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空间非均匀TOPMODEL与陆面模式SSiB4的耦合及流域水文模拟
1
作者 王倩 丹利 邓慧平 《气候与环境研究》 北大核心 2025年第3期311-321,共11页
为了寻求合理简化的流域地形指数水文模型TOPMODEL(Topographic Index model)用于大尺度的陆面模式,推导了土壤表层饱和导水率k0、衰减因子f和地下水补给速率R空间都可变的扩展的TOPMODEL,并将f空间非均匀分布的TOPMODEL与陆面模式SSiB... 为了寻求合理简化的流域地形指数水文模型TOPMODEL(Topographic Index model)用于大尺度的陆面模式,推导了土壤表层饱和导水率k0、衰减因子f和地下水补给速率R空间都可变的扩展的TOPMODEL,并将f空间非均匀分布的TOPMODEL与陆面模式SSiB4耦合(SSiB4/GTOP)。通过耦合模型在f空间非均匀条件下进行实际流域的水文模拟,分析f空间非均匀对流域土壤湿度、蒸散发、地表径流、基流和总径流的影响。主要结论有:(1)k0和R的空间变化并不改变经典TOPMODEL原有关系式,只要定义新的地形指数,k0和R空间非均匀TOPMODEL与空间均匀的TOPMODEL并无区别;(2) f空间变化条件下由于局地的地下水埋深还与局地的f值有关,地形指数相同的区域具有水文相似性这一结论不再成立;(3)与f空间均匀的模拟结果相比较,f随海拔高度h i增加而线性减小使模拟的流域土壤湿度、地表径流和流域蒸散减小但使基流和总径流增加;(4) f空间非均匀对流域水文模拟结果有影响,但其影响明显小于流域地形因子的影响。 展开更多
关键词 空间非均匀性 扩展的TOPMODEL推导 耦合模型SSiB4/GTOP 流域水文模拟 f空间非均匀影响
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内蒙古不同干湿区潜在蒸散发变化特征及主导因子分析
2
作者 王志春 王彦平 +1 位作者 徐震宇 薛文超 《干旱区地理》 北大核心 2025年第4期612-622,共11页
分析不同干湿区潜在蒸散发时空变化及其对气象因子的敏感性,有助于优化农牧林业用水管理及水资源规划和配置,及预测气候变化对水资源的影响。鉴于内蒙古干湿状况和气候条件多样,且为气候变化显著区,基于FAO Penman-Monteith公式计算了... 分析不同干湿区潜在蒸散发时空变化及其对气象因子的敏感性,有助于优化农牧林业用水管理及水资源规划和配置,及预测气候变化对水资源的影响。鉴于内蒙古干湿状况和气候条件多样,且为气候变化显著区,基于FAO Penman-Monteith公式计算了内蒙古76个气象站1961—2023年潜在蒸散发(ET_(0))及其对气温、风速、水汽压和日照时数的敏感系数,探讨了气候变化下内蒙古不同干湿区ET_(0)变化的主导因子及ET_(0)对气候变化的定量响应。结果表明:(1)空间上ET_(0)大体表现为经向由西向东、纬向由南向北递减的趋势,干旱区和半干旱区的ET_(0)变化趋势不明显,半湿润区ET_(0)呈增加趋势。(2)各干湿区ET_(0)对气象因子的敏感性表现为对最高气温最敏感,其次是水汽压、风速、最低气温,对日照时数最不敏感。(3)不同干湿区各气象因子敏感系数的变化趋势均一致,气温敏感系数和水汽压敏感系数呈减小的态势,风速敏感系数和日照敏感系数呈增加态势,水汽压敏感系数和风速敏感系数变化显著。(4)最高气温、最低气温变化对ET_(0)变化为正贡献,风速、水汽压、日照变化对ET_(0)变化为负贡献,日照在各干湿区对ET_(0)变化贡献都最小,干旱区和半干旱区风速为ET_(0)变化的主导因子,半湿润区最高气温为ET_(0)变化的主导因子。 展开更多
关键词 潜在蒸散发 敏感系数 主导因子 干湿区 内蒙古
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青藏高原东北部实际蒸散发时空变化特征及影响因素 被引量：1
3
作者 卢晗 曾永年 王盼成 《干旱区地理》 北大核心 2025年第5期753-764,共12页
研究青藏高原东北部实际蒸散发时空变化特征及影响因素对区域水资源合理利用、生态环境治理具有重要意义。以位于青藏高原东北部的青海省为研究区,利用2001—2020年MOD16遥感产品的实际蒸散发(MOD16 ET)数据,分析了该地区近20 a来实际... 研究青藏高原东北部实际蒸散发时空变化特征及影响因素对区域水资源合理利用、生态环境治理具有重要意义。以位于青藏高原东北部的青海省为研究区,利用2001—2020年MOD16遥感产品的实际蒸散发(MOD16 ET)数据,分析了该地区近20 a来实际蒸散发的时空格局、变化过程及其影响因素。结果表明:(1)2001—2020年青海省多年平均实际蒸散发为260 mm·a^(-1),实际蒸散发年际变化呈波动增长的态势,波动周期呈现增长的趋势,年际平均变化率为2%。