新疆焉耆盆地ET_0计算方法的适用性评价

以新疆焉耆盆地为例,以PM模型计算值为标准,评价了H-S、P-T与Mc Cloud模型在研究区的适用性。结果表明:太阳总辐射与ET0日值之间呈现极强的相关性(r=0.937)与偏相关性(r=0.962),说明太阳辐射能量是影响ET0的主要因素;在ET0日值计算中,H-S模型计算结果显著大于PM模型,P-T模型与Mc Cloud模型计算值显著小于PM模型,其中H-S模型计算精度最高,均方根误差为0.836 mm,平均偏差为0.638 mm;通过对H-S模型、P-T模型与Mc Cloud模型进行修正,不同模型的计算精度均有所提高,修正后P-T模型的计算精度最高(均方根误差RMSE为0.613 mm,纳什效率指数E为0.6821),且3种模型修正后ET0日值与PM模型计算值均无显著差异。     

基于辐射和温度的ET0模型在吐鲁番地区的比较与修正

利用吐鲁番地区3个气象站2000—2015年逐日气象资料,以FAO-56 Penman-Monteith(FAO-56 PM)模型为标准,对6种ET_0模型(M-A模型、P-T模型、M-H模型、H-S模型、Traj模型和B-H模型)进行评价并修正,采用均方根误差(RMSE)、绝对平均误差(MAE)、平均相对误差(MRE)评价指标和Wilcoxon非参数检验法比较年、月尺度上各模型修正前后的估算精度,以筛选适用吐鲁番地区ET_0简化估算模型。结果表明:吐鲁番地区ET_0的主要影响因子是R_s(太阳辐射),其次是e_s(饱和水汽压)和R_n(作物表面净辐射);修正前,年尺度上,M-H模型的估算精度最高;月尺度上,各模型误差较大且与FAO-56 PM模型存在显著差异,适用性较差;修正后,各模型在年、月尺度上的精度均有明显提高,无显著差异,其中修正后的P-T、M-H和B-H模型估算精度最高,可作为吐鲁番地区ET_0简化估算模型。     

河套灌区不同土地类型生长季蒸散发量估算及其变化特征

为揭示不同土地类型蒸散发量(ET)差异特征,基于SEBS(surface energy balance system)模型,结合气象数据、遥感影像及土地利用分类结果,对河套灌区2017年生长季日ET进行SEBS模型估算,分析灌区ET时空变化特征及不同土地类型的ET差异。结果表明:①通过实测数据和FAO Penman-Monteith(PM)计算值对SEBS模型估算结果精度验证,蒸渗仪观测数据、涡度相关系统(EC)、波文比能量平衡系统(BREB)和PM计算值的相对误差平均值分别为:16. 66%、18. 34%、14. 93%、14. 03%,表明SEBS模型可以用来估算河套灌区ET。②生长季内,灌区日ET大小依次为:7月 6月 5月 8月 9月。日ET呈单峰形变化,7月日ET达到最大值5. 21 mm·d~(-1),9月日ET最小,为3. 51 mm·d~(-1)。③不同土地类型的日ET大小依次为:水体林地耕地草地城市荒地。灌区内ET分布与土地类型具有高度一致性,总体分类精度和Kappa系数分别为80. 63%和0. 75。④在生长季的不同时间,水体ET均处于较高值,7月日ET达到最大值6. 034 mm·d~(-1),9月日ET值最小,为4. 177 mm·d~(-1)。其次林地日ET较大,7月日ET值为5. 977 mm·d~(-1),9月日ET值为4. 147 mm·d~(-1)。耕地日ET变化趋势与作物生长情况相一致,作物生长旺盛期ET值达5. 851 mm·d~(-1),作物收获期ET值为3. 952 mm·d~(-1)。     

Hargreaves公式计算宁夏地区参考作物腾发量的研究

Penman-Monteith公式计算ET0需要大量的气象数据,而这些数据在一些地区尤其是不发达地区缺测情况较多。Hargreaves公式是FAO推荐的在只有气温数据情况下,估算ET0的方法,但在应用时需要对其进行修正。文中利用国家气象数据共享服务网提供的宁夏24个气象站长系列逐旬气象资料(1951-1999年),分别用Penman-Monteith公式,Hargreaves公式计算参考作物腾发量,然后通过回归分析确定出宁夏每一个气象站所代表区域应用Hargreaves公式时的经验系数,提出修正后的Hargreaves计算公式;并用2000-2012年的气象数据对修正后的Hargreaves公式进行验证。结果表明:1)未修正的Hargreaves公式,在宁夏地区的适用性较差,与Penman-Monteith公式计算值对比差异显著。2)修正后的Hargreaves公式计算精度显著提高,与Penman-Monteith公式计算结果有很好的拟合,可见,利用修正后的Hargreaves公式替代PM公式计算宁夏地区参考作物腾发量是可行的。     

基于ANFIS的焉耆盆地绿洲区ET0预测研究

ET0是计算作物需水量、进行农田灌溉管理及区域水资源优化配置的重要依据.以新疆焉耆盆地绿洲区为例,将ANFIS应用于逐日ET0预测中.根据研究区各气象要素的相关分析结果,选择系统输入变量为日最高气温和日均风速;利用不同水文年共1462组数据对系统进行训练,建立ET0预测模型.利用该模型对研究区2011年的365组数据进行预测效果检验,并与PM模型计算值为标准进行对比,结果表明:ANFIS系统预测平均相对误差绝对值为6.5％;通过t检验,预测值和标准值相差不大,在0.01的置信度下,无显著差异;回归分析表明,预测值和标准值相关系数为0.9911,且数据均匀分布在直线y=x附近,模型具有较高的精度和稳定性.研究结果为干旱区灌区农田灌溉管理及水资源配置提供了一定参考.     

