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青藏高原青稞腾发量模拟方法
1
作者 王康 金小莉 +1 位作者 李玉庆 周祖昊 《灌溉排水学报》 2025年第12期1-8,共8页
【目的】揭示高原主要作物腾发机制,提出物理计算方法,提高西藏高原青稞腾发量模拟性能。【方法】将高原气象条件对能量和水文过程的影响与土壤-植物-大气连续体理论相耦合,提出了计算青稞腾发量的物理模型。采用2019、2021、2022年和2... 【目的】揭示高原主要作物腾发机制,提出物理计算方法,提高西藏高原青稞腾发量模拟性能。【方法】将高原气象条件对能量和水文过程的影响与土壤-植物-大气连续体理论相耦合,提出了计算青稞腾发量的物理模型。采用2019、2021、2022年和2024年西藏农牧大学实验小区青稞生育期实测腾发量,对模型进行验证和分析。【结果】模型率定期和验证期的N-S效率系数分别为0.820和0.747,模型率定期系统性偏差<5%,模型验证期系统性偏差<10%。高原气象条件下,青稞腾发量变化范围均显著超过了Penman-Monteith模型的计算值,与Penman-Monteith模型相比,所提出模型N-S效率系数提高了88.6%,相对均方根偏差降低了25.9%,系统性偏差和总偏差分别降低了55.1%和22.3%。基于Sobol的全局敏感性分析结果表明,在土壤水分满足青稞腾发需求的情况下,高原特征参数和能量转化参数的总敏感性显著超过驱动因子和通量传输参数,高原条件下的能量-水文关系和能量均衡机制显著影响腾发过程。【结论】本研究提出的模型能够充分描述高原气象条件对作物腾发量的影响机制,有效模拟了青稞腾发量。 展开更多
关键词 西藏高原 青稞 腾发量 能量-水文过程耦合 Penman-Monteith模型
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不同气候分区的青海省水面蒸发影响因子分析 被引量：2
2
作者 郭燕 王晶 +3 位作者 张嘉男 赵冰钰 张烜宇 刘春伟 《节水灌溉》 北大核心 2025年第2期43-52,共10页
为探究青海省不同气候分区(东部农业区、柴达木盆地、环青海湖区、三江源区)水面蒸发的变化特征及其影响因子,基于FAO-56 Penman-Monteith(PM)公式,利用青海省50个国家气象站点2018-2022年的气象资料,建立多元回归模型计算青海省各气候... 为探究青海省不同气候分区(东部农业区、柴达木盆地、环青海湖区、三江源区)水面蒸发的变化特征及其影响因子,基于FAO-56 Penman-Monteith(PM)公式,利用青海省50个国家气象站点2018-2022年的气象资料,建立多元回归模型计算青海省各气候区水面蒸发量,分析不同时间尺度上青海省不同气候分区水面蒸发的变化特征,并利用通径分析方法对各气候区水面蒸发的影响因子进行剖析。结果表明:水面蒸发年际变化范围为2.58~2.92 mm/d,4个气候区均在2022年达到最大值;季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季;月变化最大值均出现在7月,为柴达木盆地>东部农业区>环青海湖区>三江源区。东部农业区,气象因子对水面蒸发的综合决定能力排序为VPD>R_(n)>n>WS,VPD对水面蒸发变化的直接作用最大(决策系数为0.75),其次是WS,R_(n)主要通过n路径对水面蒸发变化产生间接作用(间接作用系数为0.47);柴达木盆地,各因子决策系数排序为VPD>R_(n)>RH_(mean)>WS>T_(min),R_(n)对水面蒸发变化的直接作用最大(决策系数为0.50),其次是T_(min),VPD对水面蒸发的间接作用最大(间接作用系数为0.51),通过R_(n)路径间接影响水面蒸发,WS通过T_(min)路径间接影响水面蒸发(间接作用系数为0.18),RH_(mean)对水面蒸发的影响最小且为负效应;环青海湖区,VPD、R_(n)和WS是驱动水面蒸发变化的最主要因子且起直接作用,决策系数分别为0.62、0.69和0.05,表明R_(n)对水面蒸发变化促进作用比VPD明显;三江源区,VPD对水面蒸发的直接影响最大(决策系数为1.05),其次是WS。T_(mean)可通过VPD、R_(n)和RH_(mean)路径间接影响水面蒸发(间接作用系数为0.76),R_(n)和n分别通过T_(mean)和R_(n)路径对水面蒸发变化产生间接作用(间接作用系数分别为0.48和0.69),VPD、R_(n)、WS、T_(mean)和n对水面蒸发均有增进作用,而RH_(mean)对水面蒸发的影响最小且对水面蒸发变化有抑制作用(决策系数为-0.001)。总体而言,VPD和R_(n)是影响青海省水面蒸发的主导因子。 展开更多
关键词 水面蒸发 多元线性回归 通径分析 不同气候分区
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基于公共天气预报的湖北参考作物腾发量预报方法比较与分析 被引量：1
3
作者 杨怡汀 吴光星 +5 位作者 胡旭铧 吴争光 刘路广 陈祖梅 崔远来 罗玉峰 《节水灌溉》 北大核心 2025年第3期51-56,共6页
