20m~2蒸发池水面蒸发研究

水面蒸发是水循环过程中的一个重要环节,在水资源评价、水文模型确定、水利水电工程中都需要精确的水面蒸发资料.世界气象组织推荐的标准蒸发池为20 m2蒸发池[1].根据衡水水文实验站1985年-2008年20 m2蒸发池水面蒸发资料,分析了蒸发量年内年际变化特征,年蒸发量呈减少趋势;探求与E-601型蒸发器折算系数的变化特征及昼夜折算系数的差别;建立了水面蒸发量与气象因子的经验公式,相关性很好.     

山东省多年蒸发量变化分析

本文基于1987—2020年山东省34个水文站的逐日蒸发数据，采用气候倾向率、累积距平、MannKendall非参数趋势检验等方法对山东省多年蒸发量的年际和年内变化进行了分析。结果表明1987—2020年山东省年蒸发量呈减少趋势，且不显著；蒸发量的年际变化不剧烈，突变情况发生在1989年；蒸发量的年内分布很不均匀，且各月蒸发量变化趋势不一。     

黄河流域水文站和气象站蒸发皿蒸发量时空变化及其差异

黄河流域蒸发皿蒸发量的变化趋势、时空特征及其影响因子,对深入理解黄河流域气候变化影响下的水循环过程具有重要的科学意义。目前大多研究将气象站蒸发皿蒸发量作为基础,以此反映黄河流域的蒸发格局及其变化规律,忽略了水文站蒸发皿蒸发量的重要参考价值。基于黄河流域51个水文站及其邻近55个气象站1975—2018年蒸发皿蒸发量观测资料,采用Mann-Kendall趋势检验分析黄河流域及其8个二级水资源分区水文站和气象站蒸发皿蒸发量的差异、变化趋势与空间格局,并通过Spearman秩相关方法分析影响蒸发皿蒸发量变化的主控气象因子。结果表明：黄河流域水文站蒸发皿蒸发量普遍低于相邻的气象站,水文站多年平均蒸发皿蒸发量为866.2 mm,气象站为1 021.0 mm,水文站蒸发皿蒸发量比气象站平均低15.2%。黄河流域整体年均蒸发皿蒸发量呈显著下降趋势,水文站、气象站蒸发皿蒸发量的变化率分别为-1.2、-1.9 mm/a。水文站和气象站蒸发皿蒸发量在空间格局上变化相对一致,“蒸发悖论”主要存在于流域中下游,在流域上游龙羊峡以上区间、龙羊峡至兰州区间主要呈上升趋势,流域中下游主要呈下降趋势。驱动黄河流域蒸发...     

干旱区平原水库模拟蒸发量试验研究

干旱区平原水库水面蒸发是平原水库水量损失的重要组成部分,由于水库面积大,采用常规蒸发皿测定的蒸发量与水库实际蒸发量特征不相符。为了准确模拟干旱区平原水库蒸发量,开展了模拟水库的小面积水域蒸发试验,通过水位测针测量蒸发池的蒸发量,并与蒸发皿蒸发量进行比较。试验结果表明,在实际蒸发量中,蒸发池的蒸发量波动较大,蒸发皿蒸发速率比水面蒸发速率高9.1%。蒸发皿蒸发量与水面蒸发量的比值呈现先下降后上升的趋势;蒸发池水面蒸发量主要受到温度、净辐射、风速、饱和水汽压差影响;蒸发皿水体容量小,与蒸发池相比水体热容量较小,因此与大气交换更加快速,受净辐射和气温日较差影响较大。     

皖北地区“蒸发悖论”探讨

利用皖北地区及其周边16个气象站1961—2013年的气象数据,分析了53 a间蒸发皿蒸发量与气温的变化趋势及相互关系,并探讨了蒸发皿蒸发量变化的主要影响因子,并就皖北地区是否存在"蒸发悖论"现象进行了验证。结果表明:11961—2013年皖北地区的蒸发皿年蒸发量呈明显下降趋势,并在1972年左右发生突变,1972年之前下降速率为240 mm/10 a,1972年之后下降速率为39.5 mm/10 a,年均气温整体上呈先降后升的趋势,1993年后上升趋势变缓;2皖北地区的"蒸发悖论"现象在年和季节尺度上都是存在的;31973—2013年,风速和日照时数的减小是造成蒸发皿蒸发量下降的主要影响因子,也是出现"蒸发悖论"现象的主要原因,而1972年之前日照时数减小和气温降低是造成蒸发皿蒸发量下降的主要影响因子。     

气温变暖对宜昌水面蒸发量的影响

采用宜昌蒸发站多年的实测成果资料,对1984～ 2010年气温变化、水温变化、蒸发量变化特点,以及气温和水温的变化对蒸发量变化的影响进行了分析,探讨了影响蒸发量变化的原因.成果表明,1984年以来宜昌蒸发站年蒸发总量呈明显下降趋势,这是多种气候因子综合影响的结果.研究成果可为宜昌区域水库、流域水资源规划和综合管理提供参考依据.     

