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不同面积蒸发池水温特征及Penman模型改进 被引量:1
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作者 陈军锋 张淑煜 +2 位作者 杜琦 薛静 杨晓俊 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期400-407,共8页
分析蒸发池水温特征可深入认识蒸发池能量平衡特性,研究Penman模型计算误差来源并改进,对农业计划、水源评估和水文预报具有重要意义。基于太谷均衡实验站3个不同面积蒸发池的水温、蒸发量及气象数据,分析各蒸发池的垂向水温分布和蒸发... 分析蒸发池水温特征可深入认识蒸发池能量平衡特性,研究Penman模型计算误差来源并改进,对农业计划、水源评估和水文预报具有重要意义。基于太谷均衡实验站3个不同面积蒸发池的水温、蒸发量及气象数据,分析各蒸发池的垂向水温分布和蒸发量的变化特征,基于Penman模型探究适合3个蒸发池的模型参数。结果表明:1 m^(2)和5 m^(2)蒸发池4—8月水温随水深增加而显著降低,20 m^(2)蒸发池各月水温分布均比较均匀,且水温更高;1 m^(2)和5 m^(2)蒸发池各月蒸发量相近,与净辐射变化趋势一致,20 m^(2)蒸发池蒸发峰值滞后于净辐射峰值3个月;Penman模型中加入反映除净辐射外能量的综合影响参数可提高模型计算精度,夏季尤为明显,1、5、20 m^(2)蒸发池夏季的参数值分别为3.5、3.3和2.1。 展开更多
关键词 水面蒸发 蒸发池 水温 penman模型
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基于辐射改进Penman-Monteith模型估算粮食主产区参考作物蒸散量 被引量:6
2
作者 马钊 李鹏程 +1 位作者 刘洪伟 孟静 《节水灌溉》 北大核心 2024年第3期24-33,共10页
为进一步提高Penman-Monteith模型估算参考作物蒸散量(Reference crop evapotranspiration,ET0)的精度,以中国粮食主产区为研究对象,将其划分为温带湿润半湿润地区(THSZ)、温带干旱半干旱地区(TASZ)、暖温带半湿润地区(WTSZ)和亚热带湿... 为进一步提高Penman-Monteith模型估算参考作物蒸散量(Reference crop evapotranspiration,ET0)的精度,以中国粮食主产区为研究对象,将其划分为温带湿润半湿润地区(THSZ)、温带干旱半干旱地区(TASZ)、暖温带半湿润地区(WTSZ)和亚热带湿润地区(SHZ),基于32个气象站点1994-2020年长序列实测逐日气象数据,将猎豹算法(CO)、沙猫算法(SCSO)、野狗算法(DOA)优化的时间卷积神经网络模型(TCN)和3种基于日照时数、3种基于温度的经验模型估算的辐射(R_(s))值与PM模型进行融合,得到改进PM模型。以均方根误差(RMSE)、决定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE)和效率系数(E_(NS))为精度评价体系,找出了粮食主产区不同分区的ET0最优估算模型,结果表明:基于日照时数模型的计算精度要优于温度模型,其中CO-TCN模型在全区内均表现出了较高的精度,在不同分区的RMSE、MAE、R^(2)和E_(NS)中位数取值分别为0.099~0.171 mm/d、0.057~0.111mm/d、0.984~0.998、0.983~0.997,由此可将CO-TCN模型估算的辐射值与PM模型融合,作为标准值用于估算粮食主产区ET0。 展开更多
关键词 粮食主产区 参考作物蒸散量 辐射 penman-Monteith模型 时间卷积神经网络
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基于Penman-Monteith模型的两个蒸散模型在夏玉米农田的参数修正及性能评价 被引量:13
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作者 王娟 王建林 +2 位作者 刘家斌 姜雯 赵长星 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1917-1924,共8页