为寻求比较准确的湖北省未来短期参考作物腾发量(ET0)预报方法,分析了HS模型与PMF模型在ET0预报中的表现。以FAO56-PM公式和18个气象站点的历史气象数据计算的ET0为对照,率定并验证HS模型的准确性。利用天气预报资料,在湖北省各站点进... 为寻求比较准确的湖北省未来短期参考作物腾发量(ET0)预报方法,分析了HS模型与PMF模型在ET0预报中的表现。以FAO56-PM公式和18个气象站点的历史气象数据计算的ET0为对照,率定并验证HS模型的准确性。利用天气预报资料,在湖北省各站点进行两种ET0预报模型的适用性评价。结果显示:在不同预见期内,ET0预报值与基准值呈现一致的变化趋势,经过参数率定后,HS模型和PMF模型在18个站点的ET0预报中,相关系数的平均值分别为0.85、0.84,平均的均方根误差分别为0.87、0.87 mm,平均绝对误差的均值分别为0.65、0.64 mm,通过TOPSIS法分析,推荐11个站点采用HS模型进行ET0预报。总体而言,率定后的HS模型在湖北省各站点预报精度较高,建议采用该模型进行湖北省ET0预报为灌溉预报和决策提供依据。 展开更多
关键词 参考作物腾发量预报 公共天气预报 HS模型 PMF模型 TOPSIS法
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基于随机森林特征选择与POA-LSTM组合的参考作物腾发量预测方法 被引量：1
4
作者 李越 岳春芳 陈大春 《节水灌溉》 北大核心 2025年第1期120-128,共9页
为了更好地捕捉参考作物腾发量(ET_(0))数据的非线性特点及有效影响因素,实现对气象资料缺乏时的ET_(0)精准预测,基于融合建模思想提出了一种随机森林特征选择与鹈鹕优化算法(POA)优化长短期记忆神经网络(LSTM)组合的ET_(0)预测方法。首... 为了更好地捕捉参考作物腾发量(ET_(0))数据的非线性特点及有效影响因素,实现对气象资料缺乏时的ET_(0)精准预测,基于融合建模思想提出了一种随机森林特征选择与鹈鹕优化算法(POA)优化长短期记忆神经网络(LSTM)组合的ET_(0)预测方法。首先,采用随机森林特征选择方法筛选出有效气象因子作为模型输入;随后,通过POA搜索最优超参数组合用于优化LSTM模型;最后,基于最优超参数下的LSTM模型进行ET_(0)预测。结果表明,POA-LSTM模型整体优于其余模型,其中POA-LSTM1(u_(2)、N、R_(H)、T_(mean))预测精度最高,测试集R^(2)、RMSE和MAE分别为0.927、0.778和0.400 mm/d;POA-LSTM4(u_(2)、N)也能较好地适应少量气象参数估算ET_(0),测试集R^(2)、RMSE和MAE分别为0.881、0.995和0.510 mm/d,相较于其他方法,具有更高的预测精度和稳定性。 展开更多
关键词 参考作物腾发量 长短期记忆神经网络 随机森林 特征选择 鹈鹕优化算法
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不同阻力模型在夏玉米蒸散模拟中的应用性评价
5
作者 胡建 刘跃磊 +4 位作者 马荣 郑静 范军亮 赵璐 姜守政 《农业机械学报》 北大核心 2025年第11期658-666,共9页
蒸散发(ET)涵盖了土壤、植物和大气间的水分交换,是水循环和能量平衡中的关键环节。冠层阻力(rc)和气孔阻力(rsc)是影响ET准确性的重要阻力参数。本研究选用两种阻力模型Katerji-Perrier(KP)、Todorovic(TD)对P-M模型和S-W模型在中国西... 蒸散发(ET)涵盖了土壤、植物和大气间的水分交换,是水循环和能量平衡中的关键环节。冠层阻力(rc)和气孔阻力(rsc)是影响ET准确性的重要阻力参数。本研究选用两种阻力模型Katerji-Perrier(KP)、Todorovic(TD)对P-M模型和S-W模型在中国西北地区夏玉米田ET模拟的适用性进行了评价。基于2015—2018年田间试验数据利用最小二乘法对阻力模型关键参数进行了校准和验证。结果表明,KP模型在P-M模型和S-W模型中表现优于TD模型,SW-KP模型ET模拟精度最高,决定系数R2均值为0.816,均方根误差RMSE均值为0.79 mm/d;PM-KP模型在夏玉米苗期对ET低估仅为0.86%,SW-KP模型在拔节期、吐丝期和乳熟期表现最佳,R2为0.718±0.071,RMSE为(0.85±0.11)mm/d;模型敏感性分析显示,KP模型rc、rsc对净辐射(R_n)和饱和水汽压差(VPD)变化最为敏感,在TD模型中对空气温度(Ta)最为敏感,Ta变化±20%时rc、rsc变化超过10%;PM-KP模型中ET对R_n最敏感,降低20%时ET减少19.69%,PM-TD模型中对Ta的敏感性最高,Ta变化±20%时ET变化约30%。在S-W耦合模型中,ET对环境变量的敏感性由大到小依次为R_n、Ta、土壤含水率(SWC)、VPD,R_n变化±20%时ET变化超过20%。通过最小二乘法校正的KP模型精度更高,PM-KP模型适用于苗期ET模拟,SW-KP模型在夏玉米拔节期、吐丝期和乳熟期模拟的ET精度更高。本研究可为玉米不同生育阶段ET模拟提供更优模型组合形式,为半干旱地区夏玉米田耗水量精量计算和灌溉制度制定提供理论依据。 展开更多
