河北省潜在蒸散量时空变化特征及气候影响因素

潜在蒸散量是确定作物需水量的重要依据和基础,准确估算和科学分析其气象影响因素,对于优化调整农业种植结构及合理配置水土资源具有重要意义。根据河北省及相邻行政区内24个气象站点1960-2016年的逐日气象数据,采用联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的Penman-Monteith公式计算潜在蒸散量(ET0),利用敏感系数和贡献率对ET0变化的气候影响因素进行分析,结果表明:近57年来河北省ET0多年平均值为1 095.70mm,整体呈显著下降趋势,平均下降幅度为-8.91mm/(10a);ET0年内变化率夏季最高,冬季最低;ET0空间分布大致自西向东呈半环状递减趋势,四季与年尺度格局基本一致。河北省年平均ET0对相对湿度表现为负敏感,对其他气象因子表现为正敏感。ET0年变化对各气象因子的敏感程度依次为相对湿度>最高气温>平均风速>日照时数>平均气温>最低气温,其变化对气象因子的敏感性存在空间差异。平均风速是河北省ET0全年及春、秋、冬三季变化的主导因子,日照时数为夏季ET0变化的主导因子。空间分布上,西北部地区ET0变化的主导因子为平均气温,东北部地区为日照时数,中南部及沿海地区ET0变化的主导因子为平均风速。该研究成果可为水资源的优化配置及区域干旱评价提供一定的理论支撑。     

新疆焉耆盆地参考作物蒸散量变化的气象因素定量分析

本文根据新疆焉耆县气象站1961—2010年逐日气象观测数据,采用Penman-Monteith模型分析了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年来,研究区ET0以-1.818mm/年的趋势减少,夏季减少趋势最显著,1983年前后ET0发生突变。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;全年、春、秋和冬季对ET0变化的主导因子是平均风速,夏季是日照时数。     

河北省潜在蒸散量变化特征及主导因子辨析

潜在蒸散量(ET_0)是地球表面水循环研究及水资源规划管理中重要因素,明确其变化规律及特征对区域水资源利用及农业生产布局有重要意义。根据河北省及周边地区1960—2018年24个典型气象站点逐日气象数据,利用Penman-Monteith模型、偏相关分析、敏感性分析、M-K检验法及空间插值法分析了河北省潜在蒸散量(ET_0)时空分布特征。结果表明:(1)59a来河北省ET_0平均值为1077.13 mm,平均下降幅度为-2.31 mm/10a,整体呈由西向东、由南向北减少趋势。(2)偏相关分析与敏感性分析表明,RH(平均相对湿度)、WS(风速)和SH(日照时数)对年均ET_0变化影响程度较大;WS、SH与年均ET_0变化趋势一致,而RH与年均ET_0变化趋势相反;RH、HT(日最高气温)、SH是影响ET_0变化的敏感因子,而AT(平均气温)及LT(日最低气温)则为相对不敏感因子。(3)河北省年平均ET_0变化的主导因子为SH,其次为WS;主导因子随季节变化有所差异。春季SH主要影响偏北部地区,WS集中影响中部及偏东部;夏季SH大致影响河北省全境;秋季河北省偏北部地区主要受RH影响,中东部及偏南部地区主要受WS影响;冬季河北省大部分地区受SH影响。研究成果可为河北省水资源的优化配置及农业发展提供一定理论支撑。     

内蒙古农田潜在蒸散量敏感系数时空分布规律研究

为了得出对潜在蒸散量(ET0)影响最大的气象因子,选择内蒙古自治区8个气象站点1961~2013年长时间逐日气象数据,利用Penman-Monteith(P-M)公式计算8个站点逐日ET0,并基于无维偏导数法计算了不同气象因子的敏感系数,对其年际、年内和空间变化趋势进行了分析,结果表明:内蒙古区平均温度的变化趋势最大,且不同站点正负取值不同,风速敏感系数呈自西南到东北逐渐降低趋势,日照敏感系数呈中部最高,两侧逐渐减小趋势,而相对湿度敏感系数呈自西南到东北逐渐升高趋势,对内蒙古ET0影响最大的气象因子为相对湿度,风速次之,日照和平均温度的影响较小。     