利用涡度相关系统和小气象系统对2013—2015年夏玉米生长季的蒸散量和气象数据进行实时观测,基于观测数据对以Penman-Monteith模型为基础的FAO-PM模型和KP-PM模型进行分析:首先利用2013和2014年数据对两个模型中的关键参数进行校正,其... 利用涡度相关系统和小气象系统对2013—2015年夏玉米生长季的蒸散量和气象数据进行实时观测,基于观测数据对以Penman-Monteith模型为基础的FAO-PM模型和KP-PM模型进行分析:首先利用2013和2014年数据对两个模型中的关键参数进行校正,其次利用两个模型对2015年夏玉米农田的日蒸散量进行计算,并与测量值对比,说明两个模型在夏玉米农田的适用性;最后采用分阶段法对KP-PM模型中的经验系数进行修正.结果表明:FAOPM模型对2015年夏玉米农田日蒸散量的计算值更加接近测量值;利用分阶段法对KP-PM模型进行修正后,模型对日蒸散量的计算效果有了很大提高,且计算值比FAO-PM模型更接近测量值.模型中关键系数与气象条件之间有很大关系,因此利用模型进行蒸散预测时,必须先对模型进行参数校正.该研究可为其他研究人员利用模型估算蒸散量提供方法上的参考. 展开更多
关键词 蒸散量 涡度相关法 penman-Monteith模型 气象因素
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基于Penman-Monteith方程的节水灌溉稻田蒸散量模型 被引量:21
4
作者 丁加丽 彭世彰 +1 位作者 徐俊增 魏征 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期31-35,共5页
为利用Penman-Monteith方程直接计算非充分灌溉条件下的稻田蒸散量,该文根据国家"863"节水农业重大专项试验资料,在K-P表层阻抗模型修正研究基础上,提出改进的稻田蒸散量模拟模型。结果表明:根据土壤相对含水率修正后的K-P模... 为利用Penman-Monteith方程直接计算非充分灌溉条件下的稻田蒸散量,该文根据国家"863"节水农业重大专项试验资料,在K-P表层阻抗模型修正研究基础上,提出改进的稻田蒸散量模拟模型。结果表明:根据土壤相对含水率修正后的K-P模型较好地模拟了水稻表层阻抗,且反映出不同土壤水分状况下表层阻抗的变化规律;采用改进的Penman-Monteith方程模拟水分胁迫条件下的稻田蒸散量后,误差从改进前的18.57%降低至10.84%,且对冠层未完全覆盖条件下的稻田蒸散量也具有较好的模拟效果;土壤含水率、空气温度和空气湿度是改进的Penman-Monteith方程最为敏感的因子,它们的准确观测对于提高模型的估算精度至关重要;模型回归系数(c1、c0)的变化对模型估算结果的影响较小。表明当某一特定作物的回归系数值确定后,改进的Penman-Monteith方程可应用于不同地区、不同灌溉模式下作物蒸发蒸腾量的估算。 展开更多
关键词 灌溉 蒸散 模型 penman-MONTEITH方程 表层阻抗 K-P模型 水稻
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三江平原典型下垫面 FAO Penman-Monteith 模型适用性分析 被引量:16
5
作者 贾志军 韩琳 +1 位作者 王鸽 张通顺 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1327-1334,共8页
提高蒸散量估算精度对于研究地表能量和水分平衡具有重要意义.基于涡度相关系统测量值和小气候观测资料,比较分析了FAO Penman-Monteith模型对三江平原典型下垫面沼泽湿地、水稻和大豆田蒸散量的模拟效果,以探讨模型在该区的适用性.... 提高蒸散量估算精度对于研究地表能量和水分平衡具有重要意义.基于涡度相关系统测量值和小气候观测资料,比较分析了FAO Penman-Monteith模型对三江平原典型下垫面沼泽湿地、水稻和大豆田蒸散量的模拟效果,以探讨模型在该区的适用性.结果表明作物系数采用FAO推荐值时,FAO Penman-Monteith模型对沼泽湿地蒸散量的模拟值明显高于测量值,平均高估81.8%,模拟效率(ME)为负值,说明该模型不适用于沼泽湿地;该模型能够模拟水稻和大豆田蒸散量季节变化,且对稻田的模拟效果明显优于大豆田.沼泽湿地、水稻和大豆田3种类型下垫面的作物系数(Kc)值与叶面积指数(LAI)均呈极显著正相关关系,大豆田的Kc值还与饱和水汽压差(VPD)呈极显著负相关关系.依据线性回归方程校正K,值后,FAOPenman-Monteith模型对沼泽湿地、水稻和大豆田估算精度均显著提高,平均偏差(MBE)为-0.1~0.3 mm·d^-1,均方根误差(RMSE)为0.50~0.67 mm·d^-1,ME为0.69~0.85,对水稻田蒸散量的模拟效果最好.无论是否校正作物系数,FAO Penman-Monteith模型都适用于模拟三江平原稻田蒸散量,如果用于模拟沼泽湿地和大豆田蒸散量,则必须要校正作物系数. 展开更多