关键词 夏玉米 蒸散量 Penman-Monteith模型 Shuttleworth-Wallace模型 冠层阻力 气孔阻力
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西藏高原典型区参考作物蒸发蒸腾量变化特征与预测研究 被引量：1
6
作者 沈洪政 马宏元 +3 位作者 李长青 张育德 唐志波 丁志宏 《农业与技术》 2025年第3期1-6,共6页
西藏高原是我国重要农牧生产区,该区参考作物蒸发蒸腾量(ET_(0))的准确估算是区域灌溉水资源调度和水文气象研究的重要基础,但目前对西藏高原区ET_(0)变化特征、主导气象因子与高效估算方法研究还不多见。本文以西藏高原区当雄、泽当和... 西藏高原是我国重要农牧生产区,该区参考作物蒸发蒸腾量(ET_(0))的准确估算是区域灌溉水资源调度和水文气象研究的重要基础,但目前对西藏高原区ET_(0)变化特征、主导气象因子与高效估算方法研究还不多见。本文以西藏高原区当雄、泽当和林芝站点51年(1970-2020年)逐日气象数据为基础,采用气候倾向率和偏相关分析方法,分析了各站点ET_(0)时空变化规律和影响ET_(0)的主导气象因子,并基于支持向量机模型(SVM)构建了西藏高原区ET_(0)少参数估算模型。结果表明:当雄、泽当和林芝站点年内ET_(0)均呈现先增加后降低趋势,ET_(0)峰值出现在7月,最小值出现在12月。当雄、泽当和林芝站点逐年ET_(0)呈明显下降趋势,气候倾向率分别为-11.9mm·10a^(-1)、-49.5mm·10a^(-1)和-17.9mm·10a^(-1)。偏相关分析发现,平均温度与ET_(0)的相关性最大,偏相关系数为0.841;日照时数与ET_(0)的相关性次之,偏相关系数为0.722;相对湿度与ET_(0)的相关性最小,偏相关系数为-0.134。支持向量机预测结果表明,ET_(0)计算值和预测值具有较好的吻合度,SVM模型训练阶段的RMSE、MAE和R^(2)分别为0.366、0.282mm·d^(-1)和0.896,验证阶段的RMSE、MAE和R^(2)分别为0.394、0.309mm·d^(-1)和0.783。本文构建的融合支持向量机算法的ET_(0)少参数估算模型可以较好地估算西藏高原典型区ET_(0)值,研究结果可为高海拔区作物需水量高效估算,提高灌区灌溉决策效率提供参考。 展开更多
关键词 西藏高原 参考作物蒸发蒸腾量 气候倾向率 偏相关分析 支持向量机
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干旱绿洲区参考作物腾发量模型适用性分析 被引量：1
7
作者 张小英 吕廷波 +2 位作者 刘一凡 石鹏程 王茂元 《灌溉排水学报》 2025年第9期10-18,共9页
【目的】探索适宜干旱绿洲区的参考作物腾发量(ET0)简化计算模型。【方法】利用石河子气象站1955-2020年逐日气象资料,以FAO-56 Penman-Monteith(PM)模型为标准,基于决定系数(R2)、纳什效率系数(NSE)、均方根误差(RMSE)、相对均方根误差... 【目的】探索适宜干旱绿洲区的参考作物腾发量(ET0)简化计算模型。【方法】利用石河子气象站1955-2020年逐日气象资料,以FAO-56 Penman-Monteith(PM)模型为标准,基于决定系数(R2)、纳什效率系数(NSE)、均方根误差(RMSE)、相对均方根误差(nRMSE)、平均绝对误差(MAE)和整体评价指标(GPI)共6种评价指标,分别从日、月、年尺度评价8种ET0计算模型在干旱绿洲区的适用性。【结果】从日尺度分析来看,辐射法中的Priestley-Taylor(PT)模型与PM法的计算值最为接近,其次是温度法中的Berti-Hargreaves(BH)模型;从月尺度分析来看,辐射法中的PT模型在各月份计算误差均较小,表现出良好的适用性,其次是温度法中的BH模型,基于质量转换的Roher(Roh)模型计算精度最差;从年尺度分析来看,辐射法中的PT模型MAE仅为35.78 mm/a,nRMSE为4.93%,计算精度最高,基于质量转换的Roh模型MAE为340.18 mm/a,nRMSE为37.82%,计算精度最差。【结论】辐射法中的PT模型在日、月、年尺度的计算精度均优于其他方法,在干旱绿洲区的适用性最好,在气象数据缺失的情况下,推荐使用PT模型估算干旱绿洲区ET0。 展开更多
关键词 参考作物腾发量 干旱绿洲区 适用性分析 石河子
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黑河流域中游绿洲农田蒸散发和防护林蒸腾及其影响因素
8
作者 鱼腾飞 韩拓 +3 位作者 席海洋 武龙庆 程文举 冯起 《应用生态学报》 北大核心 2025年第9期2815-2826,共12页