嘉陵江流域潜在蒸散发时空演变特征及其影响因素

为研究嘉陵江流域潜在蒸散发(ET₀)的时空格局变化特征以及变化气候条件对流域潜在蒸散发量的影响,选择45个国家级气象测站的1970—2019年逐日气象数据计算ET₀,采用线性倾向率、Mann-Kendall趋势检验和反距离加权插值分析时空变化特征,通过敏感性分析和贡献率量化ET₀变化的主导因子,用地理探测器分析其影响因子的交互作用。结果表明：年尺度上,嘉陵江流域平均气温以0.20℃/10a的速率呈上升趋势,相对湿度、平均风速和日照时数分别以0.239%/10a、0.048 (m·s^-1)/10a和0.100 (h·d^-1)/10a的速率下降。年ET₀以0.133 mm/10a的速率减小,春、冬季ET₀呈上升趋势,夏、秋季相反,空间上年ET₀整体北高南低。年ET₀变化主导因子为平均气温,嘉陵江流域ET₀变化是多因子共同作用的结果,平均气温和相对湿度交互作用下的空间解释度达...     

河北省夏玉米生育期气象要素变化特征及相关性

为深入探究气象要素与夏玉米产量的关系, 根据逐日气象数据、逐年作物数据, 采用气候倾向率、M2K 突变检验及相关性检验等方法对河北省夏玉米气象产量及相关气象要素变化特征进行分析, 在此基础上探讨两者相关性 及作用程度。结果显示: 河北省平均、最高、最低气温呈显著上升趋势, 日照时数、降水量、相对湿度、风速则呈显著下降趋势; 1960- 2017 年河北省夏玉米气象产量以每 10 年- 568 kg/ hm2 速度显著减少; 气象产量与平均气温、最 高气温、最低气温负相关, 与日照时数、降水量、相对湿度、风速正相关; 降水量、最低气温、风速是影响河北省夏玉米气象产量的关键气象要素, 最高气温和日照时数对夏玉米气象产量影响较小。研究成果可为优化农业资源结构, 促进地区农业可持续发展提供理论支撑。     

陕西省潜在蒸散发的敏感性及变化成因分析

潜在蒸散发(ET_0)是准确估计作物需水量和合理制定农田管理制度的重要参考依据,分析其对气象要素的敏感性对评估区域陆地水资源利用效率具有重要意义。根据陕西省1955-2015年的20个气象站的逐日实测气象数据,利用Penman-Monteith方程计算逐日ET_0,应用敏感性公式计算ET_0对最高气温、最低气温、相对湿度、平均风速、日照时数等5个关键气候要素的敏感系数,探究敏感系数的时空分布规律及变化趋势;并结合气象要素的多年变化定量分析的变化ET_0成因。结果表明:(1)ET_0对气象要素的敏感系数年内变化幅度依次为:相对湿度日照时数最低气温风速最高气温。(2)陕西省年均ET_0对气象要素的敏感程度均在"中"等级以上,相对湿度最为敏感;年际敏感系数显著增减变化趋势南北差异大,且空间分布特征表现不一。(3)ET_0与关键气候要素之间呈现的复杂非线性关系,使各气象站ET_0变化的主导气象要素也不尽相同,存在明显空间差异。     

