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[期刊] 资源科学
[作者]
王飞宇 占车生 胡实 贾仰文 牛存稳 邹靖
基于考虑了水资源开采利用方案和农作物生长的新型陆面模式CLM_CERES,利用CMIP5多模式集合数据集驱动该模式,使用基于全球通量观测网络(FLUXNET)的地表蒸散发估算数据("MTE"数据)对模拟结果进行验证,系统分析了中国典型山地(太行山地、横断山地、黔桂喀斯特山地)基准期(1951-2005年)和预估期(2006-2060年)蒸散量时空变化。结果显示:三个区域CLM_CERES模拟蒸散量与MTE数据在月尺度上均具有较好的相关性,相关性均在0.76~0.88之间。1951-2060年太行山地和横断山地总蒸散量呈显著增加趋势,增幅分别为0.9806和0.7569mm/a(P<0.001),以植被蒸散为主,黔桂喀斯特山地总蒸散量无显著增加趋势,以土壤蒸发为主;三个区域蒸散量的季节变化均呈现单峰曲线,峰值位于5-9月。太行山地和横断山地蒸散量的空间分布主要受气候和地形影响,黔桂喀斯特山地受其特殊的地表、地下水二元结构影响,对蒸散量的响应机制相对复杂。
[期刊] 资源科学
[作者]
王飞宇 占车生 胡实 贾仰文 牛存稳 邹靖
基于考虑了水资源开采利用方案和农作物生长的新型陆面模式CLM_CERES,利用CMIP5多模式集合数据集驱动该模式,使用基于全球通量观测网络(FLUXNET)的地表蒸散发估算数据("MTE"数据)对模拟结果进行验证,系统分析了中国典型山地(太行山地、横断山地、黔桂喀斯特山地)基准期(1951-2005年)和预估期(2006-2060年)蒸散量时空变化。结果显示:三个区域CLM_CERES模拟蒸散量与MTE数据在月尺度上均具有较好的相关性,相关性均在0.760.88之间。1951-2060年太行山地和横断山
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
张翔 朱晓昱 沈贝贝 包玉海 海全胜 辛晓平
[目的]蒸散发是影响陆地和大气系统能量交换过程的关键因素，也是评价陆地生态系统的重要指标。文章运用MODIS MOD16A2和MOD13A1产品数据，并结合中国气象数据共享网的气象数据，估算了2008—2017年呼伦贝尔植被的蒸散发量，并在年度和季节两个时间尺度开展了植被蒸散发时空变化分析。[方法]运用变异系数和Mann-Kendall检验法，研究2008—2017年呼伦贝尔地区年际和季节蒸散发时空变化趋势。使用Pearson相关分析法，对呼伦贝尔地区季节尺度的蒸散发与NDVI、各气象要素进行相关分析。[结果] 2008—2017年呼伦贝尔地区蒸散发呈上升趋势，蒸散发值较大的月份为3月、8月和11月，蒸散发主要集中在5—10月份。变异系数的空间分布较均匀，平均变异系数为0.38，变异系数变化幅度较大的区域主要集中在呼伦贝尔北部，CV值均在1～2.65。CV变化幅度较小的区域主要分布在呼伦贝尔中部和南部，CV值在0.41～0.84。从年际变化趋势来看，2013年为一个蒸散发突变年；根据呼伦贝尔月份变异系数的计算，从1—12月变异系数幅度变化较大，说明呼伦贝尔ET变异剧烈。呼伦贝尔月份平均CV值是1，草原区的CV平均值是0.96，森林区的CV平均值是1.04，农区的CV平均值0.97。植被蒸散发与气象要素关系分析表明：蒸散发与气温、水汽压、NDVI、降水、日照时数呈显著正相关关系。[结论] 2008—2017年呼伦贝尔地区蒸散发总体呈上升趋势，从整个季节变化来看，蒸散发起伏变化趋势明显，波动变化较大。从空间分布上来看，总体表现为呼伦贝尔南部的蒸散发大于北部。蒸散发主要集中在4—10月份，多年的低值出现在5月。不同区划类型平均蒸散发量由大到小依次为草原区＞农区＞森林区，全区的蒸散发变化趋势与农区变化趋势较为一致。正相关性强度依次为气温＞水汽压＞NDVI＞降水＞日照时数＞风速＞相对湿度。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