农田和防护林是干旱区绿洲生态系统最重要的景观类型,农田和防护林的耗水是绿洲水资源利用的重要方式。本研究以黑河流域中游农田和防护林为研究对象,基于涡动相关法和树干液流法分别测定了农田蒸散发和防护林蒸腾,并结合定位监测的气... 农田和防护林是干旱区绿洲生态系统最重要的景观类型,农田和防护林的耗水是绿洲水资源利用的重要方式。本研究以黑河流域中游农田和防护林为研究对象,基于涡动相关法和树干液流法分别测定了农田蒸散发和防护林蒸腾,并结合定位监测的气象、水文要素和遥感反演的植被指数,分析了农田蒸散发和防护林蒸腾的变化及其影响因素。结果表明:2024年生长季(4—10月)内,研究区农田日蒸散发量为1.38 mm·d^(-1),累积蒸散发量为268.3 mm,7月最高;防护林日蒸腾量为1.93 mm·d^(-1),年累积蒸腾量达392.7 mm,8月最高。影响农田和防护林耗水的主要因子存在差异。气象-植被因子(包括太阳辐射、风速和叶面积指数)和水分因子(包括降水、15和30 cm土壤含水量)的交互作用可解释农田蒸散发变化的77%,气象-植被因子(包括气温、相对湿度、太阳辐射、水汽压差和归一化植被指数)可解释防护林蒸腾变化的69%,水分因子对防护林蒸腾变化的解释率较低,可能是由于农田和防护林的水分来源不同。 展开更多
关键词 蒸散发 蒸腾 涡动相关法 防护林 玉米农田 黑河流域
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川中丘陵区参考作物蒸散量时空变化特征与成因分析 被引量：63
9
作者 冯禹 崔宁博 +2 位作者 魏新平 赵璐 王君勤 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第14期78-86,F0003,共10页
为深入认识川中丘陵区参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)变化特征,使用联合国粮农组织1998年推荐的Penman-Monteith公式计算川中丘陵区13个气象站点近52 a(1961-2012年)的逐日ET0,利用GIS克里金插值法和Mann-Kend... 为深入认识川中丘陵区参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)变化特征,使用联合国粮农组织1998年推荐的Penman-Monteith公式计算川中丘陵区13个气象站点近52 a(1961-2012年)的逐日ET0,利用GIS克里金插值法和Mann-Kendall趋势检验法分析川中丘陵区ET0时空变化特征;在此基础上,使用基于通径分析原理的指标敏感性分析方法研究ET0的变化成因。结果表明:近52 a来川中丘陵区ET0年际间整体下降明显,ET0年内变化呈单峰曲线,主要集中在每年3-10月,占全年ET0的85.82%;ET0空间分布整体上呈现自东北、东南向中部递减趋势;在指标敏感性分析中,分别去掉日照时数(n)、风速(u2)、相对湿度(relative humidity,RH)和温度(T)后,剩余3个气象因子对回归方程估测可靠程度(E)由0.89分别降为0.596、0.81、0.84和0.88,表明ET0对n最为敏感,其次为u2、RH和T。因此,日照时数和风速是引起川中丘陵区ET0变化的最主要气象因子,相对湿度次之,温度对ET0的影响最小。当使用各季度平均温度代替逐日温度计算ET0时,各季度估算结果同实际计算结果间决定系数分别达到了0.93、0.97、0.96和0.94,表明估算精度较高,因此在资料缺乏情况下可以使用各季度平均温度替代温度计算ET0。该研究可为川中丘陵区的农田水分管理提供科学依据。 展开更多
关键词 蒸散 农作物 水分管理 川中丘陵区 参考作物蒸散量 时空变化 成因分析 通径分析
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永定河流域春玉米需水量时空变化特征及成因分析
10
作者 宋天媛 韩云鹏 +3 位作者 张星星 万小艺 王瑞国 卢佳 《人民黄河》 北大核心 2025年第12期136-142,共7页
为探讨永定河流域春玉米需水规律及成因,采用彭曼-蒙特斯公式计算了1981—2020年春玉米生育期内需水量,采用趋势分析方法解析了作物需水量、有效降水量及水分盈亏指数(CWSDI)变化趋势,采用灰色关联分析法探讨了影响作物需水量的气象因... 为探讨永定河流域春玉米需水规律及成因,采用彭曼-蒙特斯公式计算了1981—2020年春玉米生育期内需水量,采用趋势分析方法解析了作物需水量、有效降水量及水分盈亏指数(CWSDI)变化趋势,采用灰色关联分析法探讨了影响作物需水量的气象因子。研究表明:1)永定河流域春玉米需水量在时间上变化较为平稳,空间上总体表现为自西南向东北逐渐增大的变化趋势,河北、山西区域因极端气候事件分别在1996年、2001年发生突变;2)CWSDI呈先减后增的变化趋势,河北区域玉米更易受到干旱胁迫;3)永定河流域上游玉米需水量与最小相对湿度、最大风速、平均风速灰色关联系数较大。永定河流域降水与作物需水时空分布不均,东部地区水分亏缺尤为严重,未来应提升流域灌溉保障能力,并加强对大气干旱引发风险的关注。 展开更多
关键词 气候变化 春玉米 作物需水量 永定河流域
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基于反距离权重法的长江流域参考作物蒸散量算法适用性评价 被引量：50
11
作者 贾悦 崔宁博 +2 位作者 魏新平 龚道枝 胡笑涛 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期130-138,共9页
