蒸散量测定装置

法国的无线电技术工业公司制造的蒸散量测定装置,适用于农学与农业气象研究。这个装置可以测量通过直接蒸发、植物本身蒸发从地面进入大气的水汽量,它还可以测量渗入土壤的水量(渗水量)。因此可以说,蒸散量测定装置模拟着某一地域地表与大气交换的自然关系。蒸散量测定装置有一个或几个大容量的池子,池子底部有排水管。设置排水管是为了模拟渗水。通过测量池子的重量、掺水量、降水量可以发现,无降水时,由于蒸发和渗水,池     

使用LAS系统测量显热通量

１前言干旱是影响我省西部发展的一个重要问题。一般在干旱地区,土壤的干湿主要取决于降水和蒸散。降水量大于蒸散量为湿润,反之为干燥。研究水份平衡时,要直接测量蒸散量是非常困难的,为了通过间接计算得到蒸散量,最常用的方法是能量平衡法,即Ｒｎ＝Ｈ Ａ ＬＥ（１）式中Ｒｎ是净辐射,Ｈ是显热通量,Ａ是土壤热通量,ＬＥ是蒸散消耗的能量。在一般情况下,一整天中Ａ的数值很小,Ｒｎ是常规测量值,只要测出Ｈ值,就可以计算出蒸散量。Ｈ值可以通过公式Ｈ＝ρＣｐωθ来计算。其中ρ是空气密度,Ｃｐ是定压比热,ω是垂直气流速度,θ是温度脉动值。…     

基于蒸散干旱指数的华北地区干旱研究

本文利用卫星遥感资料以及常规气象资料驱动基于地表净辐射、植被指数、平均气温和日温差的蒸散模型来估测日实际蒸散量,并与栾城站涡动相关法测量的实际蒸散作对比验证。定性分析了实际蒸散与各相关影响因子的时空变化规律;通过蒸散干旱指数（EDI）分析华北地区的干旱分布特点,并分别与PDSI指数和降水距平百分率作对比。结果表明：ET模型估测的蒸散值与实测值的相关性很好,其模拟精度对于大面积干旱监测的空间尺度上是可用的;EDI距平指数表征干旱分布的空间分辨率较高,且对旱情的指示和干旱程度的判定比较可靠。     

乾安县环境干旱的定量评估

乾安县的二年观测表明 ,环境干旱与农业干旱有不同的特点。蒸散量是计算环境干旱程度的关键 ,也是人类活动最容易影响的部分 ,准确测量蒸散量可以定量评估环境干旱。掌握蒸散量随植被、农业措施的变化规律可以人为控制环境干旱的发展 ,但控制能力是有限的 ,极限值可能相当于几十毫米降水。     

本溪地区土壤水分盈亏与农业干旱关系的研究

根据近40a本溪地区气象资料,利用彭曼综合方法和农田土壤水分平衡原理,计算出土壤可能蒸散量和土壤水分盈亏量,并依据干旱指数分析并揭示了本溪地区干旱发生的规律。     

本溪地区土壤水分盈亏与农业干旱关系的研究

根据近40a本溪地区气象资料，利用彭曼综合方法和农田土壤水分平衡原理，计算出土壤可能蒸散量和土壤水分盈亏量，并依据干旱指数分析并揭示了本溪地区干旱发生的规律。     

遥感蒸散模式综评

遥感蒸散模式即是根据遥感得到的植被红外表面温度等一系列有关资料,对大范围下垫面的平均蒸散进行估算的能量守恒模式.估算蒸散的方法较多,可分为直接测量法和间接测量法,前者包括涡度相关法,可直接测量感热、潜热通量等,以及称重法测量蒸发量;后者包括能量平衡法、综合法、空气动力学方法,水分平衡法及经验法.但这些方法大都是利用点上的资料估算蒸散,由于点上资料的地区局限性、仪器精度或观测技术问题,利用上述方法难以准确估算大范     

基于大气-土壤-植被系统干旱发生发展过程的综合干旱指标构建与应用

适宜的干旱指标和高分辨率数据是准确监测干旱的基础.本研究从气象干旱和土壤干旱以及植被对干旱的响应出发,整合中国国家气象观测站、中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)土壤湿度(0.0625°×0.0625°)和MODIS叶面积指数(500?m×500?m)等多源数据信息,构建了基于气象干旱指数(标准化降水蒸散指数)、土...     

