南疆水面蒸发量研究

南疆位于新疆南部,降水稀少、蒸发强烈,水面蒸发是河川径流水量损失的主要组成部分。农业是经济的主要支柱和优势产业,而南疆的农业是灌溉农业,渠系众多,水面蒸发量损失较大,合理地预测水面蒸发量是有效利用水资源和促进农业发展的基础。利用南疆近30年来的气象资料,分析了南疆的月平均气温、湿度、水汽压等与月水面蒸发量的关系,结果表明气温和月水面蒸发量相关性均较好,可建立用气温资料预测水面蒸发量的模型。通过随机选取的测站月气温资料对模型进行了验证,计算结果表明模型误差小,模型有实用价值。     

河套灌区参考作物蒸发蒸腾量估算方法研究

参考作物蒸发蒸腾量（ET₀）是计算作物需水量的基础,一般用FAO推荐的Penman-Monteith公式（PM公式）计算。但是在河套灌区部分地区缺少辐射数据的观测,因而无法利用PM公式计算ET₀。本文选用河套灌区临河气象站1990—2012年的气象资料,分析了利用PM公式计算参考作物蒸发蒸腾量ET₀与气象要素的关系,发现对ET₀影响最大的气象因素为净辐射,其次为饱和水气压差和平均温度。建立了基于饱和水气压差、温度和风速的ET₀估算公式,验证结算显示相关系数、纳什效率系数和总量平衡系数分别为0.96、0.92、1.00。在风速缺测的条件下,也建立了基于饱和水汽压差和温度的ET₀估算公式。以上两个公式为河套灌区缺资料条件下ET₀的估算提供了简单且准确的估算方法。     

绿洲农田防护林系统土壤蒸发特征研究

以景电灌区绿洲农田防护林系统为研究对象,通过对农田防护林系统内土壤水分蒸发的测定分析,结果表明:在1H范围内,越靠近林带,土壤蒸发量越大。随着与林带距离的增加,土壤蒸发量有先减小后增大的趋势;农田防护林系统内土壤水分蒸发量在灌溉前后有先增加后减小的趋势,并且对照点土壤水分蒸发量始终高于林网内观测点,林网内土壤蒸发量与对照点相比平均减少了35.17%。说明绿洲农田防护林系统能有效减弱土壤蒸发量;相关分析表明,系统内土壤水分蒸发量受到土壤本身和气象因子的制约,其影响程度大小依次为土壤含水量>太阳辐射>空气相对湿度>风速>气温,其中土壤含水量、太阳辐射、气温、风速与土壤蒸发量成正相关,空气相对湿度与其成负相关关系。     

关于露点温度计算的探讨

利用目前常用的几种纯水平液面和冰面饱和水汽压计算公式,进行露点温度计算的对比分析和探讨.结果表明:在-20～50℃,各公式计算饱和水汽压结果相差较小,冰面水汽压离散度相对较大,具有描述饱和水汽压的能力.通过假设空气饱和的理想试验发现,利用饱和水汽压公式反算露点温度还存在-定的问题.不管是通过液面饱和水汽压公式还是冰面饱...     

哈密绿洲土地利用变化对区域环境的影响

中国干旱区绿洲在过去20 a经历了快速的城市化和农田扩张,为了探究该区域不同下垫面在"荒漠-绿洲-城市"演化过程中对区域自然环境以及气象要素的影响。以典型的哈密绿洲为研究区,利用WRF模式分别耦合2000年、2015年2期土地利用数据,模拟对比分析夏季7月哈密绿洲土地利用变化前后区域自然环境要素的影响,采集的指标为2 m气温、2 m相对湿度、地表温度。研究表明:(1)哈密绿洲土地利用变化对气象要素的综合效应表现为:2 m气温升高1.2℃,相对湿度增加2%;(2)下垫面由绿洲转变为城市,2 m气温增加2.5~3℃,地温增加6~7.5℃,相对湿度减小4%~8%;(3)由荒漠变为城市,2 m气温增加1~2℃,地温增加3~6℃,相对湿度减小0~4%;(4)由荒漠变为绿洲,2 m气温降低1.5~4℃,地温降低0~7.5℃,相对湿度增加4%~16%。总体来看:在中国干旱区,城市化过程使该区域进一步变热和变干,与之相反,绿洲扩张使得区域具有变冷和变湿的趋势。     

