参考作物蒸发蒸腾量的人工神经网络模型研究

根据河套灌区多年气象资料和Penman-Monteith法计算得到的参考作物蒸发蒸腾量(ET0)，回归分析了影响ET0的主成分。在此基础上比较了以4因子(平均气温、净辐射、相对湿度、2m处风速)和3因子(平均气温、净辐射、相对湿度)为输入向量，由Penman-Monteith法计算所得ETo为输出向量的BP网络ET0预报模型(BP-ET0)。研究表明，BP网络可以用于ET0的预报计算，4因子法和3因子法均简便可行，能满足生产的需要。相比之下，4因子法的精度更高。此研究是对传统ET0计算的补充。     

石羊河流域参考作物蒸发蒸腾量空间分布规律的研究

根据甘肃省石羊河流域及周边的17个站近50年的观测资料,应用1998年FAO灌溉排水丛书第56分册最新推荐的Penman-Monteith公式计算各站历年参考作物蒸发蒸腾量ET0,分析了海拔高度与ET0的相关性.石羊河流域ET0值空间变化比较大,从山区到绿洲平原ET0多年平均值呈递增趋势.同时借助地理信息系统软件MapGIS6.5和Arcyiew3.1建立了石羊河流域参考作物蒸发蒸腾量的空间分布式模型,本研究只考虑了海拔高度对参考作物蒸发蒸腾量的空间分布的影响,暂未对坡地上的辐射及温度进行校正.     

参考作物蒸发蒸腾量计算简化方法

基于国家“863”节水农业重大专项子课题示范现场的气象资料,对参考作物蒸发蒸腾量及其影 响因素进行了相关性分析。选取净辐射和空气饱和差建立了参考作物蒸发蒸腾量的简化计算公式,并引 入风速函数进行修正。研究结果表明:参考作物蒸发蒸腾量与净辐射相关系数最大,然后依次是空气饱 和差、日照时数和温度;且与净辐射和空气饱和差呈直线关系,与日照时数和温度呈指数关系,而与相对 湿度呈负相关关系;考虑风速修正后的简化公式与标准方法(FA056 Penman-Monteith)的计算结果有较 高的一致性。     

石羊河流域参考作物蒸发蒸腾量空间分布规律的研究

根据甘肃省石羊河流域及周边的17个站近50年的观测资料，应用1998年FAO灌溉排水丛书第56分册最新推荐的Penman-Monteith公式计算各站历年参考作物蒸发蒸腾量Ero，分析了海拔高度与Ero的相关性。石羊河流域Ero值空间变化比较大，从山区到绿洲平原Ero多年平均值呈递增趋势。同时借助地理信息系统软件MapGIS6．5和Arcview3．1建立了石羊河流域参考作物蒸发蒸腾量的空间分布式模型，本研究只考虑了海拔高度对参考作物蒸发蒸腾量的空间分布的影响，暂未对坡地上的辐射及温度进行校正。     

参考作物蒸发蒸腾量计算方法在拉萨的适用性对比分析

利用西藏拉萨站点1955—2006年的气象资料,以世界粮农组织推荐的Penman—Monteith方法作为计算参考作物蒸发蒸腾量（Ero）的标准,讨论Hargreaves公式、Priestley—Taylor方法和1948年修正Penman方程3种计算Ero方法在西藏高原的适用性。结果表明,3种Ero计算方法的优劣顺序为1948年修正Penman方程、Hargreaves公式、Priestley—Taylor方法。     

参考作物蒸发蒸腾量的多元线性回归模型研究

利用FAOPenman Monteith(1992)公式,根据新疆生产建设兵团农七师127团2004年7月至8月每日的气象资料,计算了逐日参考作物潜在腾发量,建立与实测的日平均气温(T)、日照时数(N1)、风速(W)、相对湿度(RH)的相关关系,Y=0.005+0.162×T-0.03×RH+0.607×W+0.077×N1,Y=-3.382+0.205×T+0.679×W+0.118×N1,Y=3.738+0.131×T-0.047×RH,Y=-1.258+0.218×T。利用这些相关关系进行参考作物潜在腾发量的估算,通过验证精度较高,方法简单。     