关键词 FAOpenman—Monteith模型 作物系数 三江平原
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应用Penman-Monteith模型估算稻田蒸散的误差分析 被引量:11
6
作者 刘斌 胡继超 +2 位作者 赵秀兰 张雪松 张富存 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2015年第1期24-32,共9页
通过对Penman-Monteith模型(PM模型)进行微分处理,从理论上分析了土壤热通量、储热项、表面层阻力和空气动力学阻力对PM模型模拟稻田蒸散的误差贡献;在此基础上提出储热项修正和稳定度修正建议,并对水稻4个生育期修正后的PM模拟结果... 通过对Penman-Monteith模型(PM模型)进行微分处理,从理论上分析了土壤热通量、储热项、表面层阻力和空气动力学阻力对PM模型模拟稻田蒸散的误差贡献;在此基础上提出储热项修正和稳定度修正建议,并对水稻4个生育期修正后的PM模拟结果与原始模型模拟结果进行比较.分析表明:按照一般量级关系,净辐射、土壤热通量、储热项、表面层阻力、空气动力学阻力误差分别为5%、10%、100%、20%和20%时,对蒸散误差的贡献率分别为26.8%、5.36%、53.6%、11.11%、3.17%.在水稻移栽-拔节、拔节-抽穗、抽穗-灌浆、成熟4个生育期,10cm土层的储热量均大于田间水层的储热量,且土层和水层储热量均随生育期推进而降低.水层储热在前两个生育期对蒸散的影响比后两个生育期大,与原始模拟值相比,前两个生育期仅考虑土壤储热修正后7:00-14:00蒸散降低幅度为0.04~ 0.073、0.02 ~0.11mm ·h-1,仅考虑水层储热修正后蒸散降低幅度为0.006~0.038、0.003~0.015mm·h-1;仅考虑空气动力学阻力修正后4个生育期的蒸散值平均降低了0.00064、0.0134、0.0055、0.0024mm·h-1. 展开更多
关键词 稻田蒸散 penman-Monteith模型 储热项 阻力 大气稳定度
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基于系统动力学的黑河中游地区FAO Penman-Monteith模型评价研究 被引量:9
7
作者 梁友嘉 徐中民 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期18-26,共9页
研究利用系统动力学软件STELLA构建FAO Penman—Monteith模型,进行系统动力学建模与生态建模相结合的尝试。研究发现,实际太阳辐射模拟值与GIS空间插值结果基本吻合,变化趋势一致;潜在蒸散发量估算值与SEBS模型估算值接近,基于时... 研究利用系统动力学软件STELLA构建FAO Penman—Monteith模型,进行系统动力学建模与生态建模相结合的尝试。研究发现,实际太阳辐射模拟值与GIS空间插值结果基本吻合,变化趋势一致;潜在蒸散发量估算值与SEBS模型估算值接近,基于时间序列的变化趋势基本相同,较好地反映了逐日蒸散发量的时间异质性;敏感性分析发现潜在蒸散发量对反照率、回归常数、辐射系数和研究区纬度值(取值范围为37°~39°)变化不敏感;系统动力学在分析复杂系统动态、模拟不同条件下系统N子之间相互作用以及响应过程中具有明显优势;STEL—LA本身强大的建模功能及友好图形界面在生态学及相关研究领域中有广阔前景;多学科方法、多时空尺度、多物理过程相耦合的研究将是以后该领域研究的重点和趋势之一。 展开更多
关键词 黑河中游地区 系统动力学 FAO penman—Monteith模型
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Penman-Monteith蒸散模型及其在森林下垫面中参数的确定 被引量:13
8
作者 李孝广 毕华兴 +2 位作者 刘胜 刘利峰 李笑吟 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2005年第6期257-261,共5页