为实现大区域尺度参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)资料缺失情况下的准确计算,该文将长江流域划分为上、中、下游3个子区域,基于反距离权重法的新型空间展布方法得到3个虚拟站点分别代表每个子区域,利用长江流域... 为实现大区域尺度参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)资料缺失情况下的准确计算,该文将长江流域划分为上、中、下游3个子区域,基于反距离权重法的新型空间展布方法得到3个虚拟站点分别代表每个子区域,利用长江流域102个站点1964-2013年近50a的逐日气象数据,根据FAO-56 Penman-Monteith(P-M)法、Hargreaves-Samani(HS)法、Irmark-Allen(I-A)法、Priestley-Taylor(P-T)法、Makkink(M-K)法、Penman-Van Bavel(PVB)法、1948年Penman(48-PM)法分别计算每个站点逐日ET0,并以P-M法为标准,利用Nash-Sutcliffe系数(CD)、逐日相对均方根误差(RMSE)、Kendall一致性系数(K)对其适用性进行评价,结果表明:在3个子区域6种ET0计算方法的日值与P-M法拟合方程确定系数R2均通过了极显著水平检验(α=0.01),长江上游P-T法ET0日值计算精度最高(ET0日值拟合方程斜率为1.030,RMSE=0.341 mm/d,CD=0.886,K=0.829),H-S法、I-A计算精度较低(ET0日值拟合方程斜率分别为1.427、1.308,RMSE=0.909、0.829 mm/d,CD=0.581、0.523,K=0.792、0.742),长江中、下游PVB法计算精度最高,P-T法计算精度次之,H-S法与I-A法计算精度较低;长江上游6种算法ET0月值的计算精度由高到低依次为P-T法、PVB法、M-K法、48-PM法、H-S法、I-A法,与P-M法的平均误差分别为0.27、0.35、0.51、0.48、0.74、0.78 mm/d;长江中、下游6种算法计算精度由高到低为PVB法、P-T法、M-K法、48-PM法、H-S法、I-A法;整个长江流域P-T法、PVB法与P-M法ET0计算结果相对误差均在35%以下,H-S法、I-A法计算精度较低,其相对误差基本高于40%;因此,PVB法与P-T法在整个长江流域的计算精度较高,可作为长江流域ET0简化计算推荐方法。 展开更多
关键词 气候变化 蒸散 模型 长江流域 参考作物蒸散量 反距离权重 空间展布 适用性评价
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黄河上游参考作物蒸散量变化特征及其对气候变化的响应 被引量：48
12
作者 杜加强 舒俭民 +3 位作者 刘成程 王丽霞 郭扬 张林波 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期92-100,共9页
研究参考作物蒸散量对气候变化的响应对于辨析气候要素对蒸散发的影响具有重要意义。该文在验证FAO推荐的Penman-Monteith(P-M)方法在黄河上游地区适用性的基础上,分析了10个气象站点近50a来参考作物蒸散量的变化特征,计算了参考作物蒸... 研究参考作物蒸散量对气候变化的响应对于辨析气候要素对蒸散发的影响具有重要意义。该文在验证FAO推荐的Penman-Monteith(P-M)方法在黄河上游地区适用性的基础上,分析了10个气象站点近50a来参考作物蒸散量的变化特征,计算了参考作物蒸散量对4种气候要素的敏感系数及其对气候变化的响应。结果表明:FAOP-M方法在研究区域具有较强的适用性;参考作物蒸散量随海拔升高而减少,主要集中在生长季的3-10月。高海拔站点参考作物蒸散量年值多呈显著增加趋势,低海拔则明显减少,且变化过程不同。气温和风速敏感系数的年内变化分别呈显著的波峰型和波谷型,日照时数的变化不明显,相对湿度的敏感性呈生长季略有增加趋势;年际变化方面,气温的敏感系数呈显著增加趋势,低海拔地区相对湿度的敏感系数呈显著增加趋势。气温、日照时数的增加和相对湿度的降低导致了高海拔站点参考作物蒸散量的增加,高海拔地区的蒸散发主要受气温、日照时数等能量制约;低海拔站点参考作物蒸散量的减少主要受日照时数和风速减小、相对湿度提高的影响,水分条件的限制更显著。该研究对于结合未来气候变化趋势开展黄河上游地区生态管理,促进生态系统的良性发展,具有重要的科学意义和应用价值。 展开更多
关键词 蒸散 作物 模型 PENMAN-MONTEITH方程 敏感系数 黄河上游地区
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地膜残留量对新疆棉田蒸散及棵间蒸发的影响 被引量：45
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作者 王亮 林涛 +4 位作者 严昌荣 王静 郭瑞霞 岳璐珂 汤秋香 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第14期120-128,共9页
