三江源区蒸散发时空变化特征及影响因素分析

为研究2001～2020年三江源区蒸散发的时空变化特征以及影响因素,基于MOD16A2数据和气象数据,采用Slope趋势分析、MK显著性检验和偏相关分析,分析了三江源区蒸散发的年际变化、空间分布、趋势变化和对气候的响应。结果表明：2001～2020年三江源区多年平均蒸散发为401.28 mm,平均以0.982 1 mm/a的速率缓慢增加。三江源区蒸散发空间变化范围为46.51～575.59 mm,呈现东部高、西部低的特征;2001～2020年三江源区蒸散发主要呈现上升的趋势,主要分布在三江源区的东北部地区;气温升高对蒸散发增加起到了显著的促进作用。研究成果可为三江源区水资源管理、生态环境保护以及气候变化适应等方面提供参考。     

1954-2018年东平湖水位变化特征及驱动因素分析

依据东平湖1954-2018年水位资料,采用Mann-Kendall突变检验、小波分析等方法,分析了1958-2018年东平湖的水位变化特征,探讨了其变化的自然和人为因素。研究结果表明:1958-2018年东平湖水位年际变化幅度较大,总体呈现中-低-高的变化特征;年际水位周期变化具有28a和40a的时间尺度特征。人类活动影响下的入湖径流量变化是东平湖水位变化的主要因素,气候因素也起到一定程度的作用。1958年之前,东平湖与黄河自然联通,水位变化受黄河和大汶河来水影响较大; 1958年以后,东平湖与黄河水文系统被人为控制,水位变化主要受大汶河入湖径流量变化的影响; 1970年以后,气候变暖加剧,降水量增加影响了水位的变化; 2013年南水北调东线工程实施后,人为因素的影响进一步加大。     

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。     

水库缺氧区时空演化特征及驱动因素分析

湖库水体在热分层时期的缺氧现象将严重影响底层水体水质,破坏底层水生生物栖息环境,导致湖库整体水质及生态环境质量的下降。本文以引滦入津源头工程大黑汀水库为例,研究了水库热分层及缺氧区的时空演化特征,识别了在一定的水质及底质污染状况条件下,水库缺氧区形成与演化的主要驱动因素。研究表明,大黑汀水库缺氧现象出现时间为每年6月份至10月份,最严重时全库有60%的回水区域会出现缺氧问题,坝前延伸距离可达12.0 km。缺氧区内水体溶解氧浓度低于2.0 mg/L。研究认为,热分层状况是决定水体溶解氧状况及缺氧区演化的主要驱动因素;藻类浓度通过对溶解氧结构及底层水体耗氧条件的影响驱动了缺氧区的年内演化规律;水库的地形条件变化是水体缺氧区形成的重要辅助性因素;水动力学条件则主要影响水库缺氧区的稳定性。     

渭北黄土台塬区水资源供需分析与对策研究

渭北黄土台塬区水土流失严重,生态环境脆弱,水资源供给日渐不能满足当地经济发展的需求。本文从分析该区水资源供需状况着手,提出了加强节水宣传、推广节水灌溉技术、大力修建小型水利设施和加强绿化来涵蓄水源等一系列措施,具有一定的指导意义。     

寒区湿地实际蒸散发动态特征及影响因素研究

为了解寒区湿地实际蒸散发(ETa)过程,有效利用水资源,基于哈尔滨金河湾湿地2015年8月-2016年7月涡度相关系统通量观测数据,分析了不同时间尺度下ETa变化规律及影响因素。研究期间年ETa为660mm,日最高值达8.1mm/d,夏季(3.4mm/d)最高,春季(2.3mm/d)、秋季(1.4mm/d)次之,冬季(0.1mm/d)偏低且变化平稳。5月生长期作物系数(Kc)由0.95增加到1.18左右,6月-8月中旬稳定期Kc在1.05~1.18之间,8月下旬-9月枯萎期Kc由1.05减小到0.85左右。影响ETa的主要气象因素为净辐射和饱和水汽压差。不同时间尺度下ETa与气象因子相关性略有不同:净辐射和水汽压差与ETa的相关性在两个尺度上均很显著,但30min尺度净辐射与ETa的相关性更高。温度与ETa的相关性在两个尺度上基本一致,高温促进ETa蒸散发而低温抑制ETa蒸散发。日尺度上空气湿度与ETa在秋、冬季相关性明显,30min尺度上春、冬季相关性明显。风速与ETa仅在30min尺度上夏、秋季有一定的相关性。     

