灌区降水量与参考作物腾发量的联合 分布模型研究

为从系统和风险的新角度描述灌溉系统的两个基本变量,在分析参考作物腾发量研究现状的 基础上,以宁夏卫宁灌区为例,基于灌区降水量和参考作物腾发量之间具有的天然相关性,首先应用 P - III曲线法推求得到二者的频率分布曲线,再运用C叩ula函数方法构建了降水量和参考作物腾发 量年际联合分布模型,给出了降水量和参考作物腾发量的重现期等值线图,为灌溉系统的规划和风险 评价提供了新的技术支撑。     

基于Hargreaves法的参考作物腾发量变化趋势分析

采用Hargreaves法计算了葫芦岛市2011年2月至2018年1月间的逐日参考作物腾发量,并基于计算结果对其年际与月际变化趋势进行分析。结果表明,在年际变化方面,葫芦岛市的参考作物腾发量呈现上升趋势,平均每年增长0.058 mm/d;在月际变化方面,6月最高、为5.20 mm/d,而1月最低、为0.54 mm/d;除8月与10月外,各月份的参考作物腾发量均呈上升趋势。分析结果可以对基于Hargreaves法的参考作物腾发量变化趋势分析提供经验,并为葫芦岛市的作物需水量评估提供科学支撑。     

铁岭地区参考作物腾发量年际演变特征分析

参考作物腾发量(ET0)是农业水的主要消耗部分,又是估算作物需水量的关键参数,是确定作物灌溉制度和灌溉水量的基础,是制定流域规划、灌溉工程规划的基本依据。本文用累计距平法及spss软件对参考作物腾发量演变特征及影响因素进行分析,结果表明:铁岭地区ET0逐年呈显著下降趋势,在空间上呈现由西向东逐渐增高趋势;日照、风速、相对湿度是影响铁岭地区ET0年际变化的主要气象因子,温度和水汽压对ET0影响不显著。     

本溪地区参考作物腾发量时空演变特征及气候影响因素研究

参考作物腾发量（ET0）为制定合理的作物灌溉制度和区域灌溉方案提供了基本依据,使作物需水量估算有了统一的基础。本文基于本溪地区4个气象站（本溪站、本溪县站、桓仁站、草河口站）逐日气象资料,采用Penman-Monteith公式,计算得出四站年内及年际参考作物腾发量ET0。运用气候趋势系数法研究各个参数的变化趋势及ET0的演变特征。结果表明本溪地区参考作物腾发量年际变化幅度不大, ET0总体呈平稳下降趋势;而年内变化较大,呈单峰型变化曲线,5月份腾发量最大,1月份最小,夏季平均腾发量要高于春季,冬季腾发量最少,各站变化一致, ET0呈现明显的以年为周期的变化特征。本溪地区参考作物腾发量由东南向西北递增,蒸发梯度变化不是很大。     

气候变化条件下参考作物腾发量演变特性及影响因素分析

本文以临汾站1955—2014年共60年气象资料为基础,应用Penman-Montieth公式计算了临汾地区逐日参考作物腾发量(ET_0),采用Mann-Kendall法进行趋势检验和突变检验,统计检验方法分析影响参考作物腾发量的主要气象要素。结果表明:近60年间临汾地区ET_0总体呈现显著下降趋势,下降速度为23.24mm/10a,其中50年代为上升趋势,从20世纪60年代开始到21世纪初均呈下降趋势,1974年后下降趋势达到显著水平,且在1971年发生突变。日照时数和平均风速是影响参考作物腾发量的两个核心因素,平均温度、平均水汽压是次要因素,平均相对湿度虽有一定影响,但作用不显著,其中ET_0与风速、日照、温度呈显著正相关,与水汽压呈显著负相关,与相对湿度呈正相关,但未达到显著水平。     

通辽市参考作物腾发量变化及其影响因素分析

为了研究分析在气候变化条件下通辽市参考作物腾发量的变化特征及其影响因素,本文以通辽地区1951―2014年的气象数据为基础,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式对该地区的参考作物腾发量进行推算,分析其在年际间的变化趋势,并选取主要气象影响因素进行参考作物腾发量的敏感性分析。结果表明:(1)通辽市多年平均参考作物腾发量为2.75mm·d-1,年际间变化幅度相对较大,1951―2014年的参考作物腾发量在3.28―2.32 mm·d-1内波动。(2)该地区由于冬季处于冰冻状况,导致季节间参考作物腾发量差距较大,冬季平均日参考作物腾发量仅为0.73 mm·d-1,夏季高达4.36mm·d-1。(3)选取的4个主要影响因素中,日平均相对湿度的变动对参考作物腾发量的影响最大,其次为日最高温度、日平均风速、日照时数。     