实际蒸散发增加的区域占总面积的69.69%,减少的区域占总面积的16.51%,其中祁连山区以及江河源生态区东部区域实际蒸散发呈增加趋势。青海省实际蒸散发季节性变化明显,夏季实际蒸散发最大,冬季最小,春季和秋季基本相同。(2)2001—2020年青海省实际蒸散空间上呈现西北部低、东南部高的分布特征;各生态分区实际蒸散发差异较大,三江河源区、祁连山地是青海省实际蒸散发最大的分布区域,柴达木盆地生态区实际蒸散发最小。主要植被覆盖类型的实际蒸散发排序依次为:灌丛>林地>草地>耕地。(3)2001—2020年青海省实际蒸散发波动变化与年平均气温的变化基本一致;实际蒸散发增加与年总降水量波动增加趋势基本一致,但峰值滞后于年总降水量变化。(4)实际蒸散发与年平均气温正相关的区域占研究区总面积的73%,与年总降水量正相关的区域占研究区总面积的56%,与日照时数正相关的区域占研究区总面积的43%,与平均风速正相关的区域占研究区总面积的44%。青海省实际蒸散发主要受气温、降水量的控制,同时也受到日照时数、风速的影响,影响实际蒸散发变化的气候因子存在显著的区域差异。 展开更多
关键词 蒸散发 时空变化 影响因素 青藏高原东北部 青海省
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鄱阳湖平原区多时间尺度大气降水稳定同位素变化及其与水汽来源的关系 被引量：2
4
作者 雷蕊宇 丁梦瑶 +5 位作者 吴华武 范宏翔 李楷文 祝子淳 李静 付丛生 《地理科学》 北大核心 2025年第3期652-662,共11页
基于对鄱阳湖平原区降水的连续、长时间监测,利用氢氧稳定同位素(δD、δ^(18)O)示踪技术与后向轨迹模型,结合天气雷达图分析了该区庐山市牯岭镇和上饶市鄱阳县大气降水δD与δ^(18)O的组成特征及其变化反映的环境效应,探讨水汽来源和... 基于对鄱阳湖平原区降水的连续、长时间监测,利用氢氧稳定同位素(δD、δ^(18)O)示踪技术与后向轨迹模型,结合天气雷达图分析了该区庐山市牯岭镇和上饶市鄱阳县大气降水δD与δ^(18)O的组成特征及其变化反映的环境效应,探讨水汽来源和天气系统与其的联系。研究结果表明:年尺度上,2地大气降水线的斜率和截距均较全球大气降水线偏大,过量氘长期偏高,表明研究区气候湿润、大面积地表蒸发水汽参与降水,依据二源混合模型得出夏季湖泊蒸发水汽对鄱阳县降水的贡献比为15.4%,大于对牯岭镇的贡献(13.1%);水汽源区的变化导致季节尺度上降水δ^(18)O贫富变化明显,表现为春冬富集、夏秋贫化;连续降水主要受水汽类型与天气系统影响,冷锋降水δ^(18)O表现为逐渐下降,由冷锋转变为对流的降水δ^(18)O呈现“V”型变化。根据水汽源地(大陆与海洋)、路径距离(即轨迹所跨纬度)的差异,将连续降水的水汽划分为远源大陆水汽、近源大陆水汽、海洋性水汽3种类型,牯岭镇降水主要受到海洋性水汽的影响,鄱阳县降水主要受到近源大陆水汽的影响。 展开更多
关键词 鄱阳湖平原区 大气降水 稳定氢氧同位素 水汽来源 HYSPLIT模型
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基于遥感数据的宁夏盐池县蒸散发时空特征分析与灌溉用水估算 被引量：1
5
作者 崔香蕊 庞治国 +1 位作者 段天池 覃湘栋 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期254-264,共11页
精准获取灌区农灌水量有利于掌握农业用水的时空动态,促进灌区水资源合理配置。本研究比选了多种蒸散发遥感数据产品,基于区域-灌区两级水量平衡原理估算了灌区农业用水量;并通过Mann-Kendall分析、敏感性分析等方法,分析了盐池县灌区2... 精准获取灌区农灌水量有利于掌握农业用水的时空动态,促进灌区水资源合理配置。本研究比选了多种蒸散发遥感数据产品,基于区域-灌区两级水量平衡原理估算了灌区农业用水量;并通过Mann-Kendall分析、敏感性分析等方法,分析了盐池县灌区2014—2023年的蒸散发时空变化特征,识别了年际、年内不同尺度下影响蒸散发的主要气象因素。结果表明:(1)PML-V2数据产品在研究区表现出较好的精度和数据的稳定性,2014—2020年期间蒸散发未发生明显突变,平均以0.88 mm/a的速率缓慢增加;在年内分布上,蒸散发主要集中在7—9月份,在空间分布上,蒸散发总体呈现出西北低、东南高的特征;(2)年际上,温度是影响蒸散发的主要气象因素;年内,蒸散发在1月份和5—10月份由温度主导,2—4月份由净辐射主导,11—12月份由水汽压主导;(3)在灌水期,本文估算的灌溉用水量与灌溉制度计算的结果基本一致。花马池灌区节水水平有待进一步提升,在进行高效节水管理时应优先考虑该灌区。 展开更多
关键词 蒸散发 遥感 水量平衡 灌溉用水估算
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基于生态过程机理模型的长江流域蒸散发及其组分变化机理研究
6
