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[期刊] 地理科学进展
[作者]
杨聪,于静洁,宋献方,夏军,刘昌明
短时段参考作物蒸散量的估算是研究华北山区小尺度范围内的水分循环和转化的重要环节。因受观测条件的限制,北方半湿润半干旱山区短时段参考作物蒸散量的研究相对较少。本文利用FAOPenman-Monteith公式、FAOPenman修正式和Priestley-Taylor公式对华北山区东台沟小流域观测到的4个月的气象数据进行了逐日的参考作物蒸散量计算,结果显示,FAOPenman修正式的计算值比FAOPenman-Monteith公式的计算值平均偏大16%左右,而且经过统计分析,它们具有很好的相关性,即在代表流域内使用FAOPenman修正式计算出参考作物蒸散量之后,再乘以一个折算系数(如0.84),即可得到与FAOPenman-Monteith公式的计算值较为相近的结果;而Priestley-Taylor公式的计算值与FAOPenman-Monteith公式的计算值相比,差异比较显著。分析其原因,我们认为是由于Priestley-Taylor公式没有考虑空气动力项对参考作物蒸散量的影响。因此,如果在华北山区使用Priestley-Taylor公式计算参考作物蒸散量,必须根据季节对公式中的常数项α重新进行修正。本文通过对2003年8月～2004年8月期间逐日计算得到的ET0(P-T)和ET0(P-M)值进行对比分析后,给出了修正后的不同季节的α值,为华北山区计算作物蒸散量提供了依据。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李可利 张鑫
为有效提高陕西省参考作物蒸散量(ET_0)的计算精度,选取陕西省6个气象站点57 a(1960—2016年)每日气象资料,构建8种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的ET_0计算模型,将其与Hargreaves-Samani、Makkink和Iramk等三种在陕西省ET_0计算精度较高的模型进行比较。结果表明:ANFIS模型能较好地反映气象因子与ET_0之间的复杂非线性关系,在仅有气温数据时,ANFIS模型具有足够的精度(平均R~2=0.894,平均R_(MSE)=0.558 mm/d,平均MRE=18.258%),ANFIS模型的精度随着气象因子数量的增加而增加;在相同气象条件下,ANFIS模型模拟效果最好;ANFIS模型具有较强的泛化能力,基于不同站点也有较高的精度(平均R~2=0.974,平均R_(MSE)=0.276 mm/d,平均MRE=8.608%),具有很好的可移植性。因此,在缺少气象数据时,ANFIS可以作为陕西省ET_0的计算模型,为农业用水管理及水资源优化配置提供帮助。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
符静 秦建新 黎祖贤 张中波 胡顺石
作为重要的水文气象参数,参考作物蒸散量(ET_0)在全球生态系统中发挥重要作用。为深化认识湿润气候区ET_0变化,基于湖南省87个气象站1960~2015年逐月气候资料,应用Penman-Monteith(P-M)模型估算ET_0,利用线性趋势、Mann-Kendall检验、反距离加权插值等分析了ET_0及主要气候因子的时空变化,采取逐步回归函数来确定P-M方程所涉及的气候因子对ET_0变化的贡献。研究表明:年均ET_0降幅为-3.346 mm/10 a,日照时数和风速下降是ET_0减少的主要原因,而相对湿度下降提高了ET_0。春、夏、秋、冬四季ET_0变化幅度分别为2.966、-5.451、-0.922、-0.207 mm/10 a,春季ET_0增加是由相对湿度下降和最高气温上升引起的,夏、秋、冬三季ET_0减少主要与日照时数和风速下降有关。风速、相对湿度、日照时数呈下降趋势,而气温、降水、湿润指数呈上升趋势,后者表明气候暖湿化趋势。气候变化背景下ET_0显示出不同时间尺度(年、季)空间分布的多样性。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