Penm an-M on te ith公式是在蒸散研究中应用最多,也是变化形式最多的方法,该文在对目前Penm an-M on te ith模型在森林下垫面中应用总结的基础上,阐述了其中众多参数的意义和常用的确定方法,着重探讨了影响该模型精确性的关键因子净辐... Penm an-M on te ith公式是在蒸散研究中应用最多,也是变化形式最多的方法,该文在对目前Penm an-M on te ith模型在森林下垫面中应用总结的基础上,阐述了其中众多参数的意义和常用的确定方法,着重探讨了影响该模型精确性的关键因子净辐射、空气动力学阻力和冠层阻力的计算方法,并分析了Penm an-M on te ith模型在实际应用中存在的一些问题,提出了该模型在今后森林蒸散研究中发展的思路。 展开更多
关键词 penman—Monteith蒸散模型 下垫面 净辐射 空气动力学阻力 冠层阻力
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基于Penman-Monteith模型的林木日蒸腾模拟 被引量:9
9
作者 刘胜 贺康宁 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期15-20,共6页
忽略大气层结,考虑气压订正,用冠层整体气孔阻力(rst)代换冠层阻力(rc),蒸散面的净辐射值(Rn)采用冠层截留净辐射(Rnl),便可在叶面积指数(LA I)、林木单叶平均气孔阻力(rsi)和气象要素实测数据的基础上,应用修正后的Penm an-M onteith... 忽略大气层结,考虑气压订正,用冠层整体气孔阻力(rst)代换冠层阻力(rc),蒸散面的净辐射值(Rn)采用冠层截留净辐射(Rnl),便可在叶面积指数(LA I)、林木单叶平均气孔阻力(rsi)和气象要素实测数据的基础上,应用修正后的Penm an-M onteith模型进行林木蒸腾量的模拟。本研究通过对Rn、LA I、rsi的实地观测,确定了林冠截流净辐射(Rnl)、消光系数(k)、冠层阻力转换系数(K')、空气动力学阻力(ra)和冠层整体气孔阻力(rst),对青海大通地区紫果云杉(P icea purpurea)、华北落叶松(L arix p rincip is-rupp rechtii)、沙棘(H ippophae rhamnoid es)、白桦(B etu la p latyphy lla)和青杨(P opu lus cathayana)的日蒸腾过程进行了模拟,与用快速称重法订正的L i-1600稳态气孔仪实测蒸腾结果对比,模拟的相对误差在±15%以内;模型敏感性分析发现,温度、LA I以及rsi是决定模拟结果的主要参数,模型对各参数变化反应不敏感。 展开更多
关键词 penman—Monteith模型 蒸腾 净辐射 叶面积指数 气孔阻力
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包容环境因子的Penman-Monteith公式进行蒸散计算的研究 被引量:2
10
作者 刘建栋 傅抱璞 于强 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1998年第3期359-364,共6页
为给出Penman-Monteith公式中冠层总气孔阻力的理论解,首先建立了植物群落中的光分布模式,并进而给出光合作用与呼吸作用模式,在此基础上进行温度订正,确定出由光、温因子所决定的整个群落任一时刻的净光合作用速率... 为给出Penman-Monteith公式中冠层总气孔阻力的理论解,首先建立了植物群落中的光分布模式,并进而给出光合作用与呼吸作用模式,在此基础上进行温度订正,确定出由光、温因子所决定的整个群落任一时刻的净光合作用速率,由此结合BWB气孔阻力子模型即可确定出冠层总气孔阻力.利用中国科学院禹城综合试验站Lysimeter等联合观测资料,对模型进行了验证,结果表明:改进的包容环境因子的Penman-Monteith公式平均模拟误差4.3%左右。 展开更多
关键词 植被 冠层气孔阻力 蒸散量 P-M公式 环境因子
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基于碳水通量耦合原理改进Penman-Monteith蒸散发模型 被引量:10
11
作者 陈镜明 柳竞先 罗翔中 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期59-75,共17页
