不同潜在蒸发计算模型在本溪地区蒸散发计算中的应用对比研究

采用4种潜在蒸散发计算模型,结合区域站点近53年实测蒸发数据对比各模型计算的适用性。结果表明:双源蒸散发模型在本溪地区蒸散发计算适用性最高,其和实测年蒸发相关系数达0. 825 4,其次为P-M公式,其相关系数达到0. 648 9,波文比-能量平衡法以及Dalton公式适用性较低,相关系数低于0. 5。各模型均在夏季和秋季计算适用性最高,冬季和春季相关性较低,适用性不强。为区域蒸发变化及农业需水分析提供参考。     

不同气候区月蒸散发能力计算模式适用性分析

根据实测气象资料和蒸散发量资料，对几种蒸散发量计算模式进行了对比分析，提出不同气候区计算模式的适用性。以彭曼一蒙蒂斯公式计算的蒸散发量作为参考值，得出Φ20蒸发皿换算成蒸散发能力的折算系数。分析成果对我国水文水资源计算和进行气候变化影响评价具有指导意义。     

对新安江模型蒸散发计算的改进

基于DEM构建数字流域水文模型，在此基础上，利用新安江模型作径流计算。利用陆面模式SSIB中大气动力阻抗法计算蒸散发的方法改进新安江模型的蒸散发计算，从而改进新安江模型对流域出流量的模拟，得到更为合理的陆面水文模型。以安徽水阳江流域为研究区域，利用改进前后的新安江模型进行径流模拟。结果表明，对新安江模型蒸散发计算的改进提高了模型对径流量的模拟效果。     

潜在蒸散发量计算公式在贵州省适用性分析

利用贵州省18个气象站1961~2001年逐日气象资料,采用Penman-Monteith方程计算潜在蒸散发量,对以辐射和气温为基础的简化公式参数进行率定,对比分析不同计算公式推求的潜在蒸散发量之间的差异以及用于气候变化情景下预测适用程度。结果表明,各种潜在蒸散发量公式经参数率定后计算的多年平均蒸散发量相近,但变化趋势存在较大差异。与考虑综合气象因子对潜在蒸散发影响的Penman-Monteith公式计算结果相比,以辐射为基础的蒸散发公式在该地区的适用性较好,以气温为基础的蒸散发公式用于气候变化情景下潜在蒸散发量预测,结果偏大。     

CLM5.0对高寒山区蒸散发模拟的适用性评估北大核心CSCD

蒸散发是地表水文循环和能量交换过程的重要组成部分,且在高寒山区有极强的时空异质性,准确模拟蒸散发对于研究高寒山区水文循环过程有着重要的意义。CLM5.0(Community Land Model5.0)是CLM模式的最新版本,具有较为完善的水文循环机制,是目前国际上发展最为完善的陆面过程模式之一。基于典型高寒山区黑河上游五个观测站的观测数据,对CLM5.0的蒸散发模拟性能进行评估。结果表明:CLM5.0在模拟蒸散发时结果总体上可信,其R值的范围在0.601~0.839之间,RSR值的范围在0.964~1.145之间,BIAS值的范围在^(-1).220~-0.597 mm·d^(-1)之间。说明CLM5.0在高寒山区可以较好地捕捉观测到蒸散发的时间趋势,但仍存在一定的低估。非生长季的BIAS值的范围在-0.904~-0.367 mm·d^(-1)之间,生长季的BIAS值的范围在-2.094~-0.794 mm·d^(-1)之间,这表明蒸散发模拟值的低估主要来自生长季的模拟。高寒草甸上R值的范围在0.299~0.651之间,RSR值的范围在1.135~1.332之间,高寒草地上R值为0.209,RSR值为1.450,因此,CLM5.0在草甸的模拟性能优于草地。CLM5.0白天R值的范围在0.605~0.840之间,RSR值的范围在0.252~1.193之间,夜晚R值的范围在0.344~0.651之间,RSR值的范围在0.482~2.966之间,对比可知CLM5.0在白天模拟蒸散发的性能优于夜晚。这些结论可为CLM5.0的应用和改进提供科学依据。     

