宁波地区参考作物蒸散量计算模型研究

针对宁波地区节水灌溉中需要动态调节问题,研究参考作物蒸散量(ET0)在气象资料短缺条件下不同类型的简化计算方法,运用FAO-56 Penman-Monteith(PM)法、FAO-24 PM法、Hargreaves法、Mc Cloud法、PriestleyTaylor法和Makkink法计算宁波鄞县站1 971—2015年逐日的ET0。结果表明,Hargreaves法和Makkink法计算误差较小,相关性显著,Mc C loud法计算误差较大。通过总ET0值分析,相对误差都较大,在15%以上,这些方法在宁波地区适用需进行修正研究。本文对显著相关性的Hargreaves和Makkink进行修改,改进后模型相关性显著,且相关误差非常小,接近于0。得出这2个模型可以作为宁波地区气象资料短缺和气温异常波动双重背景下ET0的简化计算方法。

四种参考作物蒸散量综合法的比较

参考作物蒸散量(ET0)的估算是作物需水量计算的关键,诸多估算方法在不同地区具有不同的适应性。本文利用中国农业主产区6个代表站点的气象数据,以FAO 56 Penman-Monteith(PM)为标准,对常用的1963 Penman(Pen63)、FAO 1979 Penman(FAO 79)、FAO 24 Penman(FAO 24)及1996Kimberly Penman(Kpen)共4种参考作物蒸散量综合方法进行比较评价。结果表明:(1)Pen63、FAO 79及Kpen的日估算值均比PM估算值偏高,FAO 24偏低,其平均偏差分别为0.28、0.52、0和-0.17mm?d-1,相对偏差为16.0%、25.2%、2.4%、-5.3%,相对均方根误差为12.1%、22.4%、14.2%和13.5%。(2)Pen63、FAO79的月估算值显著高于PM值,在高估最大的5月份平均偏高12.5mm(10.8%)和28.2mm(22.6%)。FAO24表现为低估,低估最大的月份平均偏低11.4mm(8.1%),但在南方站点多数月份的估算值与PM估算值无显著差异。Kpen月估算值与PM估算值相比,既有高估(5-10月),也有低估,高估最大的月份平均偏高19.7mm(14.5%),且在南方站点的秋冬季有近6个月与PM无显著差异。(3)Pen63和FAO79的年值均显著大于PM年值,平均偏高103.8mm(11.8%)和191.5mm(21.3%)。FAO24年平均低估PM值60.9mm(6.3%),Kpen则平均高估50.5mm(5.8%)。(4)时间尺度对评价结果具有一定影响,4种综合法依据日、年值的评价效果排序分别为Pen63>FAO24>Kpen>FAO79和Kpen>FAO24>Pen63>FAO79。在日尺度下4种方法更适于湿润气候,但年尺度下仅FAO79和FAO24较适于湿润气候。可见,4种综合法以Pen63普适性最好,FAO79最低,因此使用FAO79前对其进行适应性评价尤为重要。

不同参照作物腾发量计算模型在鄂西地区的适用性研究

鄂西地区地理环境复杂多样,气候季节差异性显著,准确估算各类作物的参照作物腾发量(ET_(0))是进行灌溉管理的基础。为在气象资料缺测条件下鄂西地区选取ET_(0)的计算方法提供依据,通过宜昌气象站1951—2013年气象资料,以Penman-Monteith公式法计算ET_(0)结果为标准值,对Hargreaves、Priestley-Taylor、FAO-24 Radiation及Mc-Cloud 4种公式计算的ET_(0)结果进行对比分析。结果表明:FAO-24 Radiation公式的适用性较好,典型年平均相关系数为0.994,平均相对误差均为85.9%,可直接用于当地参照作物腾发量的计算;Hargreaves公式和Priestley-Taylor公式误差分析结果分别为189.8%、164.4%;Mc-Cloud的相关性最低,丰水年相关系数不足0.900,3种公式在鄂西地区参照作物腾发量计算时适用性较差。FAO-24 Radiation经过修正后,平均相对误差均处于6%左右,可直接用于鄂西地区参照作物腾发量的计算,特旱年(p=90%)、枯水年(p=75%)、平水年(p=50%)、丰水年(p=25%)的修正公式分别为ET′_(0 d)=0.616×ET_(0 d(F-R))-1.936、ET′_(0 l)=0.583×ET_(0 l(F-R))-2.532、ET′_(0 m)=0.580×ET_(0) m(F-R)-1.928、ET′_(0 h)=0.589×ET_(0 h(F-R))-1.209。