陆地蒸散(ET)涵括地表和潮湿叶片的蒸发和植物的蒸散发,是陆地水循环的重要组成部分。Penman-Monteith方程是估算陆地蒸散的重要方法,方程中的叶片或冠层气孔导度是提高估算精度的关键因子。根据碳水循环的耦合原理,植物光合作用模型可... 陆地蒸散(ET)涵括地表和潮湿叶片的蒸发和植物的蒸散发,是陆地水循环的重要组成部分。Penman-Monteith方程是估算陆地蒸散的重要方法,方程中的叶片或冠层气孔导度是提高估算精度的关键因子。根据碳水循环的耦合原理,植物光合作用模型可用于估算叶片或冠层气孔导度。植物光合作用模型可分为三类:1)使用总冠层导度的大叶模型(BL),2)区别阴、阳叶冠层导度的双大叶模型(TBL),3)区别阴、阳叶叶片导度的双叶模型(TL)。与这三类光合作用模型相对应,衍生出基于不同导度计算方法的三种蒸散估算模型。三种蒸散模型之间的主要区别在于是否进行从叶片尺度到冠层尺度的气孔导度集成。这三种模型中,双叶模型使用叶片尺度的气孔导度,集成度最低。反之,大叶模型使用冠层尺度的气孔导度,集成度最高。由于在Penman-Monteith中,蒸腾和气孔导度之间的关系是非线性的,气孔导度的集合会导致负偏差。因此,与通量测量相比,大叶蒸散模型的估算偏差最大,而双叶蒸散模型的估算偏差最小。 展开更多
关键词 碳水通量 耦合 penman-MONTEITH 蒸散发模型
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基于Penman模型的蔬菜大棚土壤水分平衡研究 被引量:3
12
作者 杨晨辉 张君雁 陈晓丹 《成都大学学报(自然科学版)》 2017年第2期217-220,共4页
为达到土壤水分平衡状态,获得蔬菜大棚中作物生长的最佳土壤墒情,则需要建立起有效的模型.本研究以Penman模型为基础,对参数进行简化,提出了改进的温室大棚土壤水分平衡模型,降低了计算复杂度,提高了模型的计算效率.通过采集温室蔬菜大... 为达到土壤水分平衡状态,获得蔬菜大棚中作物生长的最佳土壤墒情,则需要建立起有效的模型.本研究以Penman模型为基础,对参数进行简化,提出了改进的温室大棚土壤水分平衡模型,降低了计算复杂度,提高了模型的计算效率.通过采集温室蔬菜大棚的实时气象数据,包括土壤温湿度、大气温湿度、通风风速、土壤热通量,使得数据更加准确,提高了计算的精度.实验采集蔬菜大棚作物处于发育期内的数据进行验证,模型计算获得的数据与实测值相比误差非常小.结果表明,该模型完全可以作为蔬菜大棚滴灌控制的一种可靠依据,具有较高的实际应用价值. 展开更多
关键词 penman模型 土壤水分平衡 蔬菜大棚 滴灌
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基于Penman-Monteith方程的温室茶树蒸腾蒸发模型研究 被引量:6
13
作者 王林林 马文杰 马德新 《节水灌溉》 北大核心 2017年第8期30-33,43,共5页
作物需水量是确定灌溉用水定额的基础,其关键参数是作物的蒸腾蒸发量(腾发量)。以PenmanMonteith方程为基础,借鉴P-M温室修正式的计算方法,提出了基于常规气象数据和茶树生长发育指标的温室茶树蒸腾蒸发模型ET0(Tea)。在试验期间,选取... 作物需水量是确定灌溉用水定额的基础,其关键参数是作物的蒸腾蒸发量(腾发量)。以PenmanMonteith方程为基础,借鉴P-M温室修正式的计算方法,提出了基于常规气象数据和茶树生长发育指标的温室茶树蒸腾蒸发模型ET0(Tea)。在试验期间,选取茶园温室2016年3月10日-4月10日的气象数据,利用P-M温室修正式和温室茶树蒸腾蒸发模型ET0(Tea)对作物腾发量进行逐日统计,并用水量平衡原理验证,结果表明ET0(Tea)与实测值的变化趋势较为一致,误差相对较小,且在晴天条件下比阴天效果更好。我们提出的ET0(Tea)计算精度较高,在理论和实践上均具有较好的可行性,可作为北方温室茶树灌溉决策的重要依据。 展开更多
关键词 P-M温室修正式 蒸腾蒸发量 茶树 计算模型 灌溉
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基于“以水而定”的生态系统健康提升潜力评价——以内蒙古察汗淖尔流域为例 被引量:1
14
作者 刘鑫 韩宇 +2 位作者 李永红 李丽娟 刘焱序 《生态学报》 北大核心 2025年第6期2868-2876,共9页