蒋丽娅 张家兴 程向芬 高峻 桑玉强 张劲松
[目的 ]研究荆条灌丛的潜在蒸散量及作物系数变化趋势，为半干旱区水资源管理及植被建设提供依据。[方法 ]利用河南黄河小浪底地球关键带国家野外观测站2021年5—10月份的蒸渗仪数据、逐日气象数据、荆条叶面积指数（LAI）及新梢生长量数据，利用Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量（ET0），分析生长状况基本一致、水分充足条件下的荆条不同生育期的潜在蒸散量、作物系数的变化趋势及其与生长指标的关系。[结果 ]（1）在荆条生育期内，ET0值整体呈下降趋势，5、6月份较高，7月份后开始下降，ET0总值为630.86 mm，日均值为3.43 mm·d~(-1)。（2）荆条生育期内荆条灌丛的潜在蒸散量呈抛物线式变化，表现为开花期最大，总值为336.26±18.19 mm，日均值为5.51±0.30 mm·d~(-1)；结果期和展叶期次之，落叶期最小，总值为41.57±3.61 mm，日均值为1.98±0.17 mm·d~(-1)；整个生育期的总值为716.47±40.21 mm，日均值为3.89±0.22 mm·d~(-1)。（3）荆条灌丛LAI和新梢生长量在5、6月增长较快，之后变缓。其中LAI在8月达到最大值（2.93±0.07），之后开始下降，10月降为最小值（1.63±0.08）。新梢在5月增长量最大，为6.85±0.25 cm,10月基本停止生长。（4）荆条作物系数在生育期内呈先增后降的变化趋势，结果期最大（1.45±0.22），开花期次之（1.25±0.13），展叶期（0.98±0.05）和落叶期（0.95±0.14）最小，整个生育期平均为1.28±0.16。作物系数与叶面积指数呈极显著正相关（p<0.01），决定系数R2为0.736，与新梢生长量相关性不显著（p>0.05）。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张学梅 王自奎 沈禹颖 杨惠敏
参考作物蒸散量(ET_0)是评估区域植被耗水进而指导水资源优化管理所需的主要参数之一,但我国大部分地区标准化气象台站稀疏、部分研究点的气象资料通常难以获取,给ET_0的计算带来了很大困难。以地处内陆旱区的内蒙古河套灌区为例,利用该区4个标准气象站1981-2006年的气象资料,讨论了研究点在没有历史气象数据且现有气象数据不完备的情况下,采用临近台站气象数据估算ET_0的可靠性。估算方法分别为估算未知气象数据的FAO56Penman-Monteith方程(PM56)、基于临近台站气象数据校正的经验公式以及利用临近台站气象数据训练的人工神经网络模型。结果表明:(1)在完全没有气象数据的条件下,可采用临近站点的气象数据估算研究点的ET_0,平均绝对误差(MAE)为0.43～0.52 mm d~(-1),均方根误差(RMSE)为0.56～0.63 mm d~(-1);估算精度与台站间的距离有关,利用维度信息校正太阳辐射值可提高估算精度。(2)仅有最高和最低气温数据时,估算气象数据的PM56方程计算误差较大,且站点之间表现不稳定,人工神经网络模型的估算精度最高,MAE和RMSE分别为0.14～0.22mm d~(-1)和0.17～0.29 mm d~(-1);校正后的Hargreaves公式的估算效果次之,MAE和RMSE分别为0.23～0.26 mm d~(-1)和0.30～0.31 mm d~(-1)。(3)在已知温度和辐射数据时,利用临近台站气象数据训练的人工神经网络模型依然表现最好,MAE和RMSE分别为0.13～0.19 mm d~(-1)和0.17～0.25 mm d~(-1),其他两种方法误差较大。在内陆干旱条件下,利用研究点的气温数据结合临近台站的历史气象信息可有效估算参考作物蒸散发。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