作者 俎千雪 马傲格 +1 位作者 孙善磊 柳艺博 《生态学报》 北大核心 2025年第11期5466-5480,共15页
作为我国中部和北部的重要水资源供给区,近年来长江流域水资源分配的不均匀性以及供给能力的不稳定性日益加剧。蒸散发(ET)是直接影响流域水资源供给能力的重要因子,因此,厘清ET及其组分土壤蒸发(E)、蒸腾(T)和冠层截留蒸发(Ei)变化的... 作为我国中部和北部的重要水资源供给区,近年来长江流域水资源分配的不均匀性以及供给能力的不稳定性日益加剧。蒸散发(ET)是直接影响流域水资源供给能力的重要因子,因此,厘清ET及其组分土壤蒸发(E)、蒸腾(T)和冠层截留蒸发(Ei)变化的相关物理机制,可以为科学管理长江流域水资源提供重要理论参考和技术支撑。研究基于遥感驱动的生态过程机理模型BEPS,模拟分析了2001—2020年长江流域年ET及其组分的时空变化特征;在此基础上,采用多因子联立求解法剥离了气候、植被叶面积指数(LAI)和植被类型转变等对ET及其组分趋势的贡献,开展了归因分析。结果表明:1)流域平均ET、T和Ei分别以1.95 mm/a、1.12 mm/a和0.96 mm/a的速率显著增加;空间上,超过35%的地区显示三者显著增加;而流域平均及一半以上地区的E呈减小趋势。2)对比各组分趋势,流域平均和64%的地区显示ET趋势由T的变化决定,而其余地区则由E和Ei的变化控制。3)就流域平均而言,ET、T和Ei的增加及E的减小均可归因于LAI的增大。4)ET、E、T和Ei趋势的主控因子存在明显空间差异,但主控因子LAI的面积占比始终最大,分别为49%、46%、48%和73%。 展开更多
关键词 生态过程机理模型(BEPS) 长江流域 蒸散发 蒸散发组分 气候变化 叶面积指数 植被类型转变
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基于陆面模式的中国陆地蒸散发模拟及变化分析
7
作者 候沂辰 王卫光 刘国帅 《生态学报》 北大核心 2025年第12期5926-5940,共15页
蒸散发是水文循环和能量循环的重要组成部分,在陆气间水热交互过程中发挥着关键作用。蒸散发的模拟及归因研究对气候变化、水资源管理、农业生产等具有重要意义。近几十年,中国区域气候和下垫面特征发生了显著变化,但这些变化对蒸散发... 蒸散发是水文循环和能量循环的重要组成部分,在陆气间水热交互过程中发挥着关键作用。蒸散发的模拟及归因研究对气候变化、水资源管理、农业生产等具有重要意义。近几十年,中国区域气候和下垫面特征发生了显著变化,但这些变化对蒸散发的耦合影响及相对贡献仍缺乏清晰的认识。本研究基于陆面模式CLM5.0模型,利用长序列气候强迫数据和连续的土地利用数据集,构建了多情景控制试验,独立分离出气候变化与土地利用变化对蒸散发趋势变化的影响,分析了1983—2018年中国陆地蒸散发的时空变化格局,量化了气候变化和土地利用变化对蒸散发趋势变化的相对贡献。结果表明:(1)中国区域多年平均蒸散发为350.62 mm,变化趋势为1.59 mm/a,空间分布由东南向西北递减。(2)气候变化对蒸散发趋势的贡献超过70%,达到1.13 mm/a,占据主导地位;土地利用变化对蒸散发趋势的贡献为0.44 mm/a。同时,气候变化在全国67.6%的区域主导蒸散发增加趋势,在16.1%的区域主导减少趋势,而土地利用变化在15.6%的区域主导蒸散发增加趋势,几乎没有地区由土地利用变化主导蒸散发减少趋势。(3)全国83.7%的区域蒸散发趋势变化由气候变化主导,主要包括湿润区和西北干旱区,而华北平原蒸散发的剧烈增加由土地利用变化主导,该地区下垫面类型由草地向农田和森林转化。本研究揭示了中国陆地蒸散发的时空演变特征,明确了不同流域蒸散发趋势变化的驱动因素,可为变化环境下中国水资源的差异化管理和规划提供参考。 展开更多
关键词 数值模拟 社会陆面模式第五版(CLM5) 蒸散发 气候变化 土地利用变化 归因分析
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冬小麦夜间蒸散特征及成因分析
8
作者 孙克俭 徐文浩 +1 位作者 黄国敏 吴立峰 《节水灌溉》 北大核心 2025年第10期70-74,81,共6页
夜间蒸散是蒸散发的重要组成部分,其在维持冬小麦生理活性和夜间生长具有重要作用。研究了3个不同区域冬小麦夜间蒸散与白天蒸散的关系,并构建了XGBoost模型进行了SHAP分析,结果表明:冬小麦蒸散量的夜日比随生育期会发生变化,且不同地... 夜间蒸散是蒸散发的重要组成部分,其在维持冬小麦生理活性和夜间生长具有重要作用。研究了3个不同区域冬小麦夜间蒸散与白天蒸散的关系,并构建了XGBoost模型进行了SHAP分析,结果表明:冬小麦蒸散量的夜日比随生育期会发生变化,且不同地区夜日比差异较大。CH-Oe2和FR-Gri站点蒸散量的夜日比随生育期进展呈现下降趋势,US-ARM站点生育期内变化幅度较小。蒸散量(ET)、饱和水汽压差(VPD)、气温(TA)与蒸散夜日比呈现显著负相关关系。白天和夜间VPD极值与ET总体呈现抛物线关系,不同地区的抛物线拐点不同。CH-Oe2和FR-Gri站点的ET峰值拐点在15 kPa附近,而US-ARM站点的ET峰值拐点约为23 kPa。此外,夜间ET峰值拐点小于白天,在CH-Oe2和FR-Gri站点7~8 kPa附近。白天和夜间蒸散模型的R2都达到了极显著水平。VPD、土壤含水率、风速和长波辐射是影响冬小麦夜间蒸散的主要因素,但也呈现较大地区差异,受供水条件,气象条件综合作用。 展开更多