基于Penman-Monteith模型的蒸散模拟评估分析

根据南京地区粳稻、籼稻两个品种水稻分别在干旱、水层条件下的逐时、逐日蒸散量观测资料,采用Penman-Monteith模型(以下简称PM模型)对水稻蒸散量进行模拟,并对比模拟蒸散值与观测蒸散值。通过计算,对PM模型的可靠性进行验证。结果表明:(1)水层条件下PM模型的精度比干旱条件下高。(2)模拟值乘以作物系数后,与蒸散实际测量值更加接近。(3)通过敏感性分析可知,使用PM模型进行蒸散量模拟时,方程中各个因子取值的准确性对模拟结果的精确度有较大影响,计算时要合理确定各个因子值。(4)水层条件下稻田的蒸散量明显大于干旱条件下的蒸散量。     

黑河流域日蒸散发遥感估算研究

地表蒸散的估算在干旱半干旱区水资源研究中具有重要意义。利用NOAA/AVHRR遥感资料、NCEP再分析格点资料和气象站点资料,根据能量平衡模型和FAO-17 Penman公式,计算了研究区域内逐日蒸散发量;对于晴天,用遥感模型反演出瞬时蒸散,进而推算出日蒸散;同时用FAO-17 Penmen公式和气象资料,计算研究区域内的同一天的蒸散,利用气象资料计算得到的蒸散与遥感估算的蒸散的关系,估算非晴空日的蒸散,进而得到逐日蒸散发结果。与同类研究结果的比较表明:该方法能够估算逐日蒸散发,通过气象与遥感资料结合,提高了气象格点资料的空间分辨率,弥补了难以得到遥感逐日晴空资料的不足,同时也为流域内同类研究提供参考依据。     

农业旱涝指标及在江淮地区监测预警中的应用

该文提出了一个可业务应用的农业旱涝监测预警气象指标———累积湿润指数。该指标以相对湿润度指数为基础, 用作物需水量取代参考作物蒸散量, 并考虑前期旱涝程度对当前旱涝状况的累积影响, 具有农业意义。为方便农业气象业务应用, 采用FAO Penman-Monteith模型的简化方法计算参考作物蒸散量, 用气温资料对简化式进行校准, 将误差减小到可满足应用要求; 通过求算不同区域农田作物系数的加权平均值, 得到宏观农田作物需水量, 并确定了该指标分区域的旬旱涝等级标准。该指标用于旱涝监测, 与土壤墒情的定性符合率为80%~90%, 定量符合率为60%~70%, 在旬时间尺度比土壤墒情指标更符合旱涝实况; 用于下一旬旱涝预警, 尽管受到中期降水量预报准确度影响, 但由于含有前期旱涝实况信息, 预警趋势大体正确, 提高了旱涝预警的准确度。     

Systematic Hydrological Evaluation of the Noah-MP Land Surface Model over China

We evaluate water budget components—namely, soil moisture, runoff, evapotranspiration, and terrestrial water storage (TWS)—simulated by the Noah land surface model with multi-parameterization options (Noah-MP) in China, a large geographic domain challenging for hydrological modeling due to poor observational data and a lack of one single parameterization that can fit for complex hydrological processes. By comparing the model simulations with multi-source reference data, we show that Noah-MP can generally reproduce the overall spatiotemporal patterns of runoff and evapotranspiration over six major river basins, with the annual correlation coefficients generally greater than 0.8 and the Nash–Sutcliffe model efficiency coefficient exceeding 0.5. Among the six basins evaluated, the best model performance is seen over the Huaihe River basin. The temporal trend of the modeled TWS anomalies agrees well with GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) observations, capturing major flood and drought events in different basins. Experiments with 12 selected physical parameterization options show that the runoff parameterization has a stronger impact on the simulated soil moisture–runoff–evapotranspiration relationships than the soil moisture factor for stomatal resistance schemes, a result consistent with previous studies. Overall, Noah-MP driven by GLDAS forcing simulates the hydrological variables well, except for the Songliao basin in northeastern China, likely because this is a transitional region with extensive freeze–thaw activity, while representations of human activities may also help improve the model performance.     