新疆策勒绿洲-沙漠过渡带风、温、湿相关性分析

为研究绿洲与沙漠间水、气、热量运移规律,运用统计法、相关分析法等,选取策勒绿洲-沙漠过渡带4个不同下垫面风速(V)、气温(T)、大气相对湿度(RH)、光合有效辐射(PAR)、太阳辐射(SR)等气象要素进行相关性分析。结果表明:一天当中,起沙风发生在14:00—16:00的频率最大,且从早到晚呈现先上升再下降的趋势,与气温的日变化趋势基本一致。一年中,流沙地月平均风速与月平均气温的变化同步。从流沙地到绿洲内部,月平均风速的变化趋势明显减弱,气温的减弱趋势较小,大气相对湿度有一定增加的趋势。流沙地的月平均风速、温度呈较好的正相关性,一天中0.5 m与2 m高度之间气温、湿度差的负相关性较好。在6种天气类型中,4个下垫面每2个气象要素之间都在0.01水平上呈显著相关,阴雨天不同高度的风速与部分气象要素之间相关性不显著,流沙地在扬沙天气下、半固定沙地在浮沉天气下、固定沙地在阴雨天天气下,0.5 m高度的风速和PAR、SR均不呈显著相关性。     

极端干旱区滴灌条件下葡萄茎流变化规律研究

为探究极端干旱区滴灌葡萄植株茎流变化规律及其影响因素,本文采用Flow4-DL包裹式茎流计监测滴灌和沟灌条件下葡萄植株的茎流变化规律,研究了茎流速率的变化规律与气象因子的相互关系,以及日茎流量与参考作物蒸发蒸腾量之间的关系.研究结果表明:在晴天,葡萄植株茎流速率的日变化呈现双峰曲线;在阴天,葡萄植株茎流变化曲线呈现多峰型;通过对各环境因子与葡萄植株茎流进行偏相关分析,得到茎流与光合有效辐射、风速极显著相关,与饱和水汽压显著相关,与温度、湿度不显著相关,相关程度依次为:光合有效辐射＞风速＞饱和水汽压＞空气湿度＞空气温度;采用逐步删除法进行多元回归分析,得到茎流与光合有效辐射、风速、饱和水汽压具有较强的线性相关关系,回归方程达到极显著水平;滴灌和沟灌情况下日茎流量与参考作物蒸发蒸腾量呈显著线性相关关系,且沟灌的相关性高于滴灌.     

呼伦湖水面蒸发量计算及变化特征分析

针对呼伦湖区小型蒸发器水面蒸发量折算系数难以确定及观测资料系统性较差的问题,选择penman公式及其简化式计算水面蒸发量,并对结果进行比较验证。两种方法的精度均较高,且简化式计算量小,不易出错。经过统计相关分析,将新巴尔虎右旗、新巴尔虎左旗、满洲里的计算蒸发量的平均值作为呼伦湖水面蒸发量。在此基础上,通过敏感性分析,确定水面蒸发的主控因子。结果表明:不同时间、地点,气象因子的敏感性不同,但相同的是,5、10月风速决定蒸发的大小,9月则为相对湿度,其他月份为最高温度和日照时数。借助累积距平值分析1960～2008年湖面蒸发量及各气象因子年均值的变化,发现1982年后湖面蒸发的降低的原因是气候条件发生了变化,即温度、日照时数、风速降低,相对湿度增加。     

大气能见度及影响因子特征分析

为研究大气能见度下降与气象要素和环境空气污染物的关系,利用2014年邢台市逐时气象观测资料和同期环境空气监测数据,对气温、露点温度、气压、相对湿度、平均风速、SO_2、NO_2、CO、O_3、PM_(10)、PM_(2.5)和粒子直径介于2.5-10μm的环境空气污染物与大气能见度进行了分析。结果表明:相对湿度和PM_(2.5)质量浓度与大气能见度有很好的负相关,随相对湿度的升高,大气能见度下降和PM_(2.5)质量浓度上升趋势明显。利用PM_(2.5)数据得到了不同相对湿度下的非线性大气能见度拟合方程,在相对湿度≤19%时,PM_(2.5)质量浓度与大气能见度呈对数关系明显;相对湿度介于20-29%时呈指数关系明显;相对湿度≥30%时呈乘幂关系明显。经验证,建立的拟合公式具有较好的实际应用价值。     