关键词 蒸散发夜日比 夜间蒸散特性 XGBoost 影响因素 气象条件
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基于站点尺度通量数据的黑河流域蒸散发产品评价
9
作者 武博 高冠龙 +2 位作者 鱼腾飞 韩拓 王麒翔 《高原气象》 北大核心 2025年第4期1057-1070,共14页
蒸散发是陆地生态系统能量平衡的重要组成部分,也是大气水循环的关键环节,随着全球气候变暖其变化深刻影响着“地-气”系统的互馈过程,对区域乃至全球气候、生态系统、农业生产活动等具有重要影响。但是由于实际条件限制,目前缺乏对流... 蒸散发是陆地生态系统能量平衡的重要组成部分,也是大气水循环的关键环节,随着全球气候变暖其变化深刻影响着“地-气”系统的互馈过程,对区域乃至全球气候、生态系统、农业生产活动等具有重要影响。但是由于实际条件限制,目前缺乏对流域尺度不同下垫面类型长时序遥感蒸散发产品表现和适用性的评价,在流域生态系统需水估算、水资源评价与管理使用等方面存在诸多不确定性。因此,本文利用黑河流域不同生态系统地面定位站的长时序通量监测数据,采用随机森林算法插补缺失数据构建多站点、长时序、高精度的地面实际蒸散发数据集(15个站点,113个站点年,日尺度),选择6种常用的遥感蒸散发产品(SSEBop、GLEAM、MOD16、PML_V2、GLASS和ETMonitor)并提取各生态系统类型站点所在栅格像元的蒸散发产品年值,通过R2、RMSE、MAE、Bias等指标评价了各遥感蒸散发产品在黑河流域的精度及其适用性。结果表明:(1)SSEBop产品在黑河流域的整体精度最高(R^(2)=0.63,RMSE=251.99 mm·a^(-1)),其次是ETMonitor产品(R^(2)=0.26,RMSE=275.47 mm·a^(-1)),表现最差的是GLEAM产品(R^(2)不显著),Bias最小的是GLASS产品,为-22.57 mm,最大的是GLEAM产品,为-317.49 mm。(2)6种遥感蒸散发产品在山地森林系统和农田系统的表现相对较好,在荒漠森林系统和荒漠系统的表现最差,而湿地系统的实际蒸散发普遍被低估。其中:SSEBop产品在除农田系统以外的其他生态类型站点均表现为低估,而GLASS产品在荒漠森林系统表现优异但严重高估了荒漠系统的实际蒸散发。(3)站点尺度上,湿地生态系统ET最大,约为1210 mm,荒漠生态系统ET最小,约为180 mm,从下游至上游沿海拔梯度,呈先增加后减少的趋势;本研究通过对黑河流域不同遥感蒸散发产品的精度和适用性进行评价,为干旱区复杂地形、气候和生态系统条件下流域蒸散发模型选取等相关研究工作提供了科学依据,也为流域水资源科学管理使用及生态保护工作提供了参考。 展开更多
关键词 蒸散发 遥感产品 通量数据 评价 黑河流域
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白洋淀流域蒸散发时空演变特征及其驱动因素
10
作者 宋文婕 邹磊 +2 位作者 左凌峰 李肖杨 夏军 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第5期1223-1233,共11页
为研究白洋淀流域蒸散发(evapotranspiration,ET)时空演变特征及其对气候变化的响应机理,基于PTJPL(priestly-taylor jet propulsion laboratory)模型剖析流域2005−2020年ET时空演变特征,定量评估气候和土地利用变化对ET的影响,并进一... 为研究白洋淀流域蒸散发(evapotranspiration,ET)时空演变特征及其对气候变化的响应机理,基于PTJPL(priestly-taylor jet propulsion laboratory)模型剖析流域2005−2020年ET时空演变特征,定量评估气候和土地利用变化对ET的影响,并进一步探究ET与不同气候因子(降水量、净辐射、风速、相对湿度和气温)的驱动力关系。结果表明:流域年均ET为489.64 mm,呈自东南向西北递减的空间格局,2005−2020年ET呈上升趋势(0.32 mm/a);研究时段内流域年降水量、气温呈上升趋势,净辐射、风速和相对湿度呈下降趋势;气候和土地利用变化对流域蒸散发变化的相对贡献率分别为71.64%与28.36%;不同气候因子对ET变化的贡献依次为净辐射>相对湿度>气温>降水量>风速,流域东南部的ET变化由净辐射主导,流域西北部由相对湿度主导,而西南部由气温和降水量主导。研究结果对白洋淀流域水资源科学管理及生态保护策略的制定具有重要意义。 展开更多