陇东地区残塬分布规律及影响因素分析

沟道侵蚀和水土流失使陇东地区支离破碎,部分地段甚至已将塬区瓦解。基于高分辨率遥感影像目视解译获取陇东地区残塬面积,再通过计算陇东地区的残塬面积占比,对该地区残塬分布规律及土壤侵蚀影响因素进行了分析。研究发现:研究区从南向北,残塬面积占比逐渐减小;从中部往两侧,残塬面积占比减小。从高程、黄土厚度、降雨量及植被4个方面分析引起这种残塬分布差异的原因,结果表明:①高程越高,残塬面积占比越小;②黄土厚度越大,残塬面积占比越大;③降雨不是残塬面积比的影响因素,植被覆盖度与残塬面积比具有正相关性;④黄土厚度与残塬面积比的正相关率为66.7%,即黄土厚度是影响残塬面积分布的主导因素。低厚度低塬占比区是固沟保塬工程今后研究的重点。     

黄土高塬沟壑区覆被变化生态水文效益分析

选取黄土高塬沟壑区的天然荒坡董庄沟和有植被恢复的杨家沟两个对比流域,利用研究区水文观测资料,分析研究区覆被变化对径流及土壤含水量的影响。结果表明:森林植被显著减少径流量,杨家沟流域3 a平均径流量减少37.64%;与此同时,在0~1 m范围内杨家沟流域3 a平均土壤含水率比董庄沟流域大3.40%,均方差大3.11%。森林覆被流域土壤含水率增大,变化范围加大,暴雨洪水调蓄作用显著,洪水过程平缓,峰现时间明显滞后。     

区域水资源代谢效率时空变化及驱动因素

针对当前水资源短缺的重大问题和现有研究的薄弱环节,从异质性资源禀赋的角度揭示了1990—2015年中国京津冀、中部地区、西部地区9省(市、区)水资源代谢效率时空演变规律和驱动因素.结果表明:时间尺度上1990—1995年水资源代谢效率变化不大,自2000年以后总体呈明显提高的趋势;从空间分布看,在早期阶段,水资源代谢效...     

陕西卤泊滩改良盐渍农田实际蒸散发估算方法比较

蒸散发是能量循环与水循环的结合,准确测定与估算区域蒸散发对水资源规划与管理、农业节水研究、作物产量模拟等方面具有重要的现实意义。以陕西省富平县改良盐渍农田为研究对象,以涡度相关法的实测资料为基准,采用Hargreaves-Samani法(HS法)、修正的彭曼-蒙蒂斯法(P-M法)、Priestley-Taylor法(P-T法)估算盐渍农田实际蒸散量,比较并检验了在不同时间尺度,不同生育期,不同天气条件下这些估算方法的精度,以期为类似盐渍农田蒸散量估算提供借鉴。计算结果表明:在研究期内,P-M法估算效果最优,P-T法次之,HS法效果较差,且精度允许范围内,从计算方法的繁简与需求资料难易角度考虑,P-T法较P-M法更适合。     

农田不同尺度蒸散量的尺度效应与气象因子的关系

本文以田间实测数据为基础,对比了大型称重式蒸渗仪和涡度相关仪测定的夏玉米生育期蒸散量的变化规律,用回归分析的方法研究了蒸散量的尺度效应与气象因子(净辐射、空气湿度、温度和风速)的关系.研究表明:(1)大型称重式蒸渗仪和涡度相关仪的测量数据变化规律一致,相关性较好,但由于二者的测量空间尺度不同,导致称重式蒸渗仪的测量值明...     

赣江上游流域蒸散发量影响因素的遥感分析

基于AVHRR遥感数据和气象观测数据,将地表能量平衡系统 (surface energy balance system,SEBS) 模型应用于赣江上游流域,在不同气象条件下对日蒸散发量进行估算。结果表明,SEBS模型对日蒸散发量的估算满足一定的精度,可以应用于此流域。通过遥感反演分析发现,赣江上游实际日蒸散发量受到净辐射、植被覆盖率、地表温度等因素的影响;反演参数与土地利用在空间上有良好的相关性和一致性,且在时间上有明显的年内分布规律。     