汉江上游流域潜在蒸散量敏感性分析

为研究全球变暖背景下汉江上游流域潜在蒸散量的变化特征,根据汉江上游流域1960—2015年汉中、石泉和安康3个气象站的逐日实测气象数据,采用彭曼-蒙蒂斯方程计算逐日潜在蒸散量ET_0。应用敏感性公式计算ET_0对5个主要气象因子的敏感系数,并结合气象因子的多年相对变化分析ET_0变化成因。结果表明:受太阳周年运动及地形等地理要素的共同影响,汉江上游不同气象因子及ET_0的年内分布不一;汉江上游ET_0对相对湿度最为敏感,各气象因子年敏感系数多呈显著下降趋势,敏感程度均达到"中"以上等级;ET_0同气象因子表现出复杂非线性关系,日照是汉中站ET_0变化的主导气象因子,石泉和安康站ET_0变化的主导气象因子是相对湿度。     

藏中牧区近年ET_0变化及气象影响因子分析

依据西藏当雄县1991—2012年5—9月的气象资料,应用FAO56 Penman-Montieth公式计算了ET0,并对其年际、月际变化特征及影响因素进行了分析。结果表明:①西藏当雄县1991—2012年作物生育期内ET0、最高气温、平均气温的年际变化均呈波动上升趋势,平均相对湿度呈逐年降低趋势,最高气温、平均相对湿度、平均气温、平均降雨量对ET0的年际波动有明显影响,影响的先后顺序为平均相对湿度最高气温平均气温降雨量;②1991—2012年ET0的月平均值呈5—6月上升、7—9月下降的趋势,其中6月最大,9月最小;③作物生育期内不同月份ET0的主要影响因素不同,5、8、9月的最大影响因素为日照时数,6、7月分别为气温、降雨;④ET0的年变化主要受5—6月ET0波动的影响,7、9月次之,8月影响较小,反映出近年来藏中地区5—6月的气候变化要比其他月份的显著。     

南宁站蒸发皿蒸发变化特性及成因分析

基于南宁气象站1954-2012年气象数据,采用距平法、Mann-Kendall检验法、突变分析法及相关分析法等方法分析了蒸发皿蒸发的变化趋势以及蒸发皿蒸发与其他气象要素（降水、气温、日照时数、风速、相对湿度等）的相关性,识别影响蒸发皿蒸发变化的主导因素。结果表明：1954-2001年期间,蒸发皿蒸发主要呈现下降趋势;日照时数与蒸发皿蒸发的相关性最高,其次为风速和相对湿度,说明影响南宁站蒸发皿蒸发变化的主要因素是日照时数、风速及相对湿度。     

气象因子在海河流域蒸发悖论中的作用机理

蒸发是水文循环的重要环节。利用Mann-Kendall趋势检验方法检测了海河流域1961-2006年蒸发皿蒸发量的演变趋势。结果表明:海河流域蒸发皿蒸发量呈现出显著的下降趋势。利用相关分析、偏相关分析和主成分分析方法,研究了蒸发皿蒸发量与平均气温、相对湿度、平均风速和日照时数4种气象因子之间的关系。基于这4种气象因子,建立了模拟蒸发皿蒸发量的经验公式(E-THWS公式),并利用这一公式的微分形式揭示了这4种气象因子在海河流域"蒸发悖论"中的作用。结果表明:平均气温和相对湿度对海河流域蒸发皿蒸发量的增加作用要小于平均风速和日照时数的减少作用;平均风速的下降是蒸发皿蒸发量下降的主要原因。     

近55年贵州省潜在蒸散量变化特征及影响因子分析

为了解贵州省潜在蒸散的变化特征及影响影子,根据1961-2015年贵州省80个气象观测站的常规观测资料,采用Penman-Monteith公式、回归分析、Mann-Kendall检验分析和GIS空间分析等方法,计算并分析了贵州省潜在蒸散量及其变化特征和影响因子。结果表明:近55年来贵州省ET_0呈下降趋势,空间上总体呈现出南高北低,西高东低,由西南向东北递减的变化趋势;除平均风速外,平均温度、最高温度和相对湿度与ET_0均极显著相关性。     