关键词 蒸散发 PT-JPL模型 时空格局 气候变化 白洋淀流域
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1982—2021年中国四大气候区蒸散发时空演变特征及其驱动因素
11
作者 玉苏普喀迪尔·孜米尼 张添佑 +3 位作者 杨梦 刘燕丹 王志鹏 温仲明 《生态学报》 北大核心 2025年第16期7780-7792,共13页
聚焦于1982—2021年间中国四大气候区(温带大陆性、温带季风、高寒青藏高原及亚热带⁃热带季风气候区)的蒸散(Evapotranspiration,ET)、蒸腾(Transpiration,T)及蒸腾蒸散比(T/ET)的时空演变特征及驱动机制。基于中国陆地生态系统蒸腾蒸... 聚焦于1982—2021年间中国四大气候区(温带大陆性、温带季风、高寒青藏高原及亚热带⁃热带季风气候区)的蒸散(Evapotranspiration,ET)、蒸腾(Transpiration,T)及蒸腾蒸散比(T/ET)的时空演变特征及驱动机制。基于中国陆地生态系统蒸腾蒸散比数据集,采用趋势分析、变异系数、R/S分析及地理探测器等方法揭示ET、T及T/ET的动态变化及主要驱动因素。结果表明:(1)中国区域ET显著下降(Slope=-1.09 mm/a,P<0.05),而T和T/ET显著上升(Slope T=0.34 mm/a,Slope T/ET=0.0019/a,P<0.05)。高寒青藏高原气候区ET显著增加(P<0.05),而其他气候区呈现下降趋势;T在温带季风气候区显著下降(-0.61 mm/a,P<0.05),在其他气候区显著上升(P<0.05);T/ET在所有气候区均显著上升(P<0.05)。(2)全国ET、T和T/ET的空间分布呈现由东南沿海向西北内陆递减的梯度特征,高寒青藏高原气候区的ET(813.49 mm)、T(515.23 mm)和T/ET(0.62)均为最高。(3)降水、植被指数和气温是全国ET、T和T/ET变化的主要驱动因子,植被指数与气温、降水、饱和水汽压差和辐射的交互作用对T和T/ET最明显。研究结果为气候变化背景下的水资源管理与生态保护提供了重要依据。 展开更多
关键词 蒸散 蒸腾 蒸腾蒸散比 气候区 驱动因素
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基于Penman-Monteith模型的新街矿区环境参数波动敏感性分析及应用
12
作者 张锁 闫祖喻 +4 位作者 于志勇 张军伟 赵勇强 徐祝贺 施伟 《中国煤炭》 北大核心 2025年第5期166-176,共11页
针对采用Penman-Monteith模型在无气象站点区域计算参比蒸散(ET_(0))应用受限的问题,采用蒙特卡洛法数值仿真分别对计算ET_(0)所需的空气温度、湿度、净辐射及风速进行静态与动态数值波动概率仿真。研究结果显示,净辐射是对计算ET_(0)... 针对采用Penman-Monteith模型在无气象站点区域计算参比蒸散(ET_(0))应用受限的问题,采用蒙特卡洛法数值仿真分别对计算ET_(0)所需的空气温度、湿度、净辐射及风速进行静态与动态数值波动概率仿真。研究结果显示,净辐射是对计算ET_(0)产生波动的主要影响因素,空气温度、湿度及风速是次要影响因素。通过采用新街台格庙矿区2022年度气象数据,对温度、湿度、风速采用月度均值与实时气象数据计算对比,发现两者数据总值及各季度数据相差可控制在1%以内。初步分析认为,在气象站点缺乏的区域采用月度均值替代次要影响因素的实时气象数据,可在降低气象站点布设成本的同时满足生产应用需求。 展开更多
关键词 新街台格庙矿区 环境参数波动 蒙特卡洛法 数值仿真 主、次要影响因素
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雅鲁藏布江流域地表蒸散量的时空变化特征及其影响因素分析
13
作者 王奇 张润润 《水电能源科学》 北大核心 2025年第5期34-38,共5页
气候变化背景下,雅鲁藏布江流域年陆地蓄水量显著下降、水文循环加剧、温度及植被覆盖变化进一步影响蒸散发及其组分的时空动态。为此,基于Shuttleworth-Wallace Hu(SWH)模型估算了2003~2015年雅鲁藏布江流域的蒸散发(ET)及其组分土壤蒸... 气候变化背景下,雅鲁藏布江流域年陆地蓄水量显著下降、水文循环加剧、温度及植被覆盖变化进一步影响蒸散发及其组分的时空动态。为此,基于Shuttleworth-Wallace Hu(SWH)模型估算了2003~2015年雅鲁藏布江流域的蒸散发(ET)及其组分土壤蒸发(ES)与植被蒸腾(EC),利用Mann-Kendall统计检验评估了流域年平均蒸散发及其组分的时空演变特征,并采用SOBOL敏感分析方法定量评估了流域不同区间年蒸散发及其组分的影响因素。