用平流─干旱模型估算麦田潜热及平流

采用平流－干旱模型估算麦田的潜热，并与波文比法对比，结果表明，该模型可用于估算农田蒸散，还用此模型计算分析了麦田的热平流，以及冠层温度和冠层阻力，发现麦田平流午间很小，日落之后平流开始逐渐加强，最大可达４０Ｗ／ｍ￣２，但具有明显的阵性。冠层温度与气温之差最大值和净辐射最大值同时出现，位相比净辐射超前２ｈ．冠层阻力上午小，下午大，它们都具有明显的日变化特征。

平流干旱模型在新疆白杨河流域生态耗水研究中的应用

本文将平流干旱模型用于流域水资源开发利用规划的生态耗水计算,以MODIS数据、中巴卫星数据、有关气象与水文监测数据等为主要数据源,以景观生态分区为单位,分区计算流域景观生态耗水。为保证结果的合理性、可靠性,分别从水平衡和生态耗水定额两个方面对计算结果进行了检验。

基于平流—干旱修正模型的农田蒸散量计算方法——以太行山丘陵区农林复合系统为例

利用平流—干旱修正模型计算了太行山低山丘陵区苹果—小麦复合系统中麦田蒸散量 (ETesti) ,并利用Li- 1 6 0 0稳态气孔仪实测得到小麦蒸腾量 ,经转换后得出的麦田蒸散量 (ETexpe)对模型进行验证。结果表明 :ETesti与ETexpe吻合效果较好 ,二者线性相关系数可达 0 .980 9(n =1 1 2 ) ,相对误差平均值为 1 0 .2 5 % ,且平流—干旱模型所需输入的气象因子相对较少 。

泾河上游流域实际蒸散发变化趋势及成因分析

利用泾河上游流域1973—2012年的径流和蒸发皿观测资料,验证了该区域蒸散发量存在互补关系;在此基础上,利用区域内1966—2012年的气象资料,采用蒸散发互补关系模型估算区域实际蒸散发量,并进一步分析实际蒸散发的变化趋势及成因。结果表明,泾河上游流域蒸散发互补关系显著,平流—干旱模型计算该区域1966—2012年多年平均实际蒸散发量为529.4mm,总体呈减少趋势,变化率为-4.64mm/(10a)。季节变化上,春、夏、秋季的实际蒸散发量均呈下降趋势,其中夏季实际蒸散发量下降趋势显著,冬季蒸散发略有上升。通过分析实际蒸散发与气象因子的相关关系以及各气象因子变化趋势可知,研究区实际蒸散发的变化与降水、相对湿度和日照时数呈正相关关系,而与风速的变化呈负相关,该区域年实际蒸散发减少的主要原因可能是由于日照时数减少导致太阳辐射能量下降及降水量减少使可供蒸发的水量减少。

基于实测资料对日蒸散发估算模型的比较

利用设置于江西省南昌县的新型高精度自动蒸渗仪,于2007年9月1日至2008年8月31日的实测陆面实际蒸散发过程,检验了面蒸散发互补关系模型CRAE(Complementary Relationship Areal Evapotranspiration)、GG模型(Granger-Gray)、平流—干旱模型AA(Advection-Arid ity)3个逐日路面实际蒸散发模型在不同时间尺度上的计算精度,并对计算误差的影响因素进行了讨论。结果表明:该地区实测年蒸散发量为746.1 mm,采用各模型的推荐经验参数对该地区蒸散发的估算结果误差较大,普遍干旱条件下蒸散发的计算值比观测值偏小,而湿润条件下的计算值偏大。通过对各模型的经验参数进行调整,各模型对年蒸散发量的计算精度大为提高,但逐日蒸散发过程的计算精度改进效果有限,在7日的时间尺度上,计算结果显著优于逐日的计算结果,在此时间尺度下,AA模型仍存在一定的系统误差,CRAE模型的估算精度相对较差,GG模型的总体计算效果相对最好。根据与蒸渗仪观测结果的对比分析,根据区域特征进行参数调整后的模型,需要在7日及更长时间尺度上,蒸散发模型的估算结果较为可靠。上述研究对全面认识陆面实际蒸散发特征、理解各蒸散发模型在不同时间尺度上的模拟能力、正确认识气候变化条件下的水循环特征具有重要意义。

基于地下水动态模拟的生态输水累积效应

为研究塔里木河下游生态输水对地下水的累积效应,以阿拉干断面和第12~18次生态输水为例,建立塔里木河下游典型平原断面间歇性输水下的局部地下水数值模型。采用基于互补相关理论的平流-干旱模型计算实际月最大蒸散发速率,模型经率定验证后可应用于生态输水对地下水的累积效应评价。刻画地下水对生态输水的时空响应规律是评价累积效应的有效手段,通过地下水对输水的有效响应距离和受水面积2个指标,揭示输水前后地下水时空分布格局。结果表明,输水后812 m地下水距河道的最大响应距离扩大到1100 m,中高水位受水面积达到低水位受水面积的1.61倍,输水有效范围主要分布于距河道1000~2000 m内。

雅鲁藏布江流域实际蒸散量时空分布分析

本文以雅鲁藏布江流域为研究对象,探讨气候变化背景下实际蒸散量的时空变化特征,为水资源的合理开发利用提供科学依据.利用雅鲁藏布江流域1981~2013年的逐日气象资料,应用平流-干旱（AA）模型,在VB平台中[1],计算逐日实际蒸散量,并针对月、季、年不同尺度分析了实际蒸散量-时间变化规律以及不同季节和年实际蒸散量的空间分布.结果表明：雅鲁藏布江流域实际蒸散量年内变化呈单峰型,1~7月逐月增加,于7月份达到最大值,而后逐月减少,至12月达到最低值.流域多年平均蒸散量在713~923mm之间,中游地区蒸散量最大,下游地区蒸散量最小.流域实际蒸散量总体呈现增大趋势,变化率为8.97/（10a）.