水约束下的生态恢复是维持生态系统健康的关键性工作之一。基于彭曼-蒙特斯-勒宁(Penman-Monteith-Leuning,PML)模型和“活力-组织力-恢复力-生态系统服务”(Vigor-Organization-Resilience-Service,VORS)框架,从土地利用和植被双重条... 水约束下的生态恢复是维持生态系统健康的关键性工作之一。基于彭曼-蒙特斯-勒宁(Penman-Monteith-Leuning,PML)模型和“活力-组织力-恢复力-生态系统服务”(Vigor-Organization-Resilience-Service,VORS)框架,从土地利用和植被双重条件评估和预测五种恢复情景下的内蒙古察汗淖尔流域生态系统健康的时空特征,探究人类活动较弱的SSP126情景和人类活动强烈的SSP545下乡镇尺度生态系统健康提升潜力。研究结果表明:(1)植被恢复对活力和生态系统服务有较强的正向作用,人类活动较弱的土地利用恢复对组织力影响不大。(2)植被恢复对生态系统健康的积极影响大于土地利用恢复,人类活动越强烈对生态系统健康的消极作用越大;土地利用恢复-植被不恢复-SSP126情景和土地利用恢复-植被不恢复-SSP545情景两种情景下分别增加3km^(2)和2km^(2)生态系统健康良的斑块面积。(3)土地利用不恢复-植被恢复情景对生态系统健康促进作用更大。生态系统健康提升高潜力乡镇主要分布在研究区西部和南部,北部和东部提升潜力低。基于“以水而定”的生态系统健康潜力评价结果可为研究区未来生态恢复选址提供参考。 展开更多
关键词 生态系统健康 以水而定 旱区 彭曼-蒙特斯-勒宁(penman-Monteith-Leuning PML)模型 活力-组织力-恢复力-生态系统服务(Vigor-Organization-Resilience-Service VORS)模型
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京津冀地区参考作物蒸散量算法比较及参数标定
15
作者 薛庆禹 武荣盛 +2 位作者 党超琪 刘淑梅 黎贞发 《天津农业科学》 2025年第1期68-76,共9页
为解决京津冀地区参考作物蒸散量估算中风速或日照时数等气象要素不足的问题,分别以Penman-Monteith、Priestley-Taylor、Hargreaves 3种方法计算了参考作物蒸散量,并以Penman-Monteith方法为标准,分站点逐月进行了参数标定,获得了适用... 为解决京津冀地区参考作物蒸散量估算中风速或日照时数等气象要素不足的问题,分别以Penman-Monteith、Priestley-Taylor、Hargreaves 3种方法计算了参考作物蒸散量,并以Penman-Monteith方法为标准,分站点逐月进行了参数标定,获得了适用于京津冀地区Priestley-Taylor与Hargreaves方法的参数标定值。结果表明:用Priestley-Taylor、Hargreaves默认参数估算参考作物蒸散量时,冷干月份(1—3月、11—12月)参考作物蒸散量偏低,暖湿月份(7—8月)参考作物蒸散量偏高;利用标定后的Priestley-Taylor方法计算时,温度较低月份的参考作物蒸散量相对均方根误差(NRMSE)平均降低10%~21%,暖湿月份的参考作物蒸散量相对均方根误差(NRMSE)平均降低7%~9%;利用标定后的Hargreaves方法计算时,冷干月份的参考作物蒸散量相对均方根误差(NRMSE)平均降低2%~10%,暖湿月份的参考作物蒸散量相对均方根误差(NRMSE)平均降低4%~5%。综上,基于各站点64年气象实测数据逐月标定的参数可知,使用Priestley-Taylor、Hargreaves方法可以较准确地估算京津冀地区参考作物蒸散量。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 penman-MONTEITH Priestley-Taylor HARGREAVES
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不同季节潜在蒸散发变化的不确定性特征
16
作者 高峥 刘赛艳 +4 位作者 解阳阳 毛青 廖泽馨 吴文迪 刘小枫 《地理学报》 北大核心 2025年第7期1757-1770,共14页
潜在蒸散发(ET_(0))在水资源利用与管理等方面具有重要作用,不同季节ET_(0)变化的不确定性给准确模拟ET_(0)带来一定困难。本文以淮河流域为研究区,根据该流域29个气象站点1960-2020年逐日气象数据,利用Penman-Monteith方程计算不同季节... 潜在蒸散发(ET_(0))在水资源利用与管理等方面具有重要作用,不同季节ET_(0)变化的不确定性给准确模拟ET_(0)带来一定困难。本文以淮河流域为研究区,根据该流域29个气象站点1960-2020年逐日气象数据,利用Penman-Monteith方程计算不同季节ET_(0),采用正态云模型的3个特征参数(期望Ex、熵En与超熵He)量化不同季节ET_(0),的不确定性,从趋势性、突变性、空间分布等方面分析该流域不同季节ET_(0)的不确定性特征。结果表明:①Ex、En与He的季节性排序相同,均为夏>春>秋>冬;②四季ET_(0)的各特征参数均出现突变点,春季Ex呈显著上升趋势,夏、秋两季Ex呈显著下降趋势,春、秋两季En呈显著上升趋势,春季He呈显著上升趋势,秋、冬两季He呈显著下降趋势;③四季ET_(0)的Ex、En与He空间分布总体呈现西向东递减的趋势。本文结果刻画了淮河流域不同季节ET_(0)的不确定性特征,可为准确模拟流域不同季节ET_(0)的未来趋势提供科学依据。 展开更多