基于昼夜水位波动法估算地下水蒸散发量的研究——以河西走廊典型绿洲为例

使用多种昼夜水位波动法(White法、Hays法、Loheide法),计算了黑河中游荒漠绿洲过渡带地下水浅埋区生长季典型时段地下水蒸散发(ETg),并将估算结果同彭曼方法获得的潜在蒸散发(PET)、E-601测量的水面蒸发(ET0)和Φ20测量的水面蒸发(ET1)进行相关性分析。结果表明:在几种算法中,Hays法精度最高,其次是White法,Loheide法计算精度最低。因此,在计算逐日ETg时可优先使用Hays方法,并推荐使用ET0来检验计算精度。用Lo?heide法计算ETg可获得较高的精度(R=0.821,P<0.01),但具有明显时滞效应,滞后时间约为3 h。这些计算成果对当地水资源的合理配置与可持续开发利用具有一定的参考意义和应用价值。     

最大熵增蒸散模型在中国区域的应用及时间尺度对比分析

为解决传统蒸散发计算中模型参数、模型缺陷和不确定性等问题，基于最大熵增蒸散发（MEP）模型的模型假设，针对我国不同植被覆盖下的蒸散发（潜热）通量进行估算，并分析半小时、日、周、月等不同时间尺度下的模型表现，以期获得适合我国区域的蒸散发计算方法。结果表明：MEP模型具有较好的模型计算表现，与多个站点的涡度相关实测数据较为接近；MEP模型在半小时尺度上应用更优，所有站点的潜热通量平均决定性系数（R²）为0.75，周、月尺度上潜热通量精度较显热通量高。对MEP模型的两个输入参数（表面温度和比湿）分析表明，表面温度对预测结果影响较大。MEP模型精度高且具有所需输入参数少的优势，研究结果可用于对各种植被覆盖地表的蒸散发估算。     

基于双层阻抗模型的玛纳斯河流域ET遥感估算

针对水文水资源分析计算中最难估算的分量-蒸散发(Evapotranspiration,ET),以典型干旱区流域-玛纳斯河流域为研究对象,采用理论基础坚实、区域应用限制小、反演陆面蒸散发较为合理准确的双层阻抗模型,并根据研究区实际情况进行了模型参数化的基础上,结合MOIDS数据、气象观测数据和DEM数据,估算了该流域的陆面蒸散发量,并分析了其时空分布特征。研究结果表明:中高山区和绿洲平原区,由于植被覆盖度高,以植被蒸腾为主,蒸散发量小;而低山丘陵区和沙漠区,由于植被稀疏,以土壤蒸发为主,蒸发强烈,因而蒸散发量最大。     

锡林郭勒草原饲草料作物需水量计算方法比较及相关性分析

根据2004~2005年锡林郭勒典型草原区节水灌溉基地的试验资料和气象资料,通过水量平衡法直接计算作物需水量及根据作物系数Kc和Penman-Monteith公式、Penman修正式、Blaney-Criddle公式、Hargreaves公式、Priestley-Taylor公式、Markkink公式计算参考作物蒸发蒸腾量等间接求解作物需水量。以逐旬需水量的结果进行了相关分析,对以上各种方法计算苜蓿、披碱草和青贮玉米需水量的结果进行了适用性评价;以PM方法的计算结果对常用的6种计算饲草料作物需水量方法进行了评价,根据建立的回归方程实现了PM方法与其它6种方法的相互转换,并用2006年的实测资料对回归方程进行了检验,精度较高。     

泾河上游典型站近45年参考作物蒸散量变化特征

为了更好地探讨泾河上游地区植被耗水的变化情况,利用泾河上游4个典型站点近45 a的逐日气象资料,采用Penman-Monteith公式,计算了日参考作物蒸散量,并对ETo的日、月、年值的变化特征进行了分析,同时分析了影响ET0的主要气候因子.结果表明:泾河上游ET0的日均值和月均值与大气温度、日照时数等气象要素均达到极显著相关,与风速的相关程度最低,ET0日变化和月变化均呈现为相似的单峰型变化趋势,峰值出现在夏季7月份.近45年来,只有隆德ET0年值呈显著性增加,其他站ET0年值变化不明显.固原的夏季,隆德的冬、夏、秋季的ET0呈显著性变化,其他站各季节变化均不明显.