大型称重式蒸渗仪测定的冬小麦农田的蒸散规律研究

利用大型称重式蒸渗仪实测数据,对冬小麦蒸散耗水规律进行研究。结果表明：1）冬小麦的目蒸散量变化曲线呈单峰型,中午大,早晚小。蒸散量在分蘖期出现小峰值,此后逐渐降低,返青后又不断增大,在孕穗期土壤水分亏缺严重,作物蒸散量增加速率有所下降。2）Penman—Monteith法估算的实际蒸散量比蒸渗仪实测值略高,怛两者的相关...     

区域性极端骤发干旱与传统干旱事件形成过程的对比

2009/2010年云贵地区（YGR）和2013年夏季中南地区（CSC）发生了近几十年以来最严重的干旱事件。文中对比了两次干旱事件的发展速度,基于水分收支原理,诊断影响干旱发展的物理过程。结果显示,CSC干旱发展前,温度升高,蒸散发增加,土壤湿度减少,高温和降水减少对干旱有触发作用;而YGR的降水减少使干旱开始发展。CSC干旱事件发展迅速,YGR干旱事件发展缓慢,同时前者干旱的维持和恢复时间也短于后者,这些差异与蒸散发过程强弱有关。CSC干旱事件发展阶段,蒸散发过程强,平均为4.7 mm/d,8 d时间,土壤湿度从45%减少到20%,促使干旱快速形成（典型骤发干旱）。YGR干旱发展阶段,蒸散发过程弱,平均为1.7 mm/d,土壤湿度从45%减少到20%历时2个多月（传统干旱）。蒸散发的强弱主要与区域大气柱的水汽净辐散有关。CSC干旱发展阶段,其大气柱水汽净辐散达每天3.1 kg/m²,增强了陆气水分交换,使蒸散发远大于降水,土壤湿度快速下降,加快干旱发展速度。YGR的区域大气柱水汽净辐散为每天1.1 kg/m²,只有CSC的1/3,使干旱发展缓慢。两个干旱事件的大气柱水汽净辐散主要发生在经向方向,即由区域北界相对较强的经向水汽输送引起。     

旱作春小麦农田蒸散与能量平衡

利用蒸渗计等仪器设备的观测资料，分析了旱作春小麦农田的蒸散耗水状况。得在降水基本正常的年份，农田水分收支基本平衡，农田休闲期蒸发耗水约占期间降水的７０％。旱作小麦的实际蒸散耗水峰值期与小麦生理需水峰值期并不一定吻合。与有灌溉条件的春小麦相比，平均日蒸散量偏小。各生育期的平均叶面积系数与平均日蒸散强度存在较好的线性关系。小麦主要生育期的地表能量平衡分析表明：潜热耗能占主导地位，乳熟－黄熟生育时段以感热、潜热耗能为主的出现几率各为５０％。由于旱作春小麦株冠不能完全覆盖棵间裸地，地表向下的热量传输耗能也占有一定的比重。     

帕默尔旱度模式在绵阳干旱研究中的应用

本文引用帕默尔旱度模式建模思路和建模方法,对其中可能蒸散量计算方法进行修正,采用国际通用的彭曼-蒙蒂斯公式,利用绵阳1954~2007年的气象资料和部分年份的土壤湿度观测资料,建立绵阳的帕默尔旱度模式,并将实际旱情与计算的帕默尔干旱指数进行了对比验证,帕默尔旱度模式能较好地反映实际旱情。      

Experimental study of the imbalance of water budget over the Loess Plateau of China