杨泽龙 李艳忠 梁康 星寅聪 李超凡 马燮铫 韩越
植被变化可通过改变下垫面条件的方式,调节植被蒸腾与土壤蒸发的分配比例,进而影响区域乃至全球水循环过程。自20世纪90年代以来,我国开展了大规模的植被恢复工程,全国植被覆盖度得到了极大提高,其中尤以黄河中游最为显著。以黄河中游6个典型植被恢复流域为研究对象,利用PML_V2模型和水文气象数据,验证了该模型模拟植被快速变化环境下的蒸散性能,并分析了2003—2018年间植被恢复工程背景下,黄河中游蒸散发(ET)及其组分(植被蒸腾Ec,截留蒸发Ei,土壤蒸发Es)的时空变化格局。结果表明:(1)对比流域水量平衡ET与PML模型结果,发现该模型在黄河中游具有较好的适用性(NSE>0.6)。(2)Ec对ET的分布格局起着主导作用,蒸散发及其组分的空间格局由夏季风作用下的植被空间分布所控制。Ec与ET的空间分布格局较为相似,Es与其相反。ET、Ec、Ei均呈显著增加趋势,Es则呈显著减小趋势,尤以流域中下游最为明显。(3)植被恢复背景下,黄河中游典型流域的蒸散发及其组分发生了明显的变化。相较于所在流域,流域中植被恢复区ET、Ec、Es、Ei分别偏高2.20%、5.86%、0.86%、7.44%,速率分别偏高-0.51 mm/a、0.55 mm/a、-1.11 mm/a、0.05 mm/a。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
邢宇华 张大鹏 李思颖 王佩
【目的】整合消除阻抗的三温模型和基于阻抗的双源模型，开展蒸散发（ET）和蒸腾（T）的模拟及对比分析，实现不同模型的融合与蒸散发的动态模拟。【方法】本研究基于已有的双源阻抗模型框架、干土壤和干叶片能量平衡，结合数值模拟技术模拟了参考温度的季节动态，并将其与三温模型整合开展蒸腾和土壤蒸发的模拟。【结果】与涡动实测值相比，三温模型和双源模型对大满站日尺度ET模拟，R~2分别为0.85和0.72，对温带草地站小时尺度ET模拟，R~2均为0.89。在小时尺度模拟效果更好。并且，三温模型和双源模型对植被蒸腾的估算结果较为一致（R~2分别为0.67、0.68）。以上研究表明该研究框架对三温模型中参考温度的估算，提供了理论方法支撑，较好地量化了参考温度的时空动态。（2）模型情景试验分析表明：两个模型对2个站点的ET和T的预测结果相似，前提是冠层可利用能量（如净辐射）和地面土壤可利用能量（如净辐射和地热通量）受到能量平衡的限制。相反，由于输入驱动因子（温度和辐射）在干湿情景下的系统不匹配，三温模型对T和ET的模拟精度显著下降。因此，在能量平衡的框架内，干湿土地条件下输入的温度和辐射系统匹配时，三温模型的效果更好。（3）参考温度具有一定的日变化与季节变动。【结论】在白天，叶片和土壤参考温度普遍高于实际温度，而在夜晚低于实际温度，呈现出较大的日变幅。就日均值而言，参考温度普遍高于实际模拟温度。本研究的结果提供了一种新的温度梯度计算方法，可用来监测冠层水分胁迫及动态。
[期刊] 资源科学
[作者]