1961—2010年松花江流域实际蒸散发时空变化及影响要素分析

采用1961—2010年松花江流域60个气象站逐日资料,基于平流-干旱模型(AA模型)计算并分析了流域实际蒸散发时空变化特征,采用相关分析方法研究了影响实际蒸散发变化的主要气象要素。结果表明,1961—2010年,松花江流域年均实际蒸散发为420.8 mn,总体呈现增加趋势,增加速率为4.9 mm/10a,呈"减-增-减-增"年代际波动变化。季节上,春、冬两季实际蒸散发增加趋势较明显,夏、秋两季则呈现与年实际蒸散发类似的年代际波动。春、夏、秋三季和年实际蒸散发的空间分布特征基本一致,高值主要出现在流域南部,低值区主要分布在流域西部。冬季绝大部分区域的实际蒸散发呈现微弱上升趋势。1961-2010年,松花江流域年和四季的平均气温、最高气温和最低气温都呈上升趋势,其中平均气温和最低气温上升显著,日照时数和风速大都呈现显著下降趋势。相关分析结果表明,松花江流域实际蒸散发的时空变化是各气象要素共同影响的结果,而且各气象要素在不同时期对实际蒸散发的影响是有差异的。总体上看,松花江流域实际蒸散发的增加主要是由平均气温,特别是最低气温的增加引起,特别在春、冬季体现得较为明显。夏、秋季节,影响实际蒸散发的要素包括气温日较差、实际水汽压、平均风速及降水量等气象要素,但夏、秋季节这些要素的多年变化趋势不明显,导致夏、秋实际蒸散发的总体变化趋势并不明显。

流域尺度景观生态耗水研究

笔者将景观生态学、遥感蒸散计算技术等应用于流域生态耗水研究,先利用1980年、1990年、2000年、2005年的4期遥感数据,研究流域土地利用演变特征,并对流域景观生态进行分区。然后利用MOD IS数据和平流干旱模型,计算2005年生长期蒸散分布;再结合流域水资源评价成果,计算景观生态消耗的水资源、不可控水资源和可控水资源;最后又结合规划目标,对白杨河流域生态保护系统2020年与2030年生态需水进行了预测。通过研究,弄清了流域景观生态对象、功能、格局和过程、弄清了其消耗的水资源类型、数量和时空分布,为优化配置水资源、实现流域可持续发展开辟了新途径。

第二松花江流域实际蒸散发的时空变化特征和影响因素

根据1971—2012年气象、水文资料和基于互补相关理论的平流-干旱模型,采用线性趋势分析、Mann-Kendall秩次相关检验、反距离加权(IDW)插值、Pearson相关系数等方法研究了第二松花江流域实际蒸散发(ET a)的时空变化特征和影响因素。结果表明:第二松花江流域多年平均实际蒸散发量为435.99 mm,1971—2012年实际蒸散发量以11.82mm·10 a-1的速率呈显著的上升趋势,并与流域潜在蒸散发的下降存在互补关系,春夏秋季实际蒸散发的上升对年际尺度实际蒸散发的上升具有明显的贡献;流域南部河源区以及北部流域下游存在两个高值中心,年实际蒸散发量分别为540.7和461.1 mm,低值中心在中部的吉林,年实际蒸散发量为223.0 mm;整个流域实际蒸散发量均呈一致的上升趋势,但其北部置信度较南部高;平均气温、最高气温、最低气温、气压、实际水汽压的上升造成辐射能量项的上升,是造成实际蒸散发上升的主要原因;风速下降和实际水汽压的上升使空气动力学项呈现减少趋势,空气动力学项的减少在一定程度上贡献于实际蒸散发的增加。

浑太流域实际蒸散的时空变化特征及影响因素

基于浑太流域1970—2006年气象、水文资料,采用参数率定后的平流-干旱(AA)模型计算浑太流域蒸散.根据水量平衡法得到的蒸散结果对模型的原始参数进行调整,并在4个子流域进行验证.采用线性趋势分析、滑动平均法、克里金插值、灵敏度分析方法研究浑太流域蒸散的时空变化和影响因素.结果表明:AA模型经验参数(0.75)在浑太流域上的计算误差为11.4%,表明AA模型在浑太流域上是可行的;浑太流域年均蒸散量为347.4 mm,并以1.58 mm·(10 a)-1的速率略呈上升趋势,但上升趋势不明显,年内呈单峰变化,峰值出现在7月;季节变化上,夏季最大,冬季最小,春季高于秋季;整个流域实际蒸散量呈现从西北至东南逐渐减少的分布特征,但差异不大;净辐射是影响浑太流域蒸散变化的主导因素.