黄河内蒙古段干流水面蒸发量变化特征

采用气象趋势系数和气候倾向率方法,分析了黄河内蒙古段河道形心点处E601蒸发皿蒸发量的变化特征,并计算了近55 a黄河内蒙古段水面蒸发量。结果表明:黄河内蒙古段年、季水面蒸发量均呈减小的趋势;多年平均水面蒸发量为3.27亿m3,其中春、夏两季的蒸发量在全年蒸发量中占主导地位;水面蒸发量的变化趋势是由气象因子综合作用所致,并不随着气温的升高而增大。     

河北省水面蒸发特性分析

利用河北省46个水面蒸发站1951年(或建站)-2010年60年的蒸发资料,按不同器皿逐月点绘了折算系数分区图,将全省划分为6个分区,分析了20 cm口径蒸发皿与E601型蒸发器水面蒸发折算系数.把不同类型的蒸发器资料均换算成E601型蒸发器资料,从地区分布、时程分配等方面阐述了全省水面蒸发量的特点;蒸发量呈南部大于北部,平原大于山区的地区分布特征;年蒸发量呈下降趋势,年际变化较为明显,20世纪60年代蒸发量最大,减少的变异年份出现在1983年.     

GAMLSS模型在黄河流域蒸发皿蒸发量序列统计建模中的应用研究

本文采用广义可加模型(GAMLSS),以年份序号作为解释变量拟合模型参数,对黄河流域蒸发皿蒸发量序列的非一致性特征进行研究。考虑到流域空间差异性和年内变化,从年、汛期、非汛期3个时间尺度来研究黄河流域29个水资源三级区面蒸发量序列的非一致性特征。研究结果表明,黄河流域各水资源三级区的面蒸发量序列在不同时间尺度上均具有较为明显的趋势变化;非汛期蒸发序列呈现出显著的趋势变化,与一致性模型拟合结果相比,黄河流域非汛期蒸发序列的AIC准则(Akaike Information Criterion)和SBC准则(Schwarz Bayesian Criterion)值减少明显,能更好地反映出非一致性变化的特征。     

近50年来额济纳三角洲气象要素变化对蒸发皿蒸发量的影响

识别蒸发皿蒸发量与气象要素的关系是认识气候变化对水循环影响的重要基础。根据额济纳旗气象站1961年-2001年的常规气象数据,建立了额济纳三角洲地区蒸发皿蒸发量与相关气象要素关系的Penpan模型,并据此估算了2002年-2011年的蒸发皿蒸发量,延展了蒸发皿蒸发量的时间序列,进而分析了1961年-2011年研究区蒸发皿蒸发量和相关气象要素的变化趋势及其相互关系。研究结果表明:(1)1961年-2011年期间,额济纳三角洲蒸发皿蒸发量呈下降趋势(气候倾向率为年-215.5mm/10a),而平均气温呈上升趋势,风速、总辐射、相对湿度则均呈下降趋势;(2)总体上,蒸发皿蒸发量对各气象因子的敏感程度从大到小依次为风速、相对湿度、太阳总辐射、平均气温;1961年-2011年,蒸发皿蒸发量对风速、相对湿度的敏感性呈下降趋势,对太阳总辐射、平均气温的敏感性呈上升趋势;(3)风速变化对蒸发皿蒸发量变化的贡献度最大,其次是相对湿度、平均气温、总辐射。     

基于气象条件的巨菌草蒸散发动态研究

巨菌草是一种已经并将继续在中国干旱和半干旱地区广泛推广的草种,其蒸散发(ET)动态是目前关注较多但仍未解决的问题,制约了灌溉制度、节水途径和潜力、抗旱性能提升以及产量预测等相关主题的发展。基于盆栽控制试验,利用Si B2模型模拟和回归分析方法揭示了巨菌草蒸散发的主要过程及影响因素。结果表明:受气象因素的影响,巨菌草ET在0.5~6.9 mm/d的范围内波动。其中,ET季节动态与温度、日照时数和饱和水汽压差的关系呈先增后减的单峰关系;随相对湿度、短波辐射和净辐射的增大,ET分别线性降低、增大和增大;连续晴天和连续阴天条件下,ET日动态主要受短波辐射和净辐射的正相关影响。利用气象因素建立的多元回归关系,能够解释99%巨菌草ET的波动,总体误差为3.38±7.64 mm。     