The imbalance of land-surface water budget was discovered in past studies, but there have been few further investigations on the relevant causes. To probe into the problem, annual variations of precipitation and land-surface evapotranspiration were analyzed by using the historical observation data from a comprehensive land-surface observation base of LOPEX (Loess Plateau Experiment). A remarkable imbalance in the land-surface water budget was found, and the total annual imbalance reached 20.6%. Then, the impact factors related to additional water budget components and observational methods were studied. The total annual imbalance could be reduced to 3.8% by using a combination of compensated land-surface water budget components and the surface evapotranspiration values obtained from the large-scale weighing lysimeter rather than from the eddy correlation method.     

基于改进失水模式和增加建模站点的Palmer旱度模式

根据1965年Palmer旱度模式的思路,在1986年修正版及2003年修正版的基础上,为了使Palmer旱度模式更适用于我国北方干旱、半干旱地区,通过改进2003年修正的Palmer旱度模式在建模时表层失水模式的假设以及增加建模站点个数两个方面对Palmer旱度模式进行进一步修正。将计算的Palmer指数值与2003年计算的Palmer指数值及一些文献记载的实际旱涝灾情相对照进行验证,结果表明:新修正的Palmer旱度模式能更好地评估旱涝情况,扩大其在我国干旱地区的适用性。     

Agrometeorological study of crop drought vulnerability and avoidance in northeast of Iran

Drought is one of the crucial environmental factors affecting crop production. Synchronizing crop phenology with expected or predicted seasonal soil moisture supply is an effective approach to avoid drought impact. To assess the potential for drought avoidance, this study investigated the long-term climate data of four locations (Bojnourd, Mashhad, Sabzevar, and Torbat Heydarieh) in Khorasan province, in the northeast of Iran, with respect to the four dominant crops (common bean, lentil, peanut, and potato). Weekly water deficit defined as the difference between weekly precipitation and weekly potential evapotranspiration was calculated. Whenever the weekly water deficit was larger than the critical water demand of a crop, the probability for drought was determined. Results showed that Sabzevar has the highest average maximum temperature (24.6 °C), minimum temperature (11.7 °C), weekly evapotranspiration (32.1 mm), and weekly water deficit (28.3 mm) and has the lowest average weekly precipitation (3.8 mm). However, the lowest mean maximum temperature (19.7 °C), minimum temperature (6.9 °C), weekly evapotranspiration (22.5 mm), and weekly water deficit (17.5 mm) occur in Bojnourd. This location shows the shortest period of water deficit during the growing season for all crops except potato, which also experienced drought at the end of the growing season. Sabzevar and Torbat Heydarieh experienced the highest probability of occurrence and longest duration of drought during the growing season for all crops. The result of this study will be helpful for farmers in order to reduce drought impact and enable them to match crop phenology with periods during the growing season when water supply is more abundant.     

RCP4.5情景下中国未来干湿变化预估

本文采用国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)中21个气候模式的试验数据, 利用土壤湿度以及由其他8个地表气象要素计算所得的干旱指数, 预估了RCP4.5(Representative Concentration Pathway 4.5)情景下21世纪中国干湿变化。结果表明:全球气候模式对1986～2005年中国现代干湿分布具备模拟能力, 尽管在西部地区模式与观测间存在一定的差异。在RCP4.5情景下, 21世纪中国区域平均的标准化降水蒸散发指数和土壤湿度均有减小趋势, 与之对应的是短期和长期干旱发生次数增加以及湿润区面积减小。从2016到2100年, 约1.5%～3.5%的陆地面积将从湿润区变成半干旱或半湿润区。空间分布上, 干旱化趋势明显的区域主要位于西北和东南地区, 同时短期和长期干旱发生次数在这两个地区的增加幅度也最大, 未来干旱化的发生时间也较其他地区要早;只在东北和西南地区未来或有变湿倾向, 但幅度较小。在季节尺度上, 北方地区变干主要发生在暖季, 南方则主要以冷季变干为主。造成中国干旱化的原因主要是由降水与蒸散发所表征的地表可用水量减少。