratoire HydroSciences Montpellier, Institut de Recherche pour le DéveloppementORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-1568-7143
Jérôme Demarty (Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Montpellier, Laboratoire HydroSciences Montpellier, Institut de Recherche pour le Développement)Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Montpellier, Laboratoire HydroSciences Montpellier, Institut de Recherche pour le DéveloppementORCIDhttps://orcid.org/0000-0001-5173-9030
Chloé Ollivier (Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Montpellier, Laboratoire HydroSciences Montpellier, Institut de Recherche pour le Développement)Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Montpellier, Laboratoire HydroSciences Montpellier, Institut de Recherche pour le DéveloppementORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-0526-0488
Kaniska Mallick (Luxembourg Institute of Science and Technology)Luxembourg Institute of Science and TechnologyORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-2735-930X
Tian Hu (Luxembourg Institute of Science and Technology)Luxembourg Institute of Science and TechnologyORCIDhttps://orcid.org/0000-0001-7280-1921
Aolin Jia (Luxembourg Institute of Science and Technology)Luxembourg Institute of Science and TechnologyORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-3154-1355
Emmanuelle Sarrazin (Université Toulouse III - Paul Sabatier, Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National d'Études Spatiales, Centre d'Études Spatiales de la Biosphère)Université Toulouse III - Paul Sabatier, Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National d'Études Spatiales, Centre d'Études Spatiales de la BiosphèreORCIDhttps://orcid.org/0009-0000-1904-5784
Philippe Gamet (Université Toulouse III - Paul Sabatier, Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National d'Études Spatiales, Centre d'Études Spatiales de la Biosphère)Université Toulouse III - Paul Sabatier, Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National d'Études Spatiales, Centre d'Études Spatiales de la BiosphèreORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-3153-9573
Jean‐Louis Roujean (Université Toulouse III - Paul Sabatier, Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, Centre d'Études Spatiales de la Biosphère)Université Toulouse III - Paul Sabatier, Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées, Centre d'Études Spatiales de la BiosphèreORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-2340-8394 |
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Point of Contact
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Description
| Quantifying evapotranspiration (ET) beyond the local scale is essential for many water-related studies. Compared to in-situ instruments, Remote sensing (RS) has allowed the continuous monitoring of ET at larger spatial scales. By exploiting the physical relationship between remotely sensed surface biophysical parameters and the Earth’s thermal emission, continuous ET at such spatial scales can be obtained. In this study, we applied EVASPA, a tool that provides an ensemble of ET estimates, among other surface energy balance (SEB) variables, from various sources of data and several algorithms. Here, we applied MODIS data, which included: Land Surface Temperature/Emissivity (LST/E), NDVI, albedo, among others. Landsat data was separately applied for estimates at relatively high spatial resolution. Our multi-data multi-method approach resulted in 1215 ET estimates for the MODIS-based ETs (i.e., 5 LST/E (MYD/MOD 11/21 and VIIRS 21); 3 radiation sources (ERA5Land, MSG, MERRA); 9 Evaporative Fraction methods (5 S-SEBI based, 4 T-VI based), and 9 Ground heat flux methods (based on NDVI and LAI)). Evaluations using in-situ flux data yielded reasonable results even when a simple average was used (for example, RMSE of ~0.9 mm/d over the forested Puechabon site), with a broad absolute and performance range between the member estimates being observed (for instance, an ensemble RMSE range of ~0.6 to ~1.2 mm/d for the best-to-worst performing EVASPA members over the Puechabon site). Uncertainty analyses were also performed where we analysed how each of the distinct variables (i.e. radiation, LST, EF and G methods) influenced the modelled ET. Irrespective of the combination criteria selected, LST and EF were observed to be the main uncertainty drivers; this was despite instances where radiation resulted in higher uncertainties that were dependent on the combination selected and/or the period of simulation. G flux methods exhibited the least influence on the ensemble simulations. Overall, we showed that ensemble-based contextual modelling can provide enough spread for better flux simulations. This work aims to guide the establishment of an optimal weighting criteria of the members for improved ET estimates. The EVASPA algorithms will be used for providing ET estimates in the frame of the Indo/French future mission TRISHNA to be launched by the end of 2026.Keywords: ET, SEB, contextual ET, multi-method multi-data, ensemble modeling. (2025-03-15)
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Subject
| Earth and Environmental Sciences; Physics |
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Keyword
| Evapotranspiration
Environmental science
Meteorology
Climatology
Econometrics
Geography
Mathematics
Geology
Ecology
Biology |
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Topic Classification
| Plant Water Relations and Carbon Dynamics
Geothermal Energy Systems and Applications
Groundwater flow and contamination studies |
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Deposit Date
| 2025-03-15 |
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Data Type
| Preprint |