韩项 尹云鹤 吴绍洪 邓浩宇
蒸散是水循环和能量循环的重要过程,也是连接土壤-植被-大气系统的关键纽带。气候变化背景下,蒸散的时空分布研究可为地区水资源合理配置及应对气候变化提供科学基础。本文基于结合GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)数据的水量平衡方法模拟黄土高原汾沁地区2003—2015年蒸散量,并分析其不同时间尺度的变化特征,结果表明:(1)结合水储量变化的水量平衡方法与忽略水储量变化的水量平衡方法模拟所得蒸散相比,前者时间序列上波动更平稳(变异系数、标准差、极端值分别减少0.12,5.50mm,3.20%),可更精确地反映汾沁地区实际蒸散在年和季节尺度上的变化规律;(2)研究区2003—2015年均蒸散量为530.19mm,空间分布上由北向南大致增加,年际波动较平稳(变异系数为0.08),其中2010年蒸散量最低(478.22mm),2011年蒸散量最高(614.57mm);(3)季节尺度上,夏季平均蒸散量最高(263.36mm),占全年蒸散量的49.67%,波动较平稳;冬季蒸散量最低(19.50mm),离散程度较大;(4)汾沁地区2003—2015年蒸散变化主要受温度、降水的影响,其年际波动主要与降水相关。
[期刊] 资源科学
[作者]
李放 沈彦俊
蒸散发(Evapotranspiration,ET)包括植被蒸腾与土壤蒸发,是地表能量平衡与水量平衡的重要组成部分,也是陆面过程研究的关键参数。卫星遥感技术的兴起,使获取大尺度非均匀下垫面的地表特征参数成为可能,一系列旨在精确估算地表实际蒸散量的遥感模型由此应运而生,以满足局地、区域乃至全球尺度蒸散发估算的需求。通过分析净辐射通量和地表与近地面大气层湍流热通量交换的方式,将遥感蒸散发模型分为单层模型和双层模型,总结其模型原理,讨论典型模型的优缺点及适用条件,分析蒸散发反演存在的遥感模型精度的图像范围依赖性和分辨率依赖性、时间尺度扩展及不确定性、模型验证以及地表辐射温度和阻抗5个问题。指出今后应...
关键词：
蒸散发 遥感 单层模型 双层模型
[期刊] 地理科学进展
[作者]
宋璐璐 尹云鹤 吴绍洪
蒸散发过程是水文循环的重要环节,也是全球能量交换的重要组成部分,决定了土壤-植被-大气系统中水、热传输过程,对其进行定量估算是评价陆地生态系统生产力、水源涵养能力、区域耗水及土壤水分运移的基础,是全球气候变化研究的重要内容。本文根据蒸散发测定思路和方法的不同,将蒸散发测定按照实测法和模型法两类方法进行总结,系统回顾了实测法和模型法的不同算法,评述不同方法的原理和优劣,并总结和分析了目前蒸散发测定工作中应重点研究的内容,指出未来蒸散发估算的发展方向,以期为相关研究的开展提供参考。
关键词：
蒸散发测定 实测法 模型法
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
杨文静 赵建世 赵勇 王庆明
地表蒸散发是评估气候变化对区域水热循环作用的关键过程.然而,在气候变化和人类活动的双重影响下,植被对蒸散发的定量影响较难衡量.该文利用时间序列分析法探求2001至2019年植被变化的趋势,并利用遥感数据产品和气象要素驱动数据集在海河流域建立了结构方程模型,分离气候变化和植被变化对于蒸散发的影响.结果表明:研究时段内植被叶面积指数显著增加,平均每年增加0.014m2/m2,植被变化对蒸散发的影响程度显著大于气候变化对蒸散发的直接影响程度,气候因素通过植被间接对蒸散发产生较强的影响.该研究可为该地区的水资源评估和综合管理提供基础.