结果表明,雅鲁藏布江流域分别有34.2%、34.4%的区域年蒸散发与土壤蒸发显著上升(P=0.05),主要集中于流域上游、中游东部、下游北部地区;分别有5.6%、4.2%的区域年蒸散发与土壤蒸发显著下降,主要集中于中游中部地区;分别有26.7%、18.7%的区域年植被蒸腾与植被蒸腾/蒸散发显著上升,主要集中于流域上游、中游西部地区。流域下游南部地区,植被蒸腾占比高,年蒸散发、植被蒸腾、植被蒸腾/蒸散发均显著下降。降水(PRE)、相对湿度(RH)、植被动态指数(NDVI)分别是上、中、下游地区影响蒸散发变化最为敏感的因素。蒸散发各组分中,在流域上游地区,土壤蒸发起主导作用,PRE是影响土壤蒸发变化最为敏感的因素;在流域中游地区,土壤蒸发起主导作用,RH是影响土壤蒸发变化最为敏感的因素;在流域下游地区,植被蒸腾与土壤蒸发共同影响蒸散发变化,NDVI是影响植被蒸腾变化最为敏感的因素,RH是影响土壤蒸发变化最为敏感的因素。 展开更多
关键词 SWH双源蒸散模型 雅鲁藏布江流域 蒸散发 SOBOL敏感分析
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江淮地区夏季对流有效位能特征
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作者 赵文川 杨可 +2 位作者 吴振豪 杨元建 傅云飞 《大气科学学报》 北大核心 2025年第2期328-339,共12页
利用2018—2022年夏季江淮地区IGRA探空资料和ERA5再分析资料,通过线性拟合方法实现了探空数据对ERA5再分析数据对流有效位能(convective available potential energy,CAPE)的校正,以此计算得到了江淮地区夏季逐日08时和20时(北京时,下... 利用2018—2022年夏季江淮地区IGRA探空资料和ERA5再分析资料,通过线性拟合方法实现了探空数据对ERA5再分析数据对流有效位能(convective available potential energy,CAPE)的校正,以此计算得到了江淮地区夏季逐日08时和20时(北京时,下同)校正的对流有效位能,并结合地形分布,分析了江淮地区CAPE的时空分布特征。结果表明,08时CAPE的概率密度分布曲线峰值约为1200 J/kg,20时可达1500 J/kg。江淮地区夏季CAPE空间分布呈现自东南向西北、河谷向山峰递增的特征;CAPE高值中心多出现在三山(大别山、黄山和九岭山)包夹的长江河谷地带,而低值中心一般出现在山峰地域。江淮地区夏季逐日CAPE季内变化范围较大,超过1400 J/kg;其日变化曲线谷值出现在05时,约为850 J/kg,峰值出现在15时,约为1200 J/kg。此外,江淮地区夏季的CAPE与地形高度为负相关,而与地形指数为正相关关系,低海拔的陡峭地区CAPE较强。 展开更多
关键词 江淮地区 大气不稳定度 地形指数 对流有效位能
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吉林省“蒸发悖论”现象时空分异特征及其成因研究
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作者 岳元 秦孟晟 +2 位作者 颜雅琼 沈天舒 陈长胜 《节水灌溉》 北大核心 2025年第7期66-72,共7页
根据吉林省28个气象站1970-2019年逐日气象数据,利用Penman-Monteith法计算潜在蒸散,探讨吉林省“蒸发悖论”时空特征,并利用去趋势法量化分析成因。结果显示:①年平均状态下,水汽压差和气温的正贡献大于风速和日照时数负贡献,抑制吉林... 根据吉林省28个气象站1970-2019年逐日气象数据,利用Penman-Monteith法计算潜在蒸散,探讨吉林省“蒸发悖论”时空特征,并利用去趋势法量化分析成因。结果显示:①年平均状态下,水汽压差和气温的正贡献大于风速和日照时数负贡献,抑制吉林省“蒸发悖论”的发生。空间上,悖论现象呈西多东少特征,风速的负贡献驱动悖论发生,水汽压差正贡献抑制悖论出现。②四季间,夏季存在明显“蒸发悖论”,其他季节悖论并不明显。空间上,春季“蒸发悖论”呈东、西部多,中部少特征,其他季节“蒸发悖论”主要出现在西部地区。③风速负贡献是春、秋、冬3个季节“蒸发悖论”现象发生的主要驱动因素,夏季悖论现象主要由日照时数负贡献驱动。研究结果将有助于加深对气候变化背景下研究区水循环过程的理解,并为合理开发水资源提供科学参考。 展开更多
关键词 蒸发悖论 定量分析 吉林省 时空分布
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生态恢复背景下延河流域蒸散发时空格局及其驱动机制
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作者 臧振峰 刘素华 +3 位作者 李向东 黄旭东 王春颖 王维真 《农业工程学报》 北大核心 2025年第14期131-139,共9页