梁丽乔 闫敏华 邓伟 李丽娟
采用松嫩平原西部34个气象站1951￣2000年5个气象要素资料,运用FAO Penman-Monteith方程计算参考作物蒸散量,建立了各站与区域蒸散量序列。运用气候数理统计方法对蒸散量序列时空变化特征进行诊断分析,并以点、面相结合的方式揭示气候突变规律。结果表明,蒸散量基本上以西南部沙地为高值中心向东北呈带状递减;近50年区域蒸散量略呈增加趋势,研究区北部的蒸散量增加贡献最大;区域蒸散量以1962和1982年为转折点,呈明显的阶段性变化;在50年的演变过程中,区域蒸散量被检测到2次增加突变和1次减少突变,典型站突变发生时间与区域突变基本相符,但突变性质存在明显的地域差异。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
周瑶 张鑫 徐静
使用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算了青海省东部农业区7个气象代表站的逐日参考作物蒸散量(ET0),运用多窗谱方法(MTM)对青海省东部代表站的ET0的变化周期进行了分析,同时,分析了影响ET0的主要气象要素的变化趋势,运用基于偏导数的敏感系数法分析了生长季ET0对气温、日照时数、相对湿度、风速的敏感性,结果表明,青海省东部农业区的7个站点有比较一致的19.23～22.22 a的周期;整个东部农业区的气温(最高温度、最低温度、平均温度)呈明显的上升趋势,日照时数、风速、相对湿度则随纬度的变化而趋势不同,北纬36°以南的两个站日照时数、风速均有增加的趋势,相对湿度则减小,以北的...
[期刊] 资源科学
[作者]
孙小舟 封志明 杨艳昭
西辽河流域在区域和国家粮食安全中的地位重要,随着社会经济的发展,用水量增加导致水资源紧缺,参考作物蒸散量可为该区作物灌溉和区域灌溉需水量提供定量依据,本文采用Penman-Monteith模型计算了西辽河流域11个气象台站1952年～2007年来的月和年参考作物蒸散量,采用Kendall秩次相关法,对变化趋势进行了相关分析。研究结果表明:①西辽河流域多年平均蒸散量介于861～1330mm之间,空间分布呈现中部高,四周低的态势,月最高气温是西辽河流域年内参考作物蒸散量变化的主导因素;②近55年来,西辽河流域年际蒸散量变化整体呈增加趋势,但增加不显著,季节分布情况而言,多数站点春季和夏季参考作物蒸...
[期刊] 资源科学
[作者]
冯禹 王守光 崔宁博 赵璐
为实现气象资料缺乏情况下参考作物蒸散量(ET0)的精确模拟,利用川中丘陵区3个气象站点1999-2013年的逐日气象资料作为输入量,以FAO-56 Penman-Monteith模型计算的ET0作为标准值,建立基于遗传算法优化神经网络的ET0模拟模型(GA-BPNN),并将其模拟结果同Hargreaves、Mc Cloud、Priestley-Taylor和Makkink等4种常用ET0计算模型的计算结果进行对比。结果表明:GA-BPNN模型能够很好地反映ET0同气象因素之间的非线性关系,模拟精度较高;当基于温度资料模拟ET0时,GA-BPNN模型模拟精度高于Hargreaves和Mc Clo...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
黄会平 曹明明 宋进喜 韩宇平 陈姗姗
根据1957—2012年全国608个气象站的逐日气象资料,利用Penman-Monteith公式计算作物潜在蒸散量,对全国及水资源一级分区潜在蒸散量时空分布特征、变化趋势进行分析;基于Arc GIS及SPSS软件,采用主成分分析方法,对潜在作物蒸散量的影响因子及其分布特征进行探讨。结果表明:近56 a来,全国年潜在蒸散量在616~2 128 mm之间,河西走廊、南部岭南地区、海南岛以及华南沿海作物潜在蒸散量较大,而在黑龙江一带、四川盆地及西南地区东部,潜在蒸发量较小。各分区年均潜在蒸发量均呈现减少趋势,西北诸河区倾向率最大,为-12.22 mm/10 a;影响潜在蒸散量的因子中,第1主成分为热...