为探讨残膜对干旱区农田蒸散耗水特征的影响,在新疆阿克苏典型覆膜滴灌棉田开展2 a小区试验研究,设计0、225、450 kg/hm2共3种不同的地膜残留量,采用水量平衡法,微型棵间蒸发仪法,于主要生育时期测定并计算土壤含水量、蒸散量、棵间蒸... 为探讨残膜对干旱区农田蒸散耗水特征的影响,在新疆阿克苏典型覆膜滴灌棉田开展2 a小区试验研究,设计0、225、450 kg/hm2共3种不同的地膜残留量,采用水量平衡法,微型棵间蒸发仪法,于主要生育时期测定并计算土壤含水量、蒸散量、棵间蒸发量、作物蒸腾量、棵间蒸发占蒸散的比例。结果表明:随着地膜残留量增加棵间蒸发量、棵间蒸发占蒸散的比例呈增大趋势,而蒸散量及作物蒸腾量则逐渐减小。与无残膜处理相比,225和450 kg/hm2处理全生育期田间无效耗水的棵间蒸发量分别增加了9.27和22.20 mm,棵间蒸发占蒸散的比例增幅分别为2.6%和6.1%,作物蒸腾量降低34.89和55.94 mm。在棉花生育期内,棵间蒸发占蒸散的比例(E/ET)与叶面积指数(leaf area index,LAI)呈幂函数关系,各处理间棵间蒸发占蒸散的比例对叶面积指数的响应差异不同,450 kg/hm2处理蒸发占蒸散的比例随着LAI的增加,曲线下降趋势较明显;无残膜处理棵间蒸发占蒸散的比例与LAI的决定系数最高,均在0.9以上。土壤水分利用率也随残膜量的增加依次降低,当残膜量由0增加到450 kg/hm2时,土壤水分利用率从28.25%降至24.91%,可见,残膜增大了农田的无效耗水,不利于土壤水分的有效利用。研究可为制定缓解或克服残膜危害的应变调控技术提供依据。 展开更多
关键词 蒸散量 棵间蒸发 土壤水分 地膜残留 蒸发占蒸散的比例 滴灌
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松嫩平原西部生长季参考作物蒸散发的敏感性分析 被引量：108
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作者 梁丽乔 李丽娟 +4 位作者 张丽 李九一 姜德娟 胥铭兴 宋文献 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1-5,共5页
为了预测气候变量扰动引起的区域参考作物蒸散发的变化,该文以松嫩平原西部为研究区,运用FAO Penman-Montieh方程计算了34个站点1951～2001年的生长季参考作物蒸散发,并计算其对气温、风速、日照时数和相对湿度的敏感系数,最后分析了敏... 为了预测气候变量扰动引起的区域参考作物蒸散发的变化,该文以松嫩平原西部为研究区,运用FAO Penman-Montieh方程计算了34个站点1951～2001年的生长季参考作物蒸散发,并计算其对气温、风速、日照时数和相对湿度的敏感系数,最后分析了敏感系数的时空变化特征。结果表明:参考作物蒸散发对相对湿度最为敏感,其次是气温,最后是风速和日照时数;5～9月,气温和日照时数的敏感系数呈单峰型分布,在7月份达到最高值,风速敏感系数呈单谷型分布,在7月份达到最低值,相对湿度敏感系数的绝对值表现为持续上升趋势;生长季气候变量敏感系数的空间差异性较大。日照时数、气温、风速等3个气候变量的敏感系数都在研究区西南部形成高值区,而相对湿度则在研究区西南部形成低值区,在研究区东北部形成高值区。 展开更多
关键词 参考作物蒸散发 PENMAN-MONTEITH方程 敏感系数 松嫩平原西部
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覆膜和露地旱作春玉米生长与蒸散动态比较 被引量：65
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作者 王罕博 龚道枝 +1 位作者 梅旭荣 郝卫平 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第22期88-94,共7页
利用土壤水分传感器、微型蒸渗仪与涡度相关系统,连续监测覆膜和露地春玉米田土壤水分、蒸发和农田蒸散,分析春玉米田蒸散与土壤蒸发变化规律,探讨了覆膜玉米高产节水增效的机理。结果表明:与露地相比,覆膜的表层土壤温度和体积含水率... 利用土壤水分传感器、微型蒸渗仪与涡度相关系统,连续监测覆膜和露地春玉米田土壤水分、蒸发和农田蒸散,分析春玉米田蒸散与土壤蒸发变化规律,探讨了覆膜玉米高产节水增效的机理。结果表明:与露地相比,覆膜的表层土壤温度和体积含水率分别提高4.9%和19.5%。覆膜、露地处理玉米出苗率分别为99.0%和80.0%,其差异为显著水平,覆膜提早春玉米各生育阶段平均为7d,全生育期缩短11d。生育前期、中期,覆膜的叶面积指数、株高和地上、地下干物质均显著高于露地的,播种一个月后差异最大,分别高110.2%、13.5%、42.9%和12.7%。玉米拔节期前(6月前)和8月后至玉米成熟,覆膜的农田蒸散量分别比露地的低6.8%和0.4%,但6-8月覆膜的比露地的高5.1%。全生育期覆膜的农田蒸散量为376.2mm,降低了6.0%,且土壤蒸发降低了57.7%。最终单株平均果穗质量、生物量差异不显著。但是,由于覆膜显著提高了出苗率从而增加了单位面积生物产量和经济产量,增幅分别为23.7%和15.3%。同时,覆膜作物水分利用效率提高了22.6%,达到31.3kg/(hm2·mm)。可见,覆膜能显著降低土壤蒸发和农田总蒸散量;保水增温促出苗,提前玉米各生育期;生育中期日蒸散量和干物质积累速率较高;最终显著提高单位面积生物产量和经济产量以及作物水分利用效率。 展开更多