辽宁省朝阳地区参考作物腾发量分析

作物需水量作为水文水资源规划和灌溉排水工程相关工作的重要依据,对精准的判断地区参考作物腾发量、提升本地水资源利用效率、科学合理的制定灌溉制度、实现农业水利可持续发展有重要意义。文中取用朝阳市的6个站点1961―2010年的气象资料进行了下述研究：运用倾向率、计算相关系数和统计计算法对朝阳地区气象因子的年际变化、年内变化进行了分析;应用彭曼公式计算朝阳地区50年的参考作物腾发量（ET0）,对其进行年、月际变化特性分析研究;对影响ET0变化的气象学因子进行分析检验和进一步研究。     

参考作物腾发量空间分形特征初探

受作物本身生理机制以及近地层气象因子非线性、非平稳化随机变化的影响,参考作物腾发量在空间尺度上呈随机分布。基于此,本文运用分形理论,研究了参考作物腾发量空间分形特征,结果表明参考作物腾发量在一定空间尺度范围内存在一无标度区间,在该无标度区间内参考作物腾发量具有自相似特点。将此方法运用于湖南省参考作物腾发量空间分形特征研究,取得了满意结果,该方法为有资料地区参考作物腾发量成果推广和移植至无资料地区提供了一定的理论依据。     

新疆极端降水事件时空变化特征研究

基于新疆1960—2011年的日降水量数据,选取持续干燥指数、持续湿润指数、年总降水量、强降水天数、强降水量、1 d最大降水量、5 d最大降水量和普通日降水强度8个极端降水指标,采用线性倾向率、Mann-Kendall突变检验及主成分分析法研究新疆极端降水的时空分布特征及演变趋势。结果表明:时间变化上,新疆极端降水的持续湿润指数均呈上升趋势,持续干燥指数呈下降趋势,表明新疆降水量总体呈增加趋势;空间变化上,南疆、北疆极端降水指标的年际变化表现出明显差异,北疆湿润指数大、年际变化率大,南疆湿润指数小、年际变化率小;极端降水指标基本上在1986年、1987年发生突变,各指标突变前后的变化率存在明显差异;时间上的主成分分析表明降水量整体增加,干燥程度下降;空间上的主成分分析表明,北疆降水量多于南疆,南疆较北疆干旱。     

晋中南地区气温与降水量变化趋势分析

为了对晋中南地区生产生活、灾害预防和生态保护提供参考,文章采用线性回归法研究了山西省太原、临汾和吕梁市气温与降水量的相关关系,并基于Mann-Kendall检验法和Yamamoto突变检验法研究了气温与降水量的变化趋势和突变年份。结果表明:(1)晋中南地区气温年际间的变化幅度较小,降水量年际间的变化幅度较大;(2)太原市和临汾市降水量分别于1951—1981年和1954—1969年呈上升趋势、分别于1982—2008年和1970—2012年呈下降趋势,吕梁市降水量总体呈下降趋势;(3)太原市和临汾市气温总体呈上升趋势,吕梁市气温在2000年以前呈不明显的下降趋势、在2000年以后呈上升趋势。由此判断3市气候近期均向暖干方向发展。     

CMADS驱动SWAT模型在水循环模拟中的应用——以洱海流域为例

基于大气数据驱动水文模型的输出结果开展水循环模拟研究是大气和水文学界的研究热点。利用中国大气同化驱动数据集CMADS驱动SWAT模型,模拟2009～2016年期间洱海流域关键水循环要素的时空分布特征。结果表明:①CMADS数据集可很好地驱动SWAT模型,在洱海流域适用性较好,可用于水循环模拟研究。②从时间上看,洱海流域年降水量、实际蒸散和年产水量均呈现出先减少后增加的趋势,分别以4.6,29.3,15.0 mm/a的速率递增,多年平均降水量、多年平均实际蒸散发和多年平均产水量分别为792.8,565.5,286.1 mm。从空间上看,洱海西部降水最丰沛,东部地区次之,北部地区最低;实际蒸散发空间差异性相对较小,高值区主要分布于洱海湖区周围;产水量空间分布差异性较大,洱海西部产水量最大,其次为洱海北部和东部山区。③湿润度呈现出增加的趋势,而产水系数表现出减少的趋势,多年平均湿润度和产水系数分别为0.61和0.43;实际蒸散发与降水变化趋势一致,但与潜在蒸散发变化趋势相反,表明水分条件是限制洱海流域潜热的主要因子。     