参考作物蒸发蒸腾量对关中地区主要气象因素变化量的敏感性分析

【目的】分析关中地区参考作物蒸发蒸腾量(ETref)对气象因素变化量(气象变量)的敏感性,以及敏感系数法在单气象因素变化和多气象因素变化下估算ETref的能力(预测能力)。【方法】依据关中地区31个气象站41年的气象观测资料,利用敏感系数法计算并分析关中不同地区多年日平均和月平均ETref对气象变量的敏感性;探讨不同时期对关中地区参考作物蒸发蒸腾量最具影响的气象因素;同时利用实际的数据检验多气象因素同时变化时联合公式估算ETref的精确度。【结果】关中地区ETref对气象变量的敏感性随时间和地区变化。总的来说,相对湿度为关中地区ETref最敏感的气象因素;其次是太阳短波辐射和平均气温,其敏感性相近,在5~8月份对ETref影响最强,在12到次年2月份最弱;风速总的来说是对ETref影响最弱的因素。【结论】敏感系数在单个或多个气象因素变化情况下均有较强的预测能力。     

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。     

基于通径分析法的漳河灌区参考作物蒸发蒸腾量变化成因研究

选取漳河灌区1974—2014年逐日气象数据,运用Excel软件和SPSS 24.0软件对4项主控因子和参考作物蒸发蒸腾量(ET0)进行趋势分析和通径分析。结果表明,多年平均气温(T)和平均相对湿度(RH)均呈显著性上升趋势,多年日照时数(n)和ET0呈不显著性下降趋势,多年平均风速(u)呈显著性下降趋势。日平均相对湿度(RH)与ET0呈负相关,其余主控因子与ET0均为正相关,日照时数(n)和平均风速(u)的相关性最高。日照时数(n)的决定系数、对回归方程R2的贡献和对ET0的直接效果均为各主控因子中最大,是影响ET0的决策变量。     

参考作物蒸发蒸腾量的人工神经网络模型研究

根据河套灌区多年气象资料和Penman-Monteith法计算得到的参考作物蒸发蒸腾量(ET0),回归分析了影响ET0的主成分.在此基础上比较了以4因子(平均气温、净辐射、相对湿度、2m处风速)和3因子(平均气温、净辐射、相对湿度)为输入向量,由Penman-Monteith法计算所得ET0为输出向量的BP网络ET0预报模型(BP-ET0).研究表明,BP网络可以用于ET0的预报计算,4因子法和3因子法均简便可行,能满足生产的需要.相比之下,4因子法的精度更高.此研究是对传统ET0计算的补充.     

四川冬春季参考作物蒸散量时空变化及其成因

为深入认识四川冬春季参考作物蒸散量(ET₀)的变化特征,利用1980—2016年四川35个气象站的逐日气象观测资料,采用泰森多边形、气候倾向率和克里金空间插值等方法对其冬春季ET₀的时空变化特征进行分析,并通过敏感性和贡献率分析了ET₀的变化成因。结果表明:ET₀的年代际变化呈先降后增的趋势,空间上呈明显的西南高东部低的分布特征,且高值区范围持续扩大,低值区范围波动缩小。ET₀的年际变化呈上升趋势,春季ET₀气候倾向率和空间差异明显大于冬季,且ET₀高值区与低值区空间分布受海拔高度影响明显。ET₀的同一日多年平均值自初冬至初春逐渐上升,1月22日—5月2日仅有8 d的ET₀值低于多年日平均值,具有明显连续的高值时段。ET₀对日照时数的变化最敏感,其次是对相对湿度与平均气温,对三者均呈高敏感性。平均气温的正贡献率是引起ET₀变化的主导因子,其次是相对...     