关键词 蒸散 土壤 水分 春玉米 覆膜 涡度相关 水分利用效率
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气候变化下长江中下游水稻灌溉需水量时空变化特征 被引量：54
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作者 王卫光 彭世彰 +3 位作者 孙风朝 邢万秋 罗玉峰 徐俊增 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期656-664,共9页
选择长江中下游单季中稻为研究对象,结合45个气象站1961～2010年逐日气象资料,基于统计降尺度模型(SDSM),生成HadCM3气候模式A2和B2两种情景下各站点参考作物腾发量和降水数据。基于联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的作物系数法,并考虑... 选择长江中下游单季中稻为研究对象,结合45个气象站1961～2010年逐日气象资料,基于统计降尺度模型(SDSM),生成HadCM3气候模式A2和B2两种情景下各站点参考作物腾发量和降水数据。基于联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的作物系数法,并考虑有效性降雨和不同地区深层渗漏量,分析历史和未来的水稻灌溉需水时空变化特征。结果表明:过去50年,除了太湖流域以外的长江中下游大部分区域的参考作物腾发量和水稻需水量都呈显著下降趋势,而显著下降的水稻灌溉需水量主要位于鄱阳湖流域;未来两种情景下,参考作物腾发量、水稻需水量和水稻灌溉需水量均值都呈下降趋势,但水稻灌溉需水量降幅最小;水稻需水量和水稻灌溉需水量在长江中下游地区的变化趋势具有明显的空间异质性,水稻需水量大幅减少的区域由太湖流域向汉江和洞庭湖流域扩展。未来水稻灌溉需水量减少的区域主要分布在太湖流域、汉江流域东部和洞庭湖流域北部,并随时间推移呈扩大趋势。 展开更多
关键词 灌溉需水 气候变化 水稻 长江中下游 统计降尺度
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基于叶面积指数改进双作物系数法估算旱作玉米蒸散 被引量：31
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作者 冯禹 崔宁博 +3 位作者 龚道枝 王罕博 郝卫平 梅旭荣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期90-98,共9页
为准确估算和区分黄土高原旱作春玉米蒸散(evapotranspiration,ET),该文基于实测叶面积指数(leaf area index,LAI)动态估算基础作物系数,利用LAI修正土壤蒸发系数,并基于修正后的双作物系数法估算和区分黄土高原地区旱作春玉米ET,并以2... 为准确估算和区分黄土高原旱作春玉米蒸散(evapotranspiration,ET),该文基于实测叶面积指数(leaf area index,LAI)动态估算基础作物系数,利用LAI修正土壤蒸发系数,并基于修正后的双作物系数法估算和区分黄土高原地区旱作春玉米ET,并以2012、2013年寿阳站基于涡度相关系统和微型蒸渗仪实测的春玉米ET和土壤蒸发(soil evaporation)对修正后的双作物系数法的适用性进行评估。结果表明:修正后的双作物系数法能够较为准确的估算春玉米ET,2012年春玉米全生育期ET估算值、实测值分别为365.3、372.6 mm,2013年分别为385.6、369.4 mm;2012年全生育期改进双作物系数法决定系数、均方根误差、模型效率系数和平均绝对误差分别为0.824、0.561 mm/d、0.817和0.449 mm/d,2013分别为0.870、0.381 mm/d、0.871和0.332 mm/d;同时,修正后的双作物系数法可对春玉米各生育期ET进行准确区分,土壤蒸发估算值与实测值有较好的一致性,2012年全生育期估算和实测土壤蒸发分别为0.98和0.99 mm/d,分别占ET的38.12%和37.08%;2013年估算和实测土壤蒸发分别为0.86和0.89 mm/d,分别占ET的33.59%和35.90%。因此,修正后的双作物系数法能够较为准确地估算和区分黄土高原地区旱作春玉米ET。该研究可为黄土高原区农田水分精准管理提供科学指导。 展开更多
关键词 作物 蒸散 模型 黄土高原 旱作春玉米 双作物系数法 涡度相关系统
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改进Hargreaves模型估算川中丘陵区参考作物蒸散量 被引量：30
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作者 李晨 崔宁博 +2 位作者 魏新平 胡笑涛 龚道枝 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期129-135,135+134,共7页