关键词：
参考作物蒸散量 ArcGIS 主成分分析
[期刊] 自然资源学报
[作者]
莫兴国 薛玲 林忠辉
利用土壤—植被—大气传输机理模型(VIP模型),以GIS背景数据库(土地利用图、土壤质地图和数字高程图)为支撑,在NOAA-AVHRRNDVI数据和气象信息的驱动下,连续模拟了1981～2001年华北平原冬小麦和夏玉米生育期的蒸散过程。结果表明:模拟的作物蒸散量与Lysimeter观测值和其他学者的田间试验研究结果具有较好的一致性。华北平原冬小麦多年平均蒸散量空间上呈现南高北低的趋势,其中黄河以北地区和山东半岛的蒸散量在200～400mm之间,南部地区在400～466mm之间。对玉米而言,北部的海河低地平原以及津、冀、鲁的沿海地区多年平均蒸散量变化在230～380mm,其余大部分地区蒸散量在3...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
董旭光 顾伟宗 王静 刘焕彬
根据山东省1961—2010年90个气象站的逐日气象观测数据,采用计算参考作物蒸散量(ET0)的Penman-Monteith模型方法,分析了山东省ET0对最高气温、最低气温、风速、日照时数、相对湿度的敏感性,并结合各气象要素的多年相对变化定量探讨了影响ET0变化的主导因素。结果表明:近50 a来,山东平均ET0以-1.818 mm/a的趋势减少,夏季减少趋势最显著,1983年前后ET0发生突变。各气象要素对ET0变化的敏感区域、与ET0相关性地域差异明显。虽然平均风速和日照时数的敏感系数较低,但其减小趋势极显著,多年相对变化较大,使平均风速成为ET0变化负贡献最大的气象要素,日照时数次之,最...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张淑杰 张玉书 隋东 蔡福 武晋雯 纪瑞鹏 陈鹏狮 刘庆婺
蒸散是水分运动过程中地表热量平衡和水分平衡的组成部分,是影响气候变化的重要一项。进行蒸散量变化的研究,对了解气候变化、探讨水分循环变化规律具有十分重要的意义。论文利用东北地区124个气象站1961—2007年的日气象数据,采用Penman-Monteith方程计算了参考蒸散量,分析了参考蒸散量的变化趋势及其变化原因。结果表明,在这47 a间,东北地区年平均气温以0.38℃/(10 a)的趋势递增,但是参考蒸散量总体上却以4.4 mm/(10 a)的速度递减。在地区分布上,三分之二的地区参考蒸散量呈下降趋势,显著下降的地区集中在辽宁朝阳地区,三分之一的地区参考蒸散量呈上升趋势,主要集中在辽宁南部...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
胡兴波 芦新建 董梅 连利叶 贺康宁
【目的】以Penman-Monteith FAO-56公式为参照,分析Hargreaves、Priestley-Taylor和Makkink 3种简化的参照作物蒸散量(ETo)公式在青海高寒区的适用性。【方法】以青海省5个气候区(湿润、半湿润、半干旱、干旱和极端干旱)11个气象站1984-2011年的旬气象资料计算ETo,建立分析3种简化公式旬ETo与PenmanMonteith FAO-56公式的线性回归方程,并对比其年值的均方根误差率,分析3种简化公式的适用性。【结果】Hargreaves公式在大多数站点都低估了ETo,但在湿润和半湿润区的计算结果较好;Priestley-Taylor公式...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵炳祥 胡林 陈佐忠 张福锁 张新民
根据水分平衡法采用小型蒸渗仪测定了两种水分条件下 6种草坪草的蒸散量 ,并采用Penman Monteith经验公式计算确定了各草种的作物系数 .两种水分条件为充足供水和限量供水 .参试的草种为草地早熟禾 (PoapratensisL .Nuglade)、高羊茅 (FestucaarundinaceaSchreb .Hundog 5 )、多年生黑麦草 (LoliumperenneL .Advent)、普通狗牙根(Cynodondactylon(L .)Pers.)、野牛草 (Buchloedactyloides(Nutt.)Engelm .)、日本结缕草 (ZoysiajaponicaSteu...
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