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
崔越 张利华 吴宗钒 符雅盛 马永明
蒸散发在水循环中占据着重要地位,采用模型模拟法研究小流域尺度的蒸散发具有高时间、空间分辨率的优势.该文选取湖北省十堰市犟河流域为研究区,基于BEPS-Terrainlab v2.0模型,利用Landsat5-8遥感影像和气象资料等数据,以日为时间步长模拟了研究区内1999年—2016年的蒸散发.模拟结果与MODIS蒸散发产品MOD16A2进行对比,二者年内变化相关系数R~2=0.92,MODIS数据时空分辨率均低于模拟数据,但也在一定程度上验证了模拟的可靠性.模拟结果显示:时间变化上,流域内蒸散发在年内呈单峰状分布(春季156.9 mm、夏季302.5 mm、秋季133.5 mm、冬季18.5 mm);年际上呈现波动变化,有一定周期性,总体有上升趋势.空间分布上,流域内蒸散发分布植被区高于非植被区,不同植被类型蒸散发不同(阔叶>混交>针叶>农田),不同高程蒸散发也不同(500～700 m区间内最大).经过相关性分析,气温、太阳辐射对蒸散发年内变化影响较大,通过了0.01的显著性检验;叶面积指数、降水对年际变化影响较大,通过了0.05的显著性检验.
关键词：
蒸散发 遥感 模型模拟
[期刊] 地理科学进展
[作者]
李双双 张玉凤 张立伟 王婷 延军平
基于遥感数据全面认识复杂地形单元实际蒸散发时空规律,对区域可持续水资源管理具有重要的意义。论文基于MODIS实际蒸散发(ET)数据,对2000—2019年秦岭南北ET时空变化特征进行分析,探究不同分区ET对植被变化的响应关系,进而识别ET趋势和年代变化的高相关海气环流因素。结果表明:(1)在变化趋势上,以1000 m等高线为界,即秦岭地区北亚热带和山地暖温带的分界线,低海拔河谷地带为ET显著增加区,山地高海拔地区为ET下降区;(2)除城市、乡镇周边地区,研究期间秦岭南北下垫面相对稳定,转为生态用地的活跃区主要分布在山地1000 m过渡带,其是ET与NDVI变化显著相关区,而1000 m以上高海拔地区两者相关性较低;(3) ENSO、青藏高原北部气压异常,与秦岭山地、汉江谷地ET的趋势变化和年代波动显著相关,而西太平洋副热带高压与ET的趋势显著相关,与年代波动特征相关较弱。即发生中部型厄尔尼诺事件时,西太平洋副热带高压偏强,对流层低层形成异常反气旋,导致中国东部雨带北移,秦岭山地和汉江谷地降水偏少,气温偏高,ET往往偏大。研究结果启示:秦岭南北科学适应气候变化时,应关注秦岭山地、汉江谷地ET变化显著相关的环流信号;应深刻理解秦岭高海拔地区蒸散发下降趋势对区域水资源管理的影响。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
郎登潇 师嘉褀 郑江坤 廖峰 马星 王文武 陈怡帆
潜在蒸散发对水资源评价和气候变化均具有重要意义。采用Penman-Monteith公式和气象观测资料计算了中国西南地区90个气象站的潜在蒸散发,并采用多种统计方法分析了潜在蒸散发的时空变化特征。结果表明:(1)西南地区近52a的平均潜在蒸散发为3 209.8 mm,其中云南省潜在蒸散发最高(3 664.7 mm),其次为四川省(3 015.0 mm)、重庆市(2 972.4 mm)、贵州省(2 958.0 mm)。四季潜在蒸散发空间分布特征与年不同,从大到小排序为夏季,春季,秋季,冬季。(2)西南地区整体呈增加趋势(0.9 mm/10 a),其中31个站点呈减少趋势(p<0.1),17个站点呈增加趋势(p<0.1),其余站点变化趋势不显著。大部分站点春季(55.6%)和夏季(63.3%)呈减少趋势,秋季(62.2%)和冬季(58.9%)则呈增加趋势。(3)经MannKendall突变检验,该区整体潜在蒸散发的突变时间为1995年(p<0.05);单个站点突变检验显示,76个站点发生突变,突变年份集中于1980s,未发生突变的站点主要分布于青藏高原东缘。整体上看,近52a来西南地区潜在蒸散发略呈增加趋势,并存在突变点,但部分站点存在相反的变化趋势,这和复杂的地形环境和气候特征有较大关系,体现出西南地区水文气象变化的独特性。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王永锋 靖娟利 刘海红