半干旱地区蒸散发时间尺度扩展方法对比分析

蒸散发量(ET,evapotranspiration)的时间尺度扩展是遥感反演区域ET的关键。为评价由瞬时潜热通量经时间尺度扩展方法计算日蒸散发量的可靠性,利用美国西南部半干旱地区的Walnut Gulch实验流域草地站点的波文比系统实测数据,分析评价蒸发比法、简化蒸发比法、作物系数法、简化参考作物系数法、正弦关系法、冠层阻力法和修正冠层阻力法共7种蒸散发时间尺度扩展方法的估计效果,统计结果显示,7种蒸散发时间尺度扩展方法总体趋势具有一致性,存在着一定的规律性,采用10:00~14:30的瞬时值估计较为接近实测蒸发值。正弦法、简化参考作物系数法及简化的蒸发比法的模拟精度较高(相对均方根误差在20%左右),比较适合于估算半干旱地区的日蒸散发量。对具有相近气象、气候、下垫面条件和空间尺度数据且具有充足气象观测资料的地区,推荐采用基于简化作物系数的时间尺度扩展方法开展从小时到日的ET时间尺度扩展,对于缺少气象观测资料的类似地区,推荐采用正弦法和简化的蒸发比法进行时间尺度扩展。     

ARIMA模型在新疆喀什地区中长期降水量预测中的应用研究

为研究新疆喀什地区降水量中长期预测问题,结合ARIMA模型对新疆喀什地区的降水量进行预测,利用喀什地区两个子流域1950-2015年实测年降水数据分析其模型的适用性和预测精度。结果表明:ARIMA模型可较好的模拟喀什地区的年降水量,具有较好的预测精度,模拟降水量和实测降水量之间的误差相对值低于20%,绝对误差也可控制在15 mm以内;从空间角度分析,降水总体分布从东向西逐步递减,预测结果和实际降水空间分布状况较为吻合,可达到乙级精度标准。研究成果对于喀什地区中降水量长期预测具有较好的参考价值。     

基于能量平衡的蒸散发遥感反演模型研究

提出了基于能量平衡方法遥感反演蒸散发的计算模型。采用经验、半经验公式反演计算了模型中各参数。利用提出的净辐射折算系数、波文比,结合Sequin和Itier理论推导了日蒸散发量计算的经验模型,并考虑了温度对瞬时蒸散发量的的影响,提高了全天蒸散发量计算的精度。对于不同地区只要调整净辐射折算系数便可解决由蒸散发瞬时值求算全天值的困难。通过对黑龙江省进行数值试验,证明该模型具有很强的实用性,并且可为旱情监测系统运行提供依据。     

Shuttleworth-Wallace双源蒸散发模型阻力参数的确定

蒸散发是水循环和能量平衡过程中的重要组成部分.然而,蒸散发的连续测定需要耗费大量的时间,而通过数学模拟可以很好地解决这一问题.在目前已有的众多蒸散发模型中,Shuttleworth-Wallace双源模型考虑了来自冠层和土壤之间的能量交换,适用于计算随季节变化的复杂的植被类型,近年来得到广泛应用.针对近年来在蒸散发模拟过程中得到广泛应用的Shuttleworth-Wallace双源模型,详细介绍了其模型结构及阻力参数,并对各阻力参数的计算方法进行了归纳总结,从模型结构、参数数量以及参数获取难易程度等方面进行了对比分析.结果表明:(1)对于冠层气孔阻力,基于短波辐射、饱和水汽压差和叶面积指数的计算公式更适用于计算连续的较长时间段内的冠层气孔阻力;(2)对于土壤表面阻力,应重点考虑实际土壤含水量和饱和土壤含水量的测定深度;(3)对于冠层边界层阻力,在应用时可依据是否需要考虑自然对流和人工对流而选择对应的计算公式;(4)对于空气动力学阻力,传统的计算方法中参数较易获取,因而适用性高.     