长江上游流域地表干燥度指数时空变化特征及其对气象因子的响应研究

长江上游流域作为我国重要的水资源区,在全球气候变暖背景下揭示其地表干燥度演变规律,对于流域水旱灾害防治、生态环境保护及水资源合理开发利用具有重要意义。采用长江上游流域67个气象站1961-2019年逐月气象数据,利用Penman-Monteith模型计算潜在蒸散量,进一步计算地表干燥度指数(AI),采用气候倾向率、累积距平法、滑动t检验、Mann-Kendall检验法及Morlet小波方法分析AI时空变化特征,采用气候敏感系数法评估AI对主要气象因子的敏感性,进而量化各气象因子对AI变化的贡献率。结果表明:长江上游流域年平均降水量以0.809 mm/10a的速率显著下降(P 0.05),潜在蒸散量以0.946 mm/10a的速率显著上升(P 0.05),流域平均AI值以0.014/10a的速率减小,且存在23 a左右的主周期,在1998年发生突变; AI季节性变化显著,冬、春季干燥,夏、秋季相对湿润;长江上游流域多年平均AI分布大致呈东南向西北增加的趋势,半干旱和半湿润区域面积占比分别为47.8%和40.7%;日照时数与平均气温是研究区西北部AI变化的主控因子,风速和相对湿度是东南部AI变化的主控因子。     

川中丘陵区参考作物蒸发蒸腾量近60 年变化成因研究

利用FAO-56 Penman-Monteith方法计算川中丘陵区4个代表站点1954—2010共57年逐月的参考作物蒸发蒸腾量（ET0）,分析ET0和各气象因子的变化趋势,采用贡献率分析法和偏相关系数分析法研究ET0近60年变化的成因。结果表明：ET0呈下降趋势;温度呈显著上升趋势;相对湿度呈显著下降趋势;日照时数和风速呈极显著减少趋势;川中丘陵区气候在近60年来趋向暖干化。日照时数和风速减少对ET0变化的负贡献率分别为-5.403%和-2.054%;相对湿度减少和温度增加对ET0 变化的正贡献率分别为2.085%和0.562%;负贡献大于正贡献使ET0下降。因此,日照时数和风速减少是引起ET0近60年下降的主要原因。偏相关系数分析法得到的ET0变化成因与贡献率分析法得出的结论一致。     

气象因子对引黄灌区作物需水量影响的通径分析

作物需水量是灌区最重要的水资源消耗途径,研究作物需水量的主要影响因子可为引黄灌区的水资源节约集约利用提供有效支撑。以三义寨引黄灌区1999—2019年21 a共756组逐旬气象数据为基础,采用联合国粮农组织(FAO)推荐的彭曼-蒙特斯(Penman-Monteith)公式为基础的修正式来计算作物需水量,以旬为计算单元时长,共选取23个样本。对三义寨引黄灌区冬小麦作物需水量的通径分析可知,对需水量影响最大的4个气象因子为平均气温、最高气温、最低气温、日照时数。敏感性分析可知平均气温、最高气温、最低气温和日照时数之间影响密切,天最大日照时数的直接作用最小,但是通过其他气象因子对作物需水量产生的间接作用最大。9个气象因子敏感程度排序为：平均气温>日照时数>最高气温>平均风速>最低气温>水面蒸发量>天最大日照时数>降水量>空气相对湿度。比起简单的相关系数和回归分析方法,通径分析方法可以准确计算出自变量对因变量影响的直接作用和间接作用,确定各因子的敏感程度,从而为建立更有效的引黄灌区作物需水量计算方程奠定基础。     