环境要素通过改变冠层导度、能量分配等影响蒸散发动态,厘清环境要素对蒸散发的影响机制是生态水文学的关键科学问题之一。该研究以黄土高原延河流域为研究区,考虑土地覆盖类型的动态变化,提出动态最优冠层导度方案,实现蒸散发模型的改... 环境要素通过改变冠层导度、能量分配等影响蒸散发动态,厘清环境要素对蒸散发的影响机制是生态水文学的关键科学问题之一。该研究以黄土高原延河流域为研究区,考虑土地覆盖类型的动态变化,提出动态最优冠层导度方案,实现蒸散发模型的改进。在剖析2000—2023年生态恢复背景下的蒸散发时空格局基础上,利用地理探测器阐明多种环境要素对蒸散发形成的驱动机制。结果表明:1)改进后的蒸散发模型在站点和流域尺度上均显著地降低了模拟误差;2)ET时间变化分析显示,年际蒸散发在2000—2023年整体呈现上升趋势,而空间演变格局表明,大部分区域的蒸散发呈现显著性增长趋势,小部分地区如村镇等的蒸散发受植被稀疏、地表硬化等的影响呈现减少趋势;3)驱动机制分析显示,植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)、降水(precipitation,P)、空气水汽压亏缺(vapor pressure deficit,VPD)和土地利用/覆被变化(land use/cover change,LUCC)4个因素是影响延河流域蒸散发时空异质性的主要驱动因素,其中,FVC的解释力最大。比湿(specific humidity,SH)和人口数(population,POP)在2010年后也成为关键驱动因素(解释力大于0.1)。交互作用探测的解释力均大于单因素,且形式均表现为非线性增强或双因子增强,FVC与其他因子的交互效应更明显。FVC与VPD、VPD与P、P与空气温度(air temperature,AT)之间的交互作用主导了2000—2023年延河流域蒸散发的形成及异质性。研究成果对于全面理解生态恢复背景下的蒸散发及其驱动机制具有科学意义,并可为黄土高原生态修复、水资源合理利用等提供参考。 展开更多
关键词 蒸散发 模型改进 驱动机制 生态恢复
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陕西省参考作物蒸散量时空演变特征及归因分析
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作者 葛杰 白钰 +1 位作者 管子隆 康秀 《人民黄河》 北大核心 2025年第6期123-129,149,共8页
为研究陕西省参考作物蒸散量(ET_(0))时空演变特征及对气候变化的响应,选取省内33个气象站1960—2017年逐日气象数据,采用FAO 56 PM公式计算逐日ET_(0),运用敏感性分析和贡献率定量识别影响ET_(0)变化的主导因子。结果表明:1)陕西省最... 为研究陕西省参考作物蒸散量(ET_(0))时空演变特征及对气候变化的响应,选取省内33个气象站1960—2017年逐日气象数据,采用FAO 56 PM公式计算逐日ET_(0),运用敏感性分析和贡献率定量识别影响ET_(0)变化的主导因子。结果表明:1)陕西省最高气温、最低气温呈升高趋势,日照时数、风速和相对湿度呈减小趋势;2)陕西省多年平均ET_(0)为981 mm,以-2.85 mm/10 a的速率不显著减小,多年平均ET_(0)在空间上呈北高南低、东高西低的分布特征;3)陕西省年尺度ET_(0)对气象要素的敏感程度由高到低依次为相对湿度、最高气温、日照时数、风速和最低气温;4)气象要素对陕西省年尺度ET_(0)变化的贡献率由高到低依次为风速、最高气温、日照时数、最低气温和相对湿度。因此,影响陕西省年尺度ET_(0)变化的主控因子为风速。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 时空演变 敏感性分析 贡献率 归因分析 陕西省
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不同潜在蒸散发估算方法在鄱阳湖区的适用性
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作者 万珊珊 刘卫林 +3 位作者 周展雄 殷彪彪 何少华 欧阳千林 《人民长江》 北大核心 2025年第8期91-98,115,共9页