潜在蒸散发量估算方法在河南省的适用性分析

利用FAO56-PM法计算潜在蒸散发时气象资料往往不易满足。针对该问题,本文研究了辐射法、温度法和基于温度及辐射资料的RBF神经网络预测模型。以FAO56-PM法计算值为标准,比较分析了Priestley-Taylor法、Hargreaves法、Mc Cloud法以及Makkink法在河南省五个典型地区(安阳、新乡、郑州、驻马店、信阳)的适用效果。并以新乡地区为例评价了校正参数后各估算方法和基于温度及辐射资料的RBF神经网络预测模型的适用性。结果表明,Makkink法在五个典型地区估算的潜在蒸散发量误差较小,其余方法误差较大。校正参数后,各估算方法在新乡地区的估算结果均得到明显改进,具有较好的地区适用性。基于温度及辐射资料的RBF神经网络预测模型具有较高的预测精度,可应用于潜在蒸散发量的估算和预测。     

双参数冻融新模型在新疆喀什地区土壤水预测中的应用研究

土壤水的准确预测对区域旱情评估及水量分析计算十分重要。传统模式大都基于土壤水观测数据构建线性回归方程进行预测。本次研究结合一种新的双参数冻融模型,以新疆喀什为研究区域,综合考虑土壤物理特性和参数的非线性,对区域内的土壤水进行非线性预测,结果显示:喀什地区的土壤水预测结果和实测土壤水数据相比,新模型预测计算误差在6%~10%之间,明显优于传统自动监测仪器的误差值,预测精度大大提高,具有重要的参考和实用价值。     

1960-2003年新疆山区与平原积雪长期变化的对比分析

对新疆91个地面站44a(1960—2003年)的>0cm积雪日数、冬季最大积雪厚度、冬季降水量和冬季平均温度统计分析,结果发现:伴随着20世纪80年代以来明显的增温增湿变化,新疆积雪呈轻度增长趋势,90年代增加明显.积雪日数和厚度与冬季降水量呈正相关,但与冬季平均温度没有明显相关关系.将91个地面站分成24个山区站和67个平原站的进一步分析表明,山区积雪增幅大于平原,而平原的冬季温度和降水增幅大于山区.60年代和90年代山区和平原呈两个相反方向的同步变化(60年代少雪、少降水和降温;90年代多雪、多降水和增温),但幅度略有不同.70年代和80年代山区和平原无论积雪还是温度、降水量都呈现明显不同的变化.     

新疆塔什库尔干县一带铁多金属矿床成矿地质特征及找矿潜力分析

作者对研究区做了多次踏勘与详细检查,对塔什库尔干县一带铁多金属矿床的成矿地质特征获得了一些新的认识.区内已发现的34处铁多金属矿产地多为中-小型规模,矿化类型以沉积变质型、矽卡岩型及岩浆热液脉型为主.通过对典型矿床的对比研究,并结合航磁异常解释和化探异常分析,认为研究区内各类型矿产分布具一定的规律性,且成矿范围广、矿化集中、品位较富.表明研究区成矿地质背景优越,具有较好的找矿前景和资源潜力.     

