农田蒸散估算方法研究进展

对目前国内外估算农田蒸散的主要理论和方法，包括空气动力学法、波文比—能量平衡法、空气动力与热量平衡联立法、经验公式法和遥感方法进行了总结，探讨了其使用中存在的问题，预测了农田蒸散在估算研究方面的发展趋势。参22.     

干旱、半干旱地区蒸散过程的模式研究

利用建立的土壤-植被-大气系统水分散失耦合模式,研究了一定植被覆盖下区域近地面层的水分蒸散过程。模式对土壤水分传导和恢复过程的参数化引入了一些改进。利用此模式模拟了黑河实验(HEIFE)中1991-08-13—17日张掖观测站所在位置的能量通量和近地面温湿度的变化,得到了与观测值相一致的结果,合理地再现了此阶段内蒸散过程的变化趋势。此模式能比较有效的模拟区域复杂下垫面与大气边界层的相互作用,对于区域气候和生态效应的研究有一定的帮助。     

干旱、半干旱地区蒸散过程的模拟研究

利用建立的土壤, 植被, 大气系统水分散失耦合模式,研究了一定植被覆盖下区域近地面层的水分蒸散过程。模式对土壤水分传导和恢复过程的参数化引入了一些改进。利用此模式模拟了黑河实验(HEIFE)中1991-08-13—17日张掖观测站所在位置的能量通量和近地面温湿度的变化,得到了与观测值相一致的结果,合理地再现了此阶段内蒸散过程的变化趋势。此模式能比较有效地模拟区域复杂下垫面与大气边界层的相互作用,对于区域气候和生态效应的研究有一定的帮助。     

不同供水条件下烟田的水分利用效率

在蒸渗仪中模拟烤烟全生育期1000mm,800mm,600mm共3种降雨量,研究烟田的水分平衡状况,探讨不同降雨量条件下烤烟各生育期的蒸散量、蒸腾量、棵间蒸发量和烟株水分利用效率的变化。结果表明,当模拟降雨量为800mm时烟田水分处于动态平衡,既满足烤烟各生育时期生长所需要的有效水分,又提高了水分的利用效率,烟叶产量较高。     

基于非平稳的淮河流域干旱时空演变特征研究

基于非平稳性标准化降水蒸散指数（non-stationary standardized precipitation evapotranspiration index,NSPEI）表征气象干旱程度,运用游程和Copula理论识别气象干旱特征演变规律,分析淮河流域干旱持续时间与烈度及干旱时间与强度的联合频率特征,并初步揭示干旱对植被覆盖度的影响．研究结果表明:1）淮河流域中部NSPEI较低,区域内68%的站点NSPEI呈上升趋势,淮河沿岸及其以南地区干旱程度增强;2）长历时、高强度的干旱事件主要集中在南部大别山区与蚌埠附近,高烈度干旱事件集中分布在中北部定陶附近,干旱事件历时集中在0.5~1.5个月,烈度基本<3,强度大多为10~30;3）干旱事件历时与烈度联合重现期低值（1.6 a）集中出现在信阳、蚌埠、菏泽附近地区,历时与强度联合重现期低值（1.7 a）同样集中出现在信阳、蚌埠站附近;4）1990—2015年淮河流域耕地面积减少2.01%,建设用地增加2.07%,土地利用类型变化集中在区域北部,区域内NDVI变化趋势通过95%显著性检验的面积仅占0.89%,植被覆盖度变化趋势不明显,干旱对其影响小．      

2018-2100年黄土高原地区干旱的时空变化

基于高空间分辨率的气候数据,计算黄土高原地区的标准化降水蒸散指数(SPEI),分析该地区干旱变化趋势、干旱等级转换以及干旱发生频率的时空变化.结果表明,与历史时期(1901-2017年)相比,未来时期(2018-2100年)的干旱发生次数增加,其中中旱发生次数明显增多;在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,未来时期整个黄土高原的SPEI将分别以0.120、0.096和0.206/10 a的速率显著下降.在地理空间上,未检测到未来时期呈显著上升的SPEI趋势,而干旱趋势显著加重的区域占黄土高原面积的51.62%～99.90%;在本世纪末(2071-2100年),该比例为44.54%～84.25%;这些区域主要分布于黄土高原的北部和西部.从当前时期(1981-2010年)到本世纪末,黄土高原超过80%的地区将发生无旱到轻旱的等级转换,黄土高原西北部将发生无旱到中旱的等级转换.气候变化将增加极端干旱发生频率空间分布的差异,在RCP8.5情景下,黄土高原西北部的极端干旱发生频率较高.     

基于线性双源遥感蒸散模型的作物估产——以河套灌区为例

为探究干旱与半干旱地区作物生育期用水,估算作物产量和优化配置作物灌溉制度,以河套灌区为研究对象,基于Landsat 8遥感影像数据提取一定时序植被指数监测主要农作物种植结构,利用MODIS数据及改进线性双源遥感蒸散模型,预测研究区作物在不同生育期蒸散量并使用常用水分生产函数模型进行主要作物玉米估产分析。结果表明：研究区近年来作物种植面积相对稳定,其中玉米种植量最多,葵花其次,小麦最少;研究区玉米在初期、中期、旺盛期和末期4个生长阶段平均日蒸散分别为2.0、3.09、4.2和2.79 mm/d,R²分别为0.660 1、0.761 7、0.770 1和0.721 9;水分生产函数估产模型中Stewart模型在研究区模拟效果较好,其中临河区2016年玉米估产量为11 018.5 kg/hm²,相对误差为6.82%。该研究可作为干旱区作物生育期监测及估产的重要方法之一,为灌区科学灌溉提供依据。     

40 a气候变化对扎龙湿地蒸散影响分析

利用扎龙湿地周边5气象站1961～2000年的气象数据,研究了湿地区域最高气温、最低气温、降雨量、2 m高风速等气象因子的变化趋势,分析40 a气候变化对湿地蒸散耗水产生的影响.气象因子趋势分析使用Mann-Kendall检验,芦苇沼泽蒸散耗水计算采用耦合上述气象因子的经验模型.结果表明,研究区域最高气温具有不显著的上升趋势(0.15 ℃/10 a),最低气温呈现显著的上升趋势(0.74 ℃/10 a),二者变化是非对称的;风速具有显著的下降趋势(-0.14 m·s-1/10 a),而降雨量没有显著变化,芦苇蒸散量呈下降趋势(-22.9 mm/10 a).最高气温、最低气温是影响蒸散量变化的主要因子,二者升温速度的差异决定蒸散量的变化趋势,气象因子的变化表征了近年来空气中悬浮物气溶胶的增加屏蔽了太阳辐射,进而引起净辐射的降低.     

Numerical Simulation of the Evapotrans

利用－维土壤－植被－大气耦合数值模式，研究了我国西北（３７．５Ｎ，１０５Ｅ）干旱半干旱地区夏季不同植被覆盖度近地面层的水分蒸散过程。模式较好地再现了蒸散过程三阶段的变化趋势特征。模式还揭示了蒸散过程中，下垫面热量平衡分量间的相互转换过程，并由实测资料对模拟结果进行了检验