河南省主要河川径流变化归因

为相对全面客观地分析气候变化和人类活动对河南省主要河川径流变化的影响,基于河南省内卫河、伊洛河、洪汝河和唐河流域1961—2022年径流和降水资料,以及国家气候中心根据Penman-Monteith公式计算的年潜在蒸散发资料,比较4个蒸发对比站年潜在蒸散发和蒸发皿年蒸发值,运用Mann-Kendall突变检验法和累积双曲线法分析4个研究流域控制水文站年径流序列的变化趋势和突变年份,以及4个流域年降水和潜在蒸散发的变化趋势。采用基于Budyko假设的弹性系数法对径流变化开展归因分析。结果表明：4个蒸发对比站年潜在蒸散发与蒸发皿年蒸发变化趋势基本一致,4个水文站年径流深及4个流域年降水和年潜在蒸散发均呈下降趋势。4个水文站年径流深分别在1977年、1985年、2008年和2010年发生了突变。气候变化对径流减少的贡献率在卫河和伊洛河流域为7%以下,在洪汝河和唐河流域约为12%～18%,降水减少不显著和潜在蒸散发呈下降趋势是贡献率小的原因,可见人类活动是影响4个流域径流变化的主要驱动因素。     

黄淮海流域实际蒸散发时空演变规律分析

蒸散发是气候系统能量循环和水分循环的关键要素,探究黄淮海流域实际蒸散发的演变规律及其影响因素对深入理解该区域水循环对气候变化的响应具有重要意义。基于1980—2018年黄淮海流域的GLEAM蒸散发产品数据、气象数据和NDVI数据,采用线性回归法、Mann-Kendall检验及相关性分析等方法,分析了实际蒸散发的时空演变规律及其影响因素。结果表明：GLEAM产品的计算值在黄淮海流域的验证精度较好,流域内多年平均实际蒸散发量为474 mm,呈显著上升趋势。实际蒸散发的空间变化范围是183～708 mm,空间差异显著,呈现从东南向西北方向递减的趋势,季节的空间分布与年际分布特征基本一致。实际蒸散发与NDVI均呈显著正相关关系,与降水和气温以正相关关系为主。黄淮海流域降水变化不明显,气温显著升高,NDVI增加是流域内实际蒸散发量显著上升的主要原因。     

砚瓦川流域1981-2012年降水特性及趋势分析

我国西北地区流域降水特性及趋势对当地雨养农业及水土流失有重要的影响。选用1981-2012年马莲河砚瓦川流域的降水量资料,以集中度、变差系数、逐年距平、M-K非参数统计检验以及滑动t检验等方法分析了降水年内、年际、突变变化特征。结果表明:砚瓦川流域降水量年内分配不均,集中度较高,降水多分布在7、8月;年际变化较小,流域多年平均降水量为523.0mm,变差系数约为0.2。M-K非参数统计检验表明,整体变化趋势并不明显,与距平和变差系数分析的结果一致;滑动t检验和M-K检验的结果显示年降雨量序列没有出现突变值。     

气候变化对灌区农业需水量的影响研究

气候变暖不仅影响水资源量及其时空分布的变化,而且也会使农作物蒸发蒸腾量增加,从而加剧农业水资源供需矛盾。因此,研究气候变化对农业需水量的影响对保障农业用水安全具有重要的意义。本文利用陕西省宝鸡峡灌区11个气象站28 a的气象资料,分析了灌区气候变化特征;计算了主要作物需水量和农田灌溉需水量;利用单因素敏感性分析法研究了气候变化对农业需水量的影响。研究结果表明:灌区年平均气温显著上升,降水量持续下降,蒸发量明显增大,大部分地区相对湿度和风速显著下降,而日照时数有所增加;冬小麦、玉米、棉花和油菜生育期需水量明显增加;各气候因素对农田灌溉需水量影响顺序为:降水量>相对湿度>最高气温>日照时数>平均气温>风速,气温的上升、相对湿度的下降、降水量的减少以及日照时数的增大使作物需水量明显增大,而灌溉面积减小使农业需水量有减少的趋势。     