关键词 潜在蒸散发 正态云模型 不确定性 penman-MONTEITH方程 淮河流域
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基于Bayesian的Penman-Monteith模型简易大棚蒸散模拟 被引量:4
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作者 李群 汪星 +3 位作者 汪有科 纳文娟 唐燕 吴久江 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期311-320,共10页
为实现Penman-Monteith(PM)模型在简易大棚中的蒸散模拟,对PM模型中2个关键参数空气动力学阻力r_(a)和冠层边界层阻力r_(c)组成的6种PM模型使用Bayesian方法进行模型的参数估计和不确定性分析,使用平均相对误差(MAE)、决定系数(R^(2))... 为实现Penman-Monteith(PM)模型在简易大棚中的蒸散模拟,对PM模型中2个关键参数空气动力学阻力r_(a)和冠层边界层阻力r_(c)组成的6种PM模型使用Bayesian方法进行模型的参数估计和不确定性分析,使用平均相对误差(MAE)、决定系数(R^(2))和威尔莫特一致性指数(D)3个模型精度指标对模型率定年(2018年)和检验年(2019年)进行模型精度量化评价。结果表明:Bayesian参数估计方法使PM模型在简易大棚日尺度蒸散估算精度较高,6种PM模型中有5种在模型率定年和模型检验年同时满足3个精度指标。Bayesian参数估计方法能有效减小简易大棚日尺度PM模型中部分参数的不确定性,在模型r_(a2)-r_(c3)中参数a_(2)的后验分布区间较先验分布区间在4个生育阶段分别缩小了97.65%、92.38%、93.31%和98.24%,在模型r_(a2)-r_(c2)中参数D_(50)、K_(Q)、Q_(50)和g_(max)在膨果期后验分布区间较先验分布区间分别缩小了96.44%、56.08%、97.78%和99.75%。筛选出r_(a2)-r_(c3)和r_(a3)-r_(c3)2种适宜简易大棚日尺度蒸散模拟的PM模型,其中最优模型为r_(a2)-r_(c3)。研究可为提高简易大棚作物灌溉及水分利用效率提供理论依据。 展开更多
关键词 蒸散模拟 简易大棚 penman-Monteith模型 Bayesian方法
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Penman-Monteith模型中主要参数推求及应用简化 被引量:4
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作者 芦新建 胡月楠 张进虎 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2011年第11期6310-6311,6381,共3页
通过数学分析得出修正后的Penman-Monteith模型中公式计算结果的准确性与消光系数k、叶面积指数LAI测量的准确性无关,k和LAI对于蒸腾速率的影响体现在林冠截留净辐射Rnl中;利用茎流计测量结果推算得出的冠层整体气孔阻力rst可以较好地... 通过数学分析得出修正后的Penman-Monteith模型中公式计算结果的准确性与消光系数k、叶面积指数LAI测量的准确性无关,k和LAI对于蒸腾速率的影响体现在林冠截留净辐射Rnl中;利用茎流计测量结果推算得出的冠层整体气孔阻力rst可以较好地模拟植物蒸腾,此时,rst的推算值中包含了Penman-Monteith模型所有其他参数值在测量或求解时产生的误差,同时它也是对其他参数误差的一个修正,对rst计算回归的准确性是影响模型计算结果准确性的最重要的因子。 展开更多
关键词 penman-Monteith模型 蒸腾 气孔阻力 消光系数 茎流计
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基于Penman-Monteith模型的低丘红壤区稻田蒸散模拟 被引量:8