深入研究西南地区蒸散发(ET)时空变化特征并探索其驱动因素，对该区水资源的科学分配及合理利用具有重要意义。基于MODIS16 ET数据、同期气象数据和DEM数据，采用趋势分析法、变异系数法和地理探测器方法，分析西南地区及各地貌分区2000～2020年地表蒸散发时空变化特征及波动性，探测ET空间分异的主要影响因素。结果表明：(1)西南地区及各地貌分区年际ET总体呈波动增加趋势，广西丘陵年际ET增加速率最快。(2)西南地区多年ET均值总体呈西南和东南部高、其他地区低的空间分布格局；年际ET总体以低-较低波动区域占主导，四川盆地年际ET波动性较其他地貌分区明显；不同地貌分区年际ET呈显著增加趋势的面积占比均大于50%,若尔盖高原年际ET呈显著增加趋势的面积占比最大。(3)因子探测结果表明，降水量是西南地区ET空间分异的主导因子，解释力为57.3%;云贵高原、若尔盖高原和横断山地ET空间分异的主导因子为气候因子，其余地貌分区主导因子为植被因子。双因子交互探测结果均表现为非线性增强或双因子增强，降水量∩NDVI对西南地区ET空间分异的解释力达到64.9%;若尔盖高原ET空间分异主要受气候因子之间或高程的交互作用，其他地貌分区主要受气候因子与高程或NDVI的交互作用。研究结果揭示了西南地区蒸散发时空变化特征及其驱动因素，能为该区水资源合理利用提供科学决策。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
温媛媛 赵军 王炎强 王玉纯 王建邦
基于MOD16全球蒸散发产品和气象站点实测数据,运用变异系数法、Sen趋势法等研究了山西省2000—2014年地表蒸散发ET、潜在蒸散发PET的空间分布特征、变化趋势及影响因素。结果表明:①MOD16蒸散产品与气象站点实测蒸散发之间具有良好的时空相关性(R~2=0.90),其产品精度可以满足山西省蒸散发时空分布研究的要求;②山西省多年平均ET、PET分别为816.77、1608.46 mm,年内变化表现为先增高后下降的"单峰"型分布,二者差值在5月、6月最大,此时山西省最为干旱;③全省年平均ET呈现西北低、东南高的分布特征,PET呈西南高、东北低的分布特征,二者差值整体上较大,表现为全省地表水分比较缺乏,其中忻州、吕梁西部最为严重;④全省近15 a来ET和PET的年际变化都比较小,整体上全省PET在增加,ET在相对减少,意味着近15 a来干旱情况在加剧;⑤ET、PET的时空变化与诸多气象因子相关,在空间尺度上与降水、相对湿度密切相关,在时间尺度上与气温、降水关系最为密切。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
张劲松 孟平
根据FAO(1991)推荐的参考作物需水量(ET0)计算模式(FAO Penman Monteith),并通过作物系数、农林复合系统作物光胁迫系数及风速减弱系数的综合订正,建立太行山低山丘陵区苹果 小麦复合系统小麦潜在蒸散量计算模型,并利用Li 1600稳态气孔仪实测得到小麦蒸腾量,经转换后得出蒸散量对模型进行验证,旨在探索农林复合系统中作物蒸散的计算方法,为进一步开展水分生态特征的研究提供可行性途径。结果表明:小麦拔节 乳熟期间,模拟值与测算值吻合效果较好,二者线性相关系数可达0 9630(n=51),相对误差平均值为9 68%,t=0 075<
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