气候变化下广东省参考作物蒸散量变化趋势及其影响因素分析

为探究气候变化下广东省参考作物蒸散量(ET₀)时空变化特征及其影响因子，基于1980—2020年广东省辖区内37个气象站点的地面观测资料，采用FAO—56 Penman-Monteith法计算各站点逐日ET₀,系统分析了广东省ET₀的时空变化特征，运用敏感性和贡献率分析方法定量研究了各气象要素变化对ET₀影响程度。结果表明：时间尺度上，广东省多年年平均ET₀为1 150 mm,整体上以14.84 mm/10a的速率显著上升，空间尺度上，ET₀从北到南呈上升趋势，变化范围为1 069～1 235 mm; ET₀对相对湿度和气温的敏感程度高于日照时数和风速。贡献率分析结果表明：气温是广东省ET₀变化的主导因子，其次是日照时数，相对湿度和风速的贡献率相对较小。气温的潜在升高与相对湿度的下降可能会导致未来更高的ET₀和干旱事件，研究可为广东省水资源规划和农业灌溉管理提供科学依据。     

青铜峡灌区参考作物蒸发蒸腾量与气象因子的灰色关联度分析

在收集了青铜峡引黄灌区5个气象站最近5年气象资料的基础上，应用1998年FAO修正彭曼-蒙特斯公式，计算出各站逐年的参考作物蒸发蒸腾量ET0；在阐述灰关联分析理论与计算方法的基础上，利用灰关联分析理论计算出各站各气象因子与ET0的灰色关联度并进行排序。分析结果表明：各气象因子对参考作物蒸发蒸腾量的影响都比较大，尤其是日照时数、平均最高气温和年平均风速对各站的影响相对较大，而最低气温、相对湿度和降雨对各站的参考作物蒸发蒸腾量的影响相对比较小。     

辽宁省近55年参考作物蒸散量时空变化特征及成因分析

以辽宁省10个气象站点1961~2015年近55年的气象数据,利用FAO-56分册推荐的计算ET0标准Penman-Monteith公式计算了55年的逐日ET0。通过分析辽宁省ET0年际变化、年内变化及空间变化趋势,掌握辽宁省ET0的时空变化规律,并用敏感性分析、相关性分析、贡献率分析等方法,定性并定量地分析了影响辽宁省ET0变化的主要气候要素。结果表明,辽宁省各站点ET0呈逐年降低的趋势,同时风速、平均温度、日照时数与正相关,相对湿度与负相关,各气象因素对ET0的贡献率分别为-1.111%、0.137%、-0.511%、-0.124%,风速的降低是影响辽宁省各站点ET0降低的主要原因。     

金沙江下游宜宾段气象因子和水温相关关系研究

为研究人类活动影响下气象因子和水温的相关关系,以金沙江下游宜宾段为例,统计分析了向家坝建坝前后主要气象因子和宜宾段平均水温的数据特征,分别使用Pearson简单相关分析和偏相关分析法,研究了向家坝建坝前后宜宾段平均水温与主要气象因子的相关关系及变化,并利用双因素方差分析探索了这种变化的主要原因。研究结果显示:平均气温是影响宜宾段平均水温的主要气象因子,日照时数、平均相对湿度、最大风速非主要影响因子,降水量变化对平均水温无明显影响。受气温变化和金沙江梯级开发的共同影响,宜宾段平均气温与水温的相关关系会发生一定改变。     

拉萨河流域潜在蒸散发的气象因子敏感性

蒸散发可以反映气候变化对水资源的影响状况,根据拉萨河流域两个站点1955-2018年的逐日气象数据,采用FAO-56-Penman-Monteith公式计算潜在蒸散发(ET_0),进而采用敏感性分析、Mann-Kendall趋势检验、气候倾向率及小波分析等方法对拉萨河流域ET_0的变化特征及其影响因素进行分析。对比两个站点的变化规律,结果表明:流域ET_0整体对最高温度最为敏感,最高温度的贡献率最大,气象因子的敏感系数年内变幅为相对湿度最高温度风速日照时数最低温度;流域ET_0的日变化趋势为每10年增加0.03 mm,Mann-Kendall检验流域ET_0增长并不显著;流域的ET_0在25～30a尺度上周期振荡明显,出现了7次循环交替。