基于小波消噪的参考作物腾发量RBF网络预测方法

介绍小波消噪的原理和步骤。以北方某流域甲站2001—2005年逐日气象数据为基本资料,进行10阶Dmey小波消噪,然后构建预测ET0的前馈网络模型(RBF-ET0),用2001—2004年的资料作为训练样本,对2005年的ET0进行预测,并与Penman-Montieth公式计算值进行比较。结果为:预测值与目标值的相关系数为0.991 2,相对误差的平均值为6.56%,相对误差小于20%,15%,10%的合格率分别为93.88%,85.66%,73.51%,与未经小波消噪处理的RBF-ET0模型预测结果相比,预测精度有明显提高。     

基于改进遥感蒸散模型的西南地表蒸散研究

基于卫星遥感资料以及气象站点数据,利用基于地表净辐射、植被指数、月平均气温和月温差的混合型线性双源遥感蒸散模型估算了我国西南地区地表蒸散量,并与MODIS数据作对比验证。结果表明:改进后的遥感蒸散模型估算的蒸散值与MODIS监测的值具有很好相关性,其模拟精度依次为:秋季冬季夏季春季。利用改进后的模型研究了西南地表蒸散,发现近20 a来该地区实际蒸散呈现明显的增加趋势,春、夏两季蒸散量较大,占全年总量的62.3%,春季由东南向西北递减,广西大部分地区以及云南南部实际蒸散量较大,而川西则较小;夏季与秋季呈现由东向西递减的趋势,由广西、贵州、重庆向云南和四川递减;冬季则呈现由南向北递减的规律。     

利用蒸发计估测参考作物蒸发蒸腾量的试验研究

根据联合国粮农组织推荐的方法估算参考作物蒸发蒸腾量(ET0)需要具备一定的气象资料,而使用另一种方法,即蒸发计估测ET0,可以减少基于作物蒸发蒸腾量制定灌溉制度的工作量,并且降低其复杂度。在叙述蒸发计构造及使用方法的基础上,介绍了一些研究者在不同气候条件下对蒸发计估测ET0准确度的试验研究。试验表明,在缺乏标准气象资料时,可以利用蒸发计来可靠地估测农场或更广阔领域的ET0。     

地表通量均衡法对中国陆面蒸散发估算的适用性评价

为验证和评估地表通量均衡法（surface flux equilibrium, SFE）在大尺度上的估算精度,基于SFE方法估算中国区域2001—2015年日尺度陆面蒸散发量,并开展适用性评价。结果表明：在站点尺度上,SFE估算值与观测值具有较好的一致性（均方根误差为1.03 mm/d,相关系数为0.70）,优于GLEAM产品精度（均方根误差为1.19 mm/d,相关系数为0.62）;在流域尺度上,SFE方法与水量平衡蒸散发较为接近,对多数流域的模拟效果较好,优于GLEAM产品和CR产品;在时空变化趋势上,SFE产品与CR产品的变化趋势一致性较高,与GLEAM产品一致性较差。综合SFE估算结果的精度验证和趋势分析,可以发现SFE方法基本达到现有产品的精度,因其输入参数少、物理机制明确、参数化方案简单,有潜力为蒸散发的大尺度准确估算提供一套行之有效的替代方案。     

用Hargreaves法与Penman-Monteith法计算ET_0——以太湖流域的应用为例

为了在太湖流域找到一种适合资料缺乏地区的蒸散发计算方法,利用太湖以西宜兴市梅林试验区的气象监测资料,以PM(Penman-Monteith)公式为标准,评价Hargreaves方法计算潜在蒸散发量(ET0,即参考蒸散发量)的效果。结果表明:在太湖流域应用Hargreaves方法计算的ET0与PM方法的计算结果吻合较好。Hargreaves法在日、旬、月尺度上结果与PM法结果均保持较好的变化趋势及峰值的一致性,误差随计算时间段的延长而减小。在阴雨天较多的夏季采用Hargreaves方法计算ET0,结果会明显偏高。两种方法具有很好的相关性,可以此为依据建立修正方程。经过线性回归方程修正的Hargreaves法计算结果平均相对误差明显下降,并且以日ET0结果改进最多。     

