再分析数据集对于水文模拟和可靠的水资源管理具有吸引力,特别是对于气象资料匮乏的地区。研究以黄河源为研究区,使用中国大气同化驱动数据集(the China Meteorological Assimilation Driving Datasets for the SWAT Model,CMADS)驱动SW...再分析数据集对于水文模拟和可靠的水资源管理具有吸引力,特别是对于气象资料匮乏的地区。研究以黄河源为研究区,使用中国大气同化驱动数据集(the China Meteorological Assimilation Driving Datasets for the SWAT Model,CMADS)驱动SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型进行日尺度径流模拟并使用SWAT-CUP(SWAT Calibration and Uncertainty Program)和SUFI-2(Sequential Uncertainty Fitting-2)算法进行率定和验证,评估CMADS的精度及其对黄河源区水文模拟的适用性。结果表明:(1)CMADS在黄河源区的日尺度气温精度非常高,与流域内8个气象站实测数据的相关系数均在0.95以上。汛期日降水精度令人满意,相对误差基本在±10%之间,非汛期的日降水精度差,相对误差基本在-30%到-50%之间。(2)SWAT模型在黄河源区水文模拟的适用性非常强,利用气象站观测数据驱动SWAT模型得到率定期和验证期的NSE、R2、PBIAS、RSR和KGE各项评价指标等级均为非常好。(3)采用两种方法对CMADS水文模拟适用性进行评估。方法一是用CMADS驱动SWAT模型率定和验证并进行水文模拟;方法二是用CMADS驱动已经用实测气象数据率定好最佳参数的SWAT模型进行水文模拟。结果发现,CMADS在黄河源区水文模拟与实测流量相关性高,但是容易低估流量,总体来看,CMADS在黄河源区水文模拟适用性不错,其中方法一比方法二的水文模拟效果好。研究的结果证明CMADS可为气象资料稀缺的高寒山区提供较为可靠的数据来源,为扩大水文模拟的时间和空间尺度提供了可能。展开更多
中国西北干旱半干旱区是中国北方重要的生态屏障。在气候变化和人类活动双重影响下,开展该区域植被净生态系统生产力(NEP)时空变化特征及关键驱动因素的研究对区域生态安全与可持续发展意义重大。基于气象、植被、土壤和地形等多源遥感...中国西北干旱半干旱区是中国北方重要的生态屏障。在气候变化和人类活动双重影响下,开展该区域植被净生态系统生产力(NEP)时空变化特征及关键驱动因素的研究对区域生态安全与可持续发展意义重大。基于气象、植被、土壤和地形等多源遥感及再分析数据集,利用改进的CASA模型、土壤呼吸模型、地理探测器等方法,分析了2000-2022年中国西北干旱半干旱区植被NEP时空变化特征及其关键影响因子。主要研究结果表明:(1)研究区植被NEP多年均值为135.32g C/m^(2),整体呈碳汇功能,年内碳汇主要集中在5-9月份;碳源区主要集中在山前低植被覆盖区和东部沙地,面积占29%。(2)近23年研究区植被NEP以增加趋势为主,变化速率为3.98g C m^(-2) a^(-1)。空间上,呈增加趋势的面积占比为88.77%,减少趋势主要集中在天山山脉山前平原区。(3)LAI对植被NEP空间分布的解释力最强(0.75),其次是土壤湿度(0.42),不同要素交互对NEP均呈现双因子增强或非线性增强作用;LAI、降水和太阳辐射与研究区植被NEP主要呈显著正相关,显著正相关面积分别占73.79%、16.28%和15.10%,与降水呈显著正相关区域主要分布在西部山区、呼伦湖和东部沙地,与太阳辐射呈显著正相关区域主要分布在东部沙地。(4)西北干旱半干旱区气候变化对NEP的贡献度大于80%的地区占59.42%。人类活动对NEP的贡献率高于60%的区域占比为13.90%,集中分布在阿尔泰山和天山山脉的山前平原区,极少数散落分布在东部沙地。研究结果有助于了解植被NEP对气候变化的响应机制,为实现"双碳"目标提供理论依据。展开更多
文摘再分析数据集对于水文模拟和可靠的水资源管理具有吸引力,特别是对于气象资料匮乏的地区。研究以黄河源为研究区,使用中国大气同化驱动数据集(the China Meteorological Assimilation Driving Datasets for the SWAT Model,CMADS)驱动SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型进行日尺度径流模拟并使用SWAT-CUP(SWAT Calibration and Uncertainty Program)和SUFI-2(Sequential Uncertainty Fitting-2)算法进行率定和验证,评估CMADS的精度及其对黄河源区水文模拟的适用性。结果表明:(1)CMADS在黄河源区的日尺度气温精度非常高,与流域内8个气象站实测数据的相关系数均在0.95以上。汛期日降水精度令人满意,相对误差基本在±10%之间,非汛期的日降水精度差,相对误差基本在-30%到-50%之间。(2)SWAT模型在黄河源区水文模拟的适用性非常强,利用气象站观测数据驱动SWAT模型得到率定期和验证期的NSE、R2、PBIAS、RSR和KGE各项评价指标等级均为非常好。(3)采用两种方法对CMADS水文模拟适用性进行评估。方法一是用CMADS驱动SWAT模型率定和验证并进行水文模拟;方法二是用CMADS驱动已经用实测气象数据率定好最佳参数的SWAT模型进行水文模拟。结果发现,CMADS在黄河源区水文模拟与实测流量相关性高,但是容易低估流量,总体来看,CMADS在黄河源区水文模拟适用性不错,其中方法一比方法二的水文模拟效果好。研究的结果证明CMADS可为气象资料稀缺的高寒山区提供较为可靠的数据来源,为扩大水文模拟的时间和空间尺度提供了可能。
文摘中国西北干旱半干旱区是中国北方重要的生态屏障。在气候变化和人类活动双重影响下,开展该区域植被净生态系统生产力(NEP)时空变化特征及关键驱动因素的研究对区域生态安全与可持续发展意义重大。基于气象、植被、土壤和地形等多源遥感及再分析数据集,利用改进的CASA模型、土壤呼吸模型、地理探测器等方法,分析了2000-2022年中国西北干旱半干旱区植被NEP时空变化特征及其关键影响因子。主要研究结果表明:(1)研究区植被NEP多年均值为135.32g C/m^(2),整体呈碳汇功能,年内碳汇主要集中在5-9月份;碳源区主要集中在山前低植被覆盖区和东部沙地,面积占29%。(2)近23年研究区植被NEP以增加趋势为主,变化速率为3.98g C m^(-2) a^(-1)。空间上,呈增加趋势的面积占比为88.77%,减少趋势主要集中在天山山脉山前平原区。(3)LAI对植被NEP空间分布的解释力最强(0.75),其次是土壤湿度(0.42),不同要素交互对NEP均呈现双因子增强或非线性增强作用;LAI、降水和太阳辐射与研究区植被NEP主要呈显著正相关,显著正相关面积分别占73.79%、16.28%和15.10%,与降水呈显著正相关区域主要分布在西部山区、呼伦湖和东部沙地,与太阳辐射呈显著正相关区域主要分布在东部沙地。(4)西北干旱半干旱区气候变化对NEP的贡献度大于80%的地区占59.42%。人类活动对NEP的贡献率高于60%的区域占比为13.90%,集中分布在阿尔泰山和天山山脉的山前平原区,极少数散落分布在东部沙地。研究结果有助于了解植被NEP对气候变化的响应机制,为实现"双碳"目标提供理论依据。