沙漠增温效应下绿洲气象要素时空效应特征分析

本文对古尔班通古特沙漠及其南部不同距离绿洲的温度、气压、风向风速及净辐射进行了比较分析。结果表明,沙漠地表面温度和气温升降速度比绿洲观测点要快、变化幅度大;由于各观测点空气相对湿度和温度升降度不同,使得各观测点的气压升降幅度也不同,白天气压的变化曲线呈单蜂型;各观测点在12:00到18:00期间主导风向主要是南风,还有东南或西南风,在20:00时风速几乎为0;早上和晚上沙漠的净辐射高于绿洲,白天近地面净辐射绿洲大于沙漠;对绿洲气象要素时空效应特征分析,为棉花等绿洲优势作物的播种期、物候期、作物生育及生理生态特性具有一定的指导意义。     

河西走廊东部地面温度的变化特征及影响因子分析

利用河西走廊东部4个气象站近50 a地面0 cm温度及年气温、蒸发、降水、相对湿度和风速等观测资料,运用线性趋势系数法系统分析了河西走廊东部近50 a地面温度的空间分布、时间变化趋势及极值变化等特征,采用多元线性回归中的标准化回归系数分析了影响地面温度的气象因子。结果表明：受天气系统、地形地貌以及海拔高度等影响,河西走廊东部地面温度低海拔平原区大于高海拔山区。各地年、年代地面温度呈很显著上升趋势,年地面温度的时间序列存在着6～9 a的准周期变化;月地面温度变化比较一致;各地各季节地面温度也呈上升趋势,春、夏季上升率大于秋、冬季;各地年极端最高和最低地面温度也均呈上升趋势,极端最低地面温度的上升率大于极端最高地面温度的上升率,因此冬季增温对年地面温度升高贡献大于夏季。河西走廊东部地面温度的主要影响因子是最低气温和平均气温,其次是降水、平均风速和相对湿度,最高气温的影响较弱,蒸发的影响最弱。地面温度与平均、最高、最低气温呈正相关,与降水、相对湿度以及平均风速呈负相关,与蒸发无相关性。影响各地地面温度的主要因子有所不同。     

一次沙尘暴过程中的沙地面微气象要素及起沙参数分析

利用在巴丹吉林沙漠北缘拐子湖地区设立的风沙观测实验场获得的资料,分析了2010年4月7日在该地区所发生的沙尘暴过境前后气象要素的变化,计算了这次沙尘暴起沙过程中的一些参数,结果表明:在沙尘暴过境前贴地层风速风向经过了一个波动调整加速过程,在沙尘暴过境时空气处于暖干,沙地面处于高温低湿状态,同时气压和水汽压都会明显下降,所有这些都有利于地表起沙;贴地层风速最大的时段是地表起沙最为严重的时段,该地的100cm临界起沙风速大约为6.5m/s,平均粗糙度为0.0014m;地表摩阻速的平均值为0.29m/s,同200cm高度的风速呈线性相关,拟合方程为y=0.0417x+0.0175,相关系数R=0.9199。     

北京地区参考作物蒸散量变化趋势及其主要影响因素分析

利用1951~2007年北京气象站的气象资料,采用FAO56 Penman-Monteith公式(PM公式),计算了北京地区每日的参考作物蒸散量(ET0),分析了北京地区各气象要素和ET0的变化趋势,利用敏感性分析找出影响ET0变化的主要因子。研究结果表明:在1951~2007年期间北京地区的平均相对湿度和日照时数呈下降趋势,平均温度呈升高趋势,平均风速呈现先增加(1951~1972年)后下降的趋势(1973~2007年);饱和水汽压差升高造成的ET0值正变化不仅抵消了净辐射降低对ET0造成的负影响,还使得参考作物蒸散量表现为逐渐增加趋势;敏感性分析显示相对湿度和温度是影响北京地区年ET0变化的主要因子;在年内,夏季(6~8月份)对ET0影响最大的因素为日照时数,在其它时间段内,温度对ET0的影响最大。     