我国作物秸秆资源时空变化特征及其影响因素分析

厘清农作物秸秆的时空变化特征,对秸秆资源高效利用和国家种植结构调整的宏观决策具有重要参考意义。本研究基于国家统计年鉴资料,整理了我国近20年(1999—2018)31个省(直辖市、自治区)的作物产量及草谷比,分析了农作物播种面积和秸秆资源量的时空分布特征,探讨其关键影响因素。结果表明,我国水稻、小麦、玉米和大豆的秸秆量占全国秸秆资源总量的82.3%~88.3%,而谷子、油料作物、经济作物等其它作物的秸秆资源占比11.7%~17.7%。不同秸秆资源的主要分布区域差异较大,水稻、小麦和大豆秸秆资源分别主要分布在长江中下游、华北和东北地区;玉米秸秆资源主要分布在华北和东北地区。近20年来水稻播种面积占比基本稳定在25%左右;小麦播种面积从1999年的23.1%降低到2018年的18.7%,但玉米播种面积从1999年的20.8%增加到2018年的32.5%。水稻、玉米和大豆的秸秆资源量主要受播种面积的影响,但小麦秸秆资源量变化受其影响较小。因此,在优化秸秆资源高效利用时,应该充分考虑东北、华北和长江中下游地区种植结构调整与秸秆资源利用技术推广。     

四川省小麦生长季农业气候资源的时空分布特征

基于四川省盆地及攀西小麦种植区125个气象站点1961-2017年气象资料和全省农区24个小麦农业气象观测站生育期资料,研究四川小麦种植区域农业气候资源的分布特征.结果表明,四川小麦种植区域光、温、水气候资源存在较大的区域分布差异.平均温度由南至北逐渐降低,在小麦生育阶段的平均温度总体均呈升高的趋势.全生育期平均日较差攀西农区大都在11～18℃之间,盆地5～9℃.全生育期总辐射量盆地呈现从西北到东南逐步减小的趋势,攀西农区呈现从西南到东北逐步减小的趋势.全生育期参考蒸散量攀西农区最多,最少区域集中在盆南及盆东大部.缺水量攀西农区多于盆地,各生育阶段参考蒸散量和缺水量变化趋势总体正常.总体来说,四川小麦生育期热量资源盆地和攀西农区均是南部高于北部,而四川农区光照资源相对较少.     

基于统计降尺度模型的河西走廊未来气温和降水的时空变化

【目的】预测未来大气环流模式HadCM3下,河西走廊在人口较快增长、温室气体高排放情景(A2)和区域可持续发展、温室气体低排放情景(B2)下气温和降水的变化趋势。【方法】选取河西走廊14个气象站的日平均气温、日最低气温、日最高气温和日降水量作为预报量,以全球大气NCEP再分析资料作为预报因子,采用统计降尺度模型(SDSM)预测研究区未来气温和降水的变化。【结果】SDSM对河西走廊气温和降水模拟的解释方差分别为0.54~0.85和0.09~0.64。2070-2099年A2情景下,河西走廊日平均气温、日最低气温、日最高气温分别增加4.8,2.4和5.4℃,B2情景下分别增加3.5,2.0和4.0℃;河西走廊西部部分地区2070-2099年A2情景年降水量增加20.0%,B2情景增加6.7%,而中东部地区2070-2099年A2情景年降水量减少22.0%,B2情景年降水量减少15.4%。未来河西走廊极端最低气温和极端最高气温均有所增加,极端降水事件发生的频率有所减小。【结论】SDSM对气温的模拟效果明显优于降水;河西走廊未来A2、B2情景下日最低气温、日最高气温、日平均气温总体呈上升趋势,其中日最低气温的增幅小于日最高气温和日平均气温的增幅;河西走廊未来降水量的变化趋势具有区域特征,西部部分地区呈增加趋势,而中东部地区呈减少趋势。     

北京地区冰雹发生的时空分布特征

利用北京地区1978—2006年冰雹发生数据资料,统计分析了在全球气候变化背景和人工消雹降雨影响天气的共同作用下,北京地区冰雹发生的时空分布特征。结果表明:北京地区冰雹具有明显的年、季、月和日变化特征;从多年平均情况看,冰雹发生频率和雹日都是山区多于城区,山区又以西北部最多、东部和西部次之、南部最少的空间特征。最后根据北京地区冰雹分布特征和冰雹对小麦、玉米和果树等主要农作物生产的主要影响提出了应对冰雹的防灾减灾对策。     