蒸散发是水资源平衡的关键组成部分,准确估算蒸散发对于水资源的合理分配和利用至关重要。为深入认识鄱阳湖区潜在蒸散发(ET_(0))特性及不同ET_(0)估算公式在该区域的适用性,基于1961~2019年鄱阳气象站逐日气象资料,以FAO 56 Penman-Mon... 蒸散发是水资源平衡的关键组成部分,准确估算蒸散发对于水资源的合理分配和利用至关重要。为深入认识鄱阳湖区潜在蒸散发(ET_(0))特性及不同ET_(0)估算公式在该区域的适用性,基于1961~2019年鄱阳气象站逐日气象资料,以FAO 56 Penman-Monteith法计算的多年ET_(0)作为标准值研究鄱阳湖区ET_(0)的时间变化特征,并从不同尺度对比了3种综合法、4种辐射法和2种温度法在该区域的适用性,此外采用通径分析探讨了ET_(0)的变化成因。结果表明:①1961~2019年鄱阳湖区多年ET_(0)均值为974.49 mm,呈不显著下降趋势(-2.68 mm/10 a),与多年显著升温趋势共同验证了该地区存在“蒸发悖论”现象;②综合法在该地区适用性最好,辐射法次之,其中Makkink和FAO 24 Penman法适用性最好,Mc Cloud法适用性最差;③5个气象因子对ET_(0)影响程度排序为净辐射>平均温度>日照时数>饱和水汽压差>2 m高度平均风速,净辐射是影响该区域ET_(0)变化最主要的气象因子,其次是温度。研究成果可为鄱阳湖区水资源合理配置与调控提供科学依据。 展开更多
关键词 潜在蒸散发 气象因子 适用性评估 通径分析 鄱阳湖
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青藏高原2011-2020年500米分辨率陆面蒸散发产品集
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作者 焦伟利 林子镕 +1 位作者 龙腾飞 何国金 《中国科学数据(中英文网络版)》 2025年第2期156-171,共16页
蒸散发(ET)是陆地水循环、能量平衡和碳循环中不可或缺的组成部分,对生态系统健康和气候变化等方面具有重要影响。青藏高原是全球水循环和生态系统的重要组成部分,其水资源和生态环境对亚洲地区的发展和生存具有重要意义。本研究针对青... 蒸散发(ET)是陆地水循环、能量平衡和碳循环中不可或缺的组成部分,对生态系统健康和气候变化等方面具有重要影响。青藏高原是全球水循环和生态系统的重要组成部分,其水资源和生态环境对亚洲地区的发展和生存具有重要意义。本研究针对青藏高原的特殊性,提出了适用于青藏高原的PT-SIMI(Shortwave Infrared Soil Moisture Index-Based Priestley-Taylor Model,PT-SIMI Model)模型。在PT-SIMI模型中,对土壤湿度限制因子和植被绿叶比例进行了调整,发展了更适用于青藏高原的遥感蒸散发估算模型。利用站点实测数据对估算结果进行了验证,验证精度平均偏差(Bias)、均方根误差(RMSE)、决定系数(R^(2))分别为-0.52 Wm^(-2)、21.14Wm^(-2)、0.74。结果表明,PT-SIMI模型比MS-PT(A Modified Satellite-based Priestley-Taylor Model,MS-PT Model)模型和PT-JPL(Priestley-Taylor Jet Propulsion Laboratory)模型精度高,更适合应用于青藏高原上。在此基础上,利用PT-SIMI模型对青藏高原蒸散发进行了估算,生成了2011-2020年500米分辨率的月度、季度和年度蒸散发产品集,可用于青藏高原的水资源管理、干旱监测、气候变化和生态环境分析。 展开更多
关键词 青藏高原 蒸散发 PT-SIMI模型 土壤湿度限制因子 植被绿叶比例
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新疆小海子水库水面蒸发估计与蒸发抑制关键影响因素分析
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作者 虞志刚 陈远生 +1 位作者 罗文哲 刘华先 《水电能源科学》 北大核心 2025年第4期94-97,11,共5页
鉴于水面蒸发为新疆平原水库水量损失的主要原因,基于道尔顿体系下已有的蒸发模型,结合气象数据以及遥感技术方法,获取相应气象因子数据,在月尺度上对小海子水库进行水面蒸发估计,并利用模型进行参数变化模拟,分析蒸发抑制的关键因素。... 鉴于水面蒸发为新疆平原水库水量损失的主要原因,基于道尔顿体系下已有的蒸发模型,结合气象数据以及遥感技术方法,获取相应气象因子数据,在月尺度上对小海子水库进行水面蒸发估计,并利用模型进行参数变化模拟,分析蒸发抑制的关键因素。结果表明,小海子水库年平均水温为13.6℃,最高温度为29.3℃,水面面积为107 km^(2),最大面积为140 km^(2),最小面积为62 km^(2),全年平均蒸发率为3.61 mm/d,最高蒸发率为8.83 mm/d,年蒸发水量约为1.17×10^(8)m^(3);降低水面温度能较好地实现水面蒸发抑制,在高温情况下,水温变化对蒸发量的影响力很显著,在低温情况下影响力显著降低;相对湿度、风速变化对蒸发抑制影响较小,风速对蒸发效果的影响更取决于风速对相对湿度的影响;若要通过抑制蒸发实现节水目的,应首选在高温季节降低水面温度的措施。 展开更多
关键词 水面蒸发 平原水库 遥感反演 蒸发抑制 防蒸发工程
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