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作者 文建川 景元书 韩丽娟 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2020年第4期201-210,共10页
基于低丘红壤区稻田波文比仪测量值和小气候观测资料,将8种组合形式的Jarvis公式和Irmak公式应用到Penman-Monteith模型中,组成9种蒸散模型,模拟稻田全生育期的逐时蒸散量,以波文比仪观测的蒸散量作为实测值检验模型精度。结果表明:PM_I... 基于低丘红壤区稻田波文比仪测量值和小气候观测资料,将8种组合形式的Jarvis公式和Irmak公式应用到Penman-Monteith模型中,组成9种蒸散模型,模拟稻田全生育期的逐时蒸散量,以波文比仪观测的蒸散量作为实测值检验模型精度。结果表明:PM_Irmak模型对水稻全生育期的蒸散模拟效果在所有模型中最好,均方根误差和平均绝对误差最小,分别为0.064和0.049mm·h^(-1),确定系数、纳什效率系数和一致性指数最高,分别为0.940、0.922和0.953。8种PM_Jarvis模型模拟蒸散的日动态变化值在水稻返青期均明显小于实测值,PM_Irmak模型模拟蒸散的日动态变化值在整个生育期与实测值均较为接近。由此可见,Irmak公式应用到PM模型后模拟精度较高,可为低丘红壤区稻田蒸散研究提供参考。 展开更多
关键词 冠层阻力 蒸散 Jarvis Irmak penman-Monteith模型
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基于Penman-Monteith模型和Shuttleworth-Wallace模型对太行山南麓人工林蒸散的模拟 被引量:9
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作者 母艳梅 李俊 +3 位作者 同小娟 张劲松 孟平 任博 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期35-44,共10页
蒸散作为陆地生态系统能量平衡和水分循环的一个关键环节,其改变会影响区域气候的变化。森林蒸散模拟研究在评价森林在区域水分循环中的作用具有重要的意义。本文采用Penman-Monteith(P-M)模型和Shuttleworth-Wallace(S-W)模型模拟了太... 蒸散作为陆地生态系统能量平衡和水分循环的一个关键环节,其改变会影响区域气候的变化。森林蒸散模拟研究在评价森林在区域水分循环中的作用具有重要的意义。本文采用Penman-Monteith(P-M)模型和Shuttleworth-Wallace(S-W)模型模拟了太行山南麓栓皮栎-侧柏-刺槐人工混交林的蒸散(ET),对模型模拟的ET与涡度相关法所得的ET进行了比较,评价了P-M模型和S-W模型模拟人工混交林ET的适用性,讨论了这两种模型对各阻力的敏感性。研究结果表明,P-M模型和S-W模型模拟所得的ET的季节变化和日变化类似。S-W模型和P-M模型模拟的ET均低于实测的ET,S-W模型模拟的ET比实测的ET偏低6%,P-M模型模拟的ET比实测值偏低21%,因此,P-M模型模拟的ET偏低更明显。与P-M模型相比,S-W模型模拟的ET与实测值的相关系数、一致性指数(IA)、均方根误差(RMSE)、相对误差(RE)较小。与P-M模型相比,S-W模型模拟的ET与实测值的拟合直线更加趋近1∶1线。S-W模型模拟ET的效果优于P-M模型,S-W模型更适合于本研究区人工混交林蒸散的模拟。P-M模型模拟的2009年生长季的ET偏低更明显,将S-W模型模拟的ET分为蒸腾(T)和土壤蒸发(E),其中土壤E与ET比值为11.3%。土壤E约占ET的10%左右。P-M模型模拟ET偏低的原因可能与P-M模型中未考虑土壤表面阻力有关。S-W模型模拟的ET和T对冠层阻力(rcs)最敏感,其次为植物冠层高度至参考高度间的空气动力学阻力(raa),对土壤表面至冠层高度间的空气动力学阻力(rsa)相对不敏感;土壤E对土壤表面阻力(rss)最敏感,对rcs最不敏感。P-M模型模拟的ET对rcs最敏感,对空气动力学阻力(ra)敏感性较弱。 展开更多
关键词 penman-Monteith(P-M)模型 Shuttleworth-Wallace(S-W)模型 蒸散 模型参数敏感性
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