作物腾发量计算中的一些问题的探讨

联合国粮农组织(FAO)于1998年正式推荐新的计算作物腾发量的标准方法FAO彭曼—蒙特斯公式(Penman-Monteith公式),用以代替FAO过去推荐的修正彭曼公式。目前我国还普遍习惯于使用修正彭曼公式,对新的FAO彭曼一蒙特斯公式尚不熟悉,以致在使用中有一些容易混淆的问题。现在就其中一些问题进行了深入的探讨,为在计算作物蒸腾蒸发量中推广彭曼一蒙特斯公式这一标准化的计算方法提供帮助。     

CRU产品在中国大陆的干旱事件时间性效用评估

基于1980—2016年CGDPA(China gauge-based precipitation daily analysis dataset)和PM-Ep(potential evapotranspiration calculated by Penman-Monteith)资料,以标准化降水蒸散指数(SPEI)为干旱指标,采用6种评估指标综合评价CRU降水(CRU-P)和潜在蒸散发(CRU-Ep)产品在中国大陆对干旱事件时间性的监测效用。结果表明:CRU-P与CGDPA在中国大陆空间分布特征具有较好的相似性,而CRU-Ep与PM-Ep有明显差异,但它们在大部分地区的精度较高;SPEIc(基于CRU-P和CRU-Ep计算的SPEI)在中国东部和西部部分地区的性能较好,其与SPEIm(基于CGDPA和PM-Ep计算的SPEI)的相关系数在中国东部、西北、西南地区均大于0.7,均方根误差小于0.8,命中率大于0.6;利用文中提出的干旱率、平均开始时间误差、平均结束时间误差评价得出不同时间尺度的SPEIc在中国大陆大部分地区监测干旱事件时间性的精度较高,且在中国东部地区优于西部地区;基于长序列CRU产品驱动的SPEI可适用于中国东部、西北、西南地区的干旱监测。     

不同蒸散发产品在汉江流域的比较研究

蒸散发是流域水循环和能量循环的重要环节,准确估算蒸散发对流域水循环研究具有重要意义,同时也可以为流域水资源优化配置和可持续利用提供支撑。利用汉江流域观测的逐月降水数据、径流数据以及重力卫星(GRACE)反演的流域蓄水量变化数据计算水量平衡蒸散发(ET_WB),以ET_WB为标准在月尺度上评估4类9种不同蒸散发产品(陆面模式产品ET_clm、ET_noah、ET_mos、ET_vic;再分析数据产品ET_jra;基于模型树集的通量观测产品ET_jung和基于能量平衡的诊断模型产品ET_modis、ET_PML、ET_Zhangke)在汉江流域的适用性。结果表明基于模型树集的通量观测产品和基于能量平衡的诊断模型产品精度较好,再分析产品次之,陆面模式产品(除ET_clm)较差。ET_jung、ET_modis和ET_clm在月尺度上与ET_WB有着较好的相关性,结果误差相对较小;ET_noah、ET_mos、ET_vic结果误差相对较大。该研究结果可以为汉江流域水循环研究和南水北调中线工程管理提供科学参考。     

近20年西南地区地表蒸散与干旱时空变化特征

利用西南5省161个气象站1996~2015年的气温、水汽压数据资料,以及MODIS产品数据,基于改进的混合型线性双源遥感蒸散模型拟合西南地区的地表蒸散状况,并定义蒸散干旱指数(EDI)分析该区干旱时空变化特征。结果表明:(1)西南地区近20 a来实际蒸散呈现明显的增加趋势,春、夏两季蒸散量较大,占全年总量的62.3%;春季由东南向西北递减,广西南部以及云南南部实际蒸散量较大;夏季呈现由东向西递减的趋势,由广西、贵州、重庆向云南和四川递减;秋季与冬季则呈现由南向北递减的规律。(2)潜在蒸散也呈现增加趋势,季节上存在一致性,春、夏两季蒸散量占全年总量的60.6%,空间上相比实际蒸散而言,变化存在一定规律,潜在蒸散量春季、秋季以及冬季呈现明显的由南向北递减的趋势,具有纬向分异规律,而夏季则表现为由东向西递减的经向分异规律。(3)年际间的EDI呈现波动趋势,且近20 a来明显下降,但各年EDI均值都大于0.5,说明整体干旱化程度相对严重。