为提高 Hargreaves-Samani（HS）模型参考作物蒸散量（ET0）计算精度，该文基于贝叶斯原理利用川中丘陵区1954－2002年逐日资料对其温度指数、温度系数和温度常数进行改进，并使用2003－2013年资料以Penman-Monteith（PM）模型为标准评... 为提高 Hargreaves-Samani（HS）模型参考作物蒸散量（ET0）计算精度，该文基于贝叶斯原理利用川中丘陵区1954－2002年逐日资料对其温度指数、温度系数和温度常数进行改进，并使用2003－2013年资料以Penman-Monteith（PM）模型为标准评价HS改进模型计算精度与适应性。结果表明：HS改进模型参数在川中丘陵区各区均小于联合国粮农组织推荐值，并呈现出随纬度上升而增大的趋势；与PM模型计算结果相比，HS改进模型计算的ET0相对误差在川中丘陵区北部从14.2%～60.9%降至？1.1%～33.4%、中部从40.6%～92.6%降至16.9%～61.1%、南部从31.3%～96.0%降至8.5%～64.4%、整个川中丘陵区从32.1%～82.7%降至9.5%～52.6%；相关性分析表明， HS改进模型和PM模型计算的ET0回归曲线的斜率更接近于1（北部1.16、中部1.02、南部0.99、全区1.13），决定系数均达到0.85（P＜0.01）以上；趋势分析表明，HS改进模型和PM模型计算的ET0变化一致，年内均呈开口向下的抛物线状，年际均呈微小上升趋势。因此，基于贝叶斯原理改进的 HS 模型在川中丘陵区不同区域变异性较小，适应性较强，具有较高的计算精度，可作为川中丘陵区参考作物蒸散量简化计算的推荐模型。 展开更多
关键词 蒸散量 模型 估算 Hargreaves-Samani PENMAN-MONTEITH 贝叶斯原理 川中丘陵区
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应用涡度相关技术监测地表蒸发蒸腾量的研究进展 被引量：48
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作者 李思恩 康绍忠 +3 位作者 朱治林 杜太生 佟玲 李伏生 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期2720-2726,共7页
准确测定地表蒸发蒸腾量对于研究土壤-作物-大气系统内水循环及水资源优化管理等意义重大。测量蒸发蒸腾量的方法较多,但涡度相关法被公认为标准方法。本文简要回顾了涡度相关技术的发展历程与基本原理,概述了其优缺点,着重总结了耗水... 准确测定地表蒸发蒸腾量对于研究土壤-作物-大气系统内水循环及水资源优化管理等意义重大。测量蒸发蒸腾量的方法较多,但涡度相关法被公认为标准方法。本文简要回顾了涡度相关技术的发展历程与基本原理,概述了其优缺点,着重总结了耗水监测方面的重要成果,并从观测系统升级﹑方法改进及数据的空间拓展等方面探讨了今后的研究重点。 展开更多
关键词 涡度相关技术 蒸发蒸腾量 通量 环境响应机理 尺度
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不同ET_0计算方法在川中丘陵地区的比较及改进 被引量：38
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作者 赵璐 梁川 +1 位作者 崔宁博 梁煜峰 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第24期92-98,共7页
为了获取川中丘陵地区参考作物蒸散量(ET0)在气象资料短缺条件下不同类型的简化计算方法,选用FAO-56Penman-Monteith(PM)法、Hargreaves法、Hargreaves校正法、Priestley-Taylor法和Irmark-Alleen拟合法计算简阳站1999-2005年逐日的ET0... 为了获取川中丘陵地区参考作物蒸散量(ET0)在气象资料短缺条件下不同类型的简化计算方法,选用FAO-56Penman-Monteith(PM)法、Hargreaves法、Hargreaves校正法、Priestley-Taylor法和Irmark-Alleen拟合法计算简阳站1999-2005年逐日的ET0。以PM公式为标准,对其他4种方法进行评价及改进。结果表明,Hargreaves校正法计算误差最小,Irmark-Alleen拟合法和Hargreaves法次之,Priestley-Taylor法计算误差最大。通过灵敏度分析,得出川中丘陵地区影响ET0的主要气象因子是相对湿度,因此该文对在湿润气候条件下应用的Priestley-Taylor法和Irmark-Alleen拟合法的参数进行逐月修正,改进后的计算方法精度得到明显提高。Hargreaves校正法、该文提出的Priestley-Taylor修正法和Irmark-Alleen拟合改进法可以作为川中丘陵地区气象资料短缺条件下ET0的简化计算方法。 展开更多
关键词 蒸散发 气候 计算 ET0 相对湿度 PM法 Hargreaves校正法 Priestley-Taylor修正法 Irmark-Alleen拟合改进法
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