陕北荒漠区降水量演变规律研究

为了解陕北荒漠区降水演变规律,分析了榆林气象站1951-2013年降水量的基本统计特征,采用R/S法分析了序列的持续性,Kendall秩次相关检验分析趋势性,功率谱分析法分析周期,Mann-Kendall法和累积距平法相结合分析突变。结果显示:年降水量呈现递减趋势并将持续,周期为2.66年,显著突变发生在20世纪60年代末。年最大日降水量呈现不显著递增趋势,且发生在8月比例最大,无显著突变发生。大于5 mm和大于10 mm的日降水量累计值均呈现不显著递减趋势,周期均为3年,且显著突变均发生在20世纪70年代初。1、3、5、6、9月的月降水量呈现微弱递增趋势,其他月份均表现为微弱递减趋势;对汛期7-10月降水量的突变分析显示,汛期4个月降水均无显著突变。榆林站降水总体呈现递减趋势。     

CRAE模型在新疆和田绿洲的适用性分析

新疆和田绿洲降水较少和气候干旱,蒸散发是区域内水分消耗的主要途径,合理估算蒸散发量可为绿洲地区水资源的合理配置等提供依据。利用和田站2006-2014年的气象资料以及2006-2014年的水文资料,运用CRAE模型和水量平衡法计算和田绿洲实际蒸散发量,验证CRAE模型在该地区的适用性。结果表明:模型模拟结果平水年和多年平均实际蒸散发量结果较好,枯水年和丰水年的结果误差较大;模型计算的蒸发能力ET_p与P-M公式和Hargreaves公式相比结果更为合理;利用水量平衡系数、总量平衡系数和相关系数对计算结果进行评价,误差均在合理范围内。CRAE模型在和田绿洲地区应用效果较好,可用于估算该地区多年实际蒸散发量。     

1960年-2010年淮河流域降水量时空变化特征

采用淮河流域25个代表性站点降水量资料,运用线性回归法、累计距平法以及Mann-Kendall趋势检验与突变检验的方法综合分析了该流域降水量在时间上与空间上的变化特征。结果表明:在时间尺度上,淮河流域多年降水量总体上呈现微弱的上升趋势,但中间多年都保持下降的趋势,突变起始年为1965年;在空间尺度上,淮河流域降水量由南向北逐渐减少,上游、中游多呈现上升趋势,下游多呈现下降趋势。对淮河流域时空上的降水量的趋势特征和突变特征分析,可以为淮河流域的洪涝灾害防治提供参考依据。     

渭河源区水文气象要素演变趋势及阶段性分析

研究渭河源区水文气象要素变化特征,并进一步分析各个要素之间的相互关系,为渭河源区水资源的合理开发利用提供科学依据与技术支撑。采用坎德尔秩次相关、斯波曼秩次相关、线性趋势回归检验法对渭河源区水文气象要素变化趋势进行检验,利用M-K检验法找出各要素的突变年份,运用多元线性回归分析法分析不同阶段降雨、蒸发量对径流量的影响程度。结果表明:近30年来渭河源区年降水量与四季降水量均呈不显著减少趋势,年蒸发量与春、夏季蒸发量呈显著增加趋势,年径流量与夏季径流量呈显著减少趋势,冬季径流量呈不显著增加趋势。年降水量和年径流量均在1993年发生显著性突变,年蒸发量在1990年发生显著性突变。分析得出:1981-1993年年径流量变化主要受降水量变化影响,1994-2010年径流量变化主要受蒸发量变化影响。     

关中盆地降水量变化趋势的Mann-Kendall分析

采用关中盆地1959—2006年的气象资料,应用Mann-Kendall检验方法分析了关中盆地降水量的年季变化趋势和突变情况。结果表明:关中盆地降水量总体呈减少趋势;春、秋季节降水量呈下降趋势,夏、冬两季降水量均呈上升趋势;年降水量的突变发生在1992年,之后降水量总体开始下降,到21世纪依旧呈减少趋势;春季降水量在1994年发生突变,降水量明显下降;夏季降水量突变于1978年,之后降水量开始上升;秋季突变于1973年,之后降水量转变为下降趋势;冬季降水量总体呈增加趋势。