干旱半干旱地区蒸发力的计算方法研究

本文用山西、内蒙、陕西、甘肃四省(区)辐射台的资料对目前普遍采用的彭曼公式中的某些系数进行了修正;并以水汽扩散理论为基础,提出了适用于干旱半干旱地区计算与预报蒸发力的经验公式,该公式仅包含气温、日照比率和风速这三个常规气象要素;本文还试图用热力学观点阐述蒸发这一物理过程,通过推导得到了一个用热力学方法计算蒸发力的半理论半经验公式,从而找到了另一条计算蒸发力的理论途径。     

气象因子对黄土高原间套作豌豆和春小麦叶片水势的影响

在甘肃省农业科学院会宁农业试验站,对春小麦和豌豆间套作模式下,不同气象因子对春小麦和豌豆叶水势的影响进行了田间对比观测。结果表明:在半干旱地区,春小麦和豌豆的叶水势与气象因子的关系在不同生育期的表达式不同,与大气温度呈线性关系,与太阳辐射、大气相对湿度、大气水势均呈二次方程模型,与综合气象因子也呈良好的线性关系。不同气象因子对作物叶水势影响的通径分析表明,影响春小麦叶水势日变化作用最强的气象因子是大气水势,其次是大气相对湿度、大气温度和太阳辐射。大气相对湿度、大气温度和太阳辐射对春小麦叶水势日变化的直接影响小于它们通过大气水势的间接影响。对豌豆叶水势日变化直接影响最大的气象因子是大气温度,其次是大气水势、太阳辐射和大气相对湿度。大气水势、太阳辐射和大气相对湿度的直接通径系数均小于各自通过大气温度的间接通径系数,这三者对豌豆叶水势日变化的直接影响小于它们通过大气温度的间接影响。     

药用植物黄芪的茎流速率研究

本文采用植物热平衡流测(Sap Flow System)计,对沙漠绿洲边缘沙地栽植的药用植物黄芪整株茎流速率的日变化、季节变化规律及耗水量进行了测定,测试分析得出:黄芪茎流速率日变化呈双峰曲线,第一茎流速率峰值为91.22gm/hr出现在11:00时;第二茎流速率峰值为111.05gm/hr出现在20:00时;黄芪茎流速率在季节变化中7月份平均茎流速率最大为28.83gm/hr,其次是6月平均值为4.46gm/hr,8月份为4.40gm/hr。经黄芪植物茎流速率样株的耗水量计算,每亩10000株黄芪苗木蒸腾耗水量的生理用水量在6月份每亩为32m3、7月份每亩207m3、8月份每亩31m3、5月和9月共用水30m3。经茎流测试分析表明:在绿洲边缘种植药用植物黄芪比种植农作物玉米、小麦可节水27%-33%;另外,黄芪茎流速率与环境因子之间经相关分析得出,黄芪茎流与大气温度(TAIR)和水气压亏缺(VPD)呈极显著正相关关系,r值分别为0.57004和0.42114;与光量子通量密度(Qn)、大气CO2浓度(CO2.℃)和空气湿度(RH)呈不显著正或负相关关系;同时得出了黄芪茎流与各影响因子之间的回归方程。     

应用神经网络RBF估算青海省东南沙区土壤蒸发

蒸发是地表能量平衡和水分平衡的重要组成部分。2006-2009年在青海东南部沙区半固定沙丘,利用微型蒸发器(MLS)对土壤蒸发进行了测定,结合气象观测数据,利用RBF神经网络技术,建立了沙区半固定沙丘土壤蒸发模型,并应用多元回归技术进行了验证。结果表明：已经构建的RBF神经网络计算土壤蒸发与实测值吻合较好,均方差是0.14 mm,其绝对误差和均方差均小于多元线性回归计算值。模型在确定沙区土壤蒸发中具有实用可靠的优势。