1961—2010年东北农作区春小麦需水量的时空变化特征

利用东北农作区58个气象站点1961—2010年的逐日气象数据,基于Simulation of Evapotranspiration of Applied Water(SIMETAW)模型分析气候变化背景下东北农作区春小麦生育期内作物需水量(Crop evapotranspiration,ETc)和灌溉需要量(Evapotranspiration of applied water,ETaw),以及典型站点春小麦的灌溉需求指数(Irrigation demand index,IDI)的时空变化特征。结果表明:近50年来,东北农作区日平均温度呈显著上升趋势,平均降水量下降趋势不明显,平均太阳辐射及作物蒸散量呈显著下降趋势。春小麦生育期作物需水量和灌溉需要量呈下降趋势,其分布均表现为西多东少。50年来春小麦作物生育期需水量下降主要集中于松辽及兴安岭南部地区,东部地区变化趋势不明显;生育期灌溉需要量下降集中于松辽及兴安岭地区,三江平原地区略有增加,长白山地区多年保持平稳。     

鲁西平原参考作物蒸散量变化及气候影响分析

基于聊城市7个国家一般站和1个国家基准站的1970-2012年的气候要素资料,利用FAO Penman-Monteith模型分析了鲁西平原43年潜在的参考蒸散量(ET0)时空分布特征,并采用偏相关分析法探讨了气候对于蒸散量的主导因素。结果表明,鲁西平原日最大蒸散量为11 mm,最小为0.3 mm,年均蒸散量为1 095 mm,春、夏、秋、冬蒸散量分别为324、428、237和100 mm;年平均蒸散量和各季节蒸散量均呈逐年减小的趋势。鲁西地区蒸散量自南向北呈现增大的趋势,其中最大值为1 337 mm,最小值为854mm。偏相关分析表明,气温、风速和日照时数对于蒸散量的贡献为正相关,相对湿度为负相关。不同站点气象要素对ET0影响有所差异。其中风速、日照时数是引起蒸散量变化的主导因素。Penman-Monteith模型能较好地模拟鲁西平原日、季与年的参考蒸散量,为鲁西平原合理用水和科学灌溉提供科学依据。     

气候变化下四川盆地气候生产力时空响应

利用四川盆地21个站点1961-2012年气象资料,应用Thomthwaite Memorial模型、EOF等数理方法对该区近52a气温、降水和气候生产力的时空变化进行分析。结果显示:1)四川盆地的气温倾向率为0.095℃/10 a,降水倾向率为-21.461 mm/10 a,"暖干化"是该区主要的气候变化特征,气候生产力以-4.91 kg/(hm2·10 a)的速率减少。2)四川盆地年均气温自南向北递减,气候倾向率中间低、两侧高;年降水量则中间低、两侧高;植物气候生产潜力除东北部的万源、达县、奉节外,其余地区均呈减少趋势。3)对不同气候变化情景分别计算气候生产力可知,"暖湿型"气候环境对该区气候生产力最有利,增产范围为5.74%-16.77%;"冷干型"气候环境则对气候生产力最不利,减产范围为5.92%-18.53%。当降水量减少幅度在10%以内,区域气候生产力是有利的;一旦降水量的减少幅度超过10%,区域气候生产力将有所减少,农业发展的不稳定性也将增加。     

轮虫培育池浮游生物的时空分布

在1995－1996年期间，对黑龙江、内蒙、辽宁3个地区11个池塘浮游生物的时空分布进行了研究。结果表明，浮游植物在池的上、下风位水平分布和表、底层垂直分布存在显著差异。轮虫的水平分布与风浪及水体溶氧状况有关，无风（或微风）时，上、下风位无明显差异。有风浪时，上风位比下风位高出1倍多。水体缺氧时，下风位比上风位高出4倍多，轮虫的垂直分布在溶氧充足时，上、下风位表层均低于底层；而在水体缺氧时，上、风位表层高出底层近3倍。桡足类的水平分布上风位比下风位高出2－4倍，垂直分布无明显差异。文中还讨论了轮虫池浮游生物分布的某些规律和成因及其在生产实践中的意义。     

新疆塔里木盆地北缘日参考作物腾发量计算模型评价

采用4种常用的腾发量模型(Makkink模型,Turc模型,Priestley-Taylor模型以及Hargreaves模型)计算日腾发量,并以Penman-Monteith FAO 56公式计算结果为标准值进行对比,旨在寻找出建模数据少、模拟精度高以及适合研究区的腾发量计算模型。结果表明:Turc模型的日参考作物蒸发蒸腾量与Penman-Monteith FAO 56差异较小,其次是Makkink模型与Priestley-Taylor模型,Hargreaves模型的差异最大。