新疆哈密双井子地区空心山火山机构特征及成因机制

通过野外工作,在新疆哈密双井子地区发现一空心山火山机构,以其独特地貌特征、发育环状断裂和放射状岩墙以及较规律分布的岩相特征,显示了较为典型的古火山构造。     

新疆富蕴县苏普特一带双峰式火山岩的发现及其地质意义

新疆阿尔泰苏普特一带中泥盆统阿勒泰组为一套以玄武质岩石为主的双峰式火山岩组合,下部以变质玄武岩为主,夹少量流纹岩,中部以变质玄武岩、玄武质凝灰岩、沉凝灰岩为主,夹少量酸性火山岩及其碎屑岩,上部流纹质岩石有所增加。玄武质岩石往往变质为角闪片岩、绿帘阳起石片岩等,属拉斑玄武岩系列,低SiO2、K2O,高Ti,富Na、Rb、Ba、Th、U等,轻稀土略富集,无明显铕异常,Nb负异常明显,相似于MORB和岛弧型玄武岩的某些特征,与弧后盆地玄武岩的特征基本一致。流纹质岩石属钙碱性系列,高SiO2,低K2O,为钠质型;大离子亲石元素富集,具明显的Nb、P、Ti负异常和弱的Th正异常,Sr含量较低;稀土元素含量较高,∑REE为135.67×10-6～407.71×10-6,轻稀土略富集,(La/Yb)N为2.55～3.73,铕负异常较明显,δEu值为0.34～0.54。流纹质岩石地球化学特征也与典型弧后盆地双峰式火山岩中的流纹岩相似。结合区域资料分析,苏普特双峰式火山岩是阿尔泰南缘俯冲撕裂型裂谷盆地演化晚期局部形成的类似于弧后环境的产物。     

新疆北山南部地区石炭-二叠纪岩石地层单位厘定及沉积环境分析

石炭-二叠纪地层在新疆北山南部地区分布较为广泛,总体为浅变质强变形的一套岩石,经重新厘定从老到新岩石地层单位有:早石炭世红柳园组,晚石炭世石板山组、胜利泉组和干泉组;早二叠世红柳河组,中二叠世骆驼沟组。其沉积环境经历了滨浅海相→浅海相、半深海相→海陆交互相,为两个较为完整的沉积旋回,沉积物颜色为紫红色夹灰绿色,陆源碎屑为成熟度较低的石英和长石,显示了氧化条件、近源、快速堆积特征,反映为陆内裂谷盆地性质。     

北疆牧区MODIS积雪产品MOD10A1和MOD10A2的精度分析与评价

以北疆为研究区,结合气象台站记录的雪情数据,利用地理信息系统方法分析了2004年12月1日至2005年2月28日期间北疆地区90个时相的MODIS每日积雪产品MOD10A1和8日合成产品MOD10A2的积雪分类精度.研究表明:1)当积雪深度≤3 cm时,MOD10A1对积雪的识别率非常低,仅为7.5%;积雪深度为4~6 cm时,积雪识别率达到29.3%;积雪深度为15~20 cm,平均积雪识别率达到45.6%.当积雪深度>20 cm时,平均积雪识别率为32.2%;2)MOD10A1产品的积雪分类精度受天气状况的严重影响.在晴空状况下,该产品的最大积雪识别率达到58.2%;但是在多云或阴天时,平均积雪识别率仅为17.8%;3)下垫面对MOD10A1的分类结果也会造成影响,在荒漠区MOD10A1的积雪识别率为39.8%,在草原和稀树草原区的积雪识别率为37.2%,农业用地的积雪识别率最低,为29.1%;4)MOD10A2产品可较好的消除云层对地表积雪分类精度的影响,平均积雪识别率达87.5%,可较好的反映地表积雪的分布状况.     

新疆卡拉麦里地区金成矿流体和O、H、S同位素地球化学特征

卡拉麦里金矿带位于准噶尔北缘和阿尔曼太至北塔山以南地区,成矿带划分属卡拉麦里—达尔布特成矿带(Ⅲ级成矿带)的卡拉麦里—莫钦乌拉成矿带(Ⅳ级成矿带),是新疆重要的金多金属成矿带。对双泉、南明水、苏吉泉等金矿床流体包裹体,氢、氧同位素和硫同位素研究表明,主成矿期成矿温度一般在200～230℃,属中低温;盐度(质量分数)一般为3.55%～4.5%,属低盐度;成矿流体为C-O-H-N-S体系。除库布苏金矿床成矿流体主要为岩浆水外,其他金矿床的成矿流体以变质水为主,但也兼具有岩浆水、建造水和/或大气降水的特征。双泉、南明水金矿中的硫主要来自变质的围岩,可能有部分深源岩浆硫的混入;金山沟、柳树泉金矿床的硫同位素组成具有深源硫的特征,成矿可能与火山、次火山活动有关。