中国南方农田蒸散量实测及其影响因素分析

利用基于闭路QCLAS-EC激光分析仪的涡度相关法对湖南省岳阳市郊区的一片蔬菜地的实际蒸散发、水汽通量以及潜热通量进行了连续两年的野外观测,并对原始观测数据进行处理,计算蒸散量,以分析研究区域实际蒸散量的年际尺度周期变化趋势和季节变化规律。结果表明,实验区域全年蒸散量在730~803 mm之间;季节变化大,8月达到全年最高水平3.5 mm/d,而1月只有0.4 mm/d。整个研究区域实测蒸散量变化规律是:春夏季较高,秋冬季较低;种植季较高,非种植季较低;每天的正午以及下午较高,夜晚较低。此外,利用高分辨率的实测工具观察不同的农业活动对实际蒸散的影响,发现种植引起蒸散发上升,收割引起蒸散发下降,并且收割使蒸散发下降的幅度要明显高于种植使蒸散发上升的幅度;灌溉对蒸散发有促进作用但是作用较小,施肥对蒸散发的影响目前尚不明确。     

陆地蒸散发分割方法及影响因素研究进展

蒸散发（ET）是陆地水文循环的重要组成部分,蒸散发分割及其影响因素辨识在气象、水文和农业等领域均有重要意义。为研究不同蒸散发分割方法的适用性及不同时间尺度上蒸散发分割的影响因素,在总结不同蒸散发分割方法优缺点的基础上,探讨了日和季节两个时间尺度上蒸散发分割的影响因素。结果表明：水文气象和同位素方法适用于田间尺度,数值模拟方法适用于区域尺度;在日尺度上蒸腾和蒸散发比值（T/ET）与太阳辐射、土壤温度及植被类型（体现在气孔导度差异）等因素呈正相关关系,在季节尺度上T/ET与植被生长状况呈正相关关系,与降水（降水量和降水频次）及土壤含水量呈负相关关系。最后,总结了蒸散发分割研究中存在的不足,从蒸散发分割的方法和影响因素两方面提出了未来研究需要解决的关键问题,以期为蒸散发分割的研究提供参考。     

基于Budyko理论的北京地区实际蒸散发估算及特征研究

为了探究近些年北京地区实际蒸散发的时空变化特征,采用基于Budyko理论的傅抱璞经验模型,对北京地区1980-2016年实际蒸散发进行了估算;并根据Mann-Kendall趋势分析、相关分析等方法,对研究区实际蒸散发的时间变化特征、空间格局以及影响因素进行了探讨;为提高傅抱璞经验模型在研究区的适用性,依据北京地区历史时期水文气象数据,结合水量平衡法对该模型参数进行了校准和验证。结果表明:优化参数后的经验模型在研究区具有较高的模拟精度,且适用性较强;北京地区多年实际蒸散发均值为447 mm;时间尺度上,呈不显著的下降趋势;空间上,表现出明显的空间异质性,其中,蓟运河山区的蒸散发最大,其次为潮白河流域东部;实际蒸散发的这种时空变化特征与区域降水量密切相关。     

近40年丹江口库区潜在蒸散量变化特征及影响因素

全球气候变化背景下,丹江口库区潜在蒸散量变化特征对于南水北调中线水源区水循环研究及水资源评估具有重要意义。应用Penman-Monteith蒸散模型估算潜在蒸散量,分析近40年丹江口库区潜在蒸散量和干燥度指数时间变化规律,研究结果表明:(1)丹江口库区年降水量呈波动减少趋势,年均值839.9mm,其中年降水量、雨季和旱季降水量分别以14.3mm/(10a)、4.5mm/(10a)和9.0mm/(10a)的速率减少;(2)丹江口库区年蒸散量呈波动增加趋势,年均值860.0 mm,其中年蒸散量、雨季和旱季蒸散量分别以12.2 mm/(10a)、10.2 mm/(10a)和2.9mm/(10a)的速率增加;(3)丹江口库区干燥度指数呈波动增加趋势,年均值1.07,其中年干燥度指数、雨季和旱季干燥度指数分别以0.02/(10a)、0.07/(10a)和0.31/(10a)的速率增加;(4)潜在蒸散量与干燥度指数和相对湿度呈显著负相关性,与平均风速和日照时数呈显著正相关性,与温度相关性不显著。近40年来,由于降水量减少和蒸散量增加,丹江口库区气候有向干旱化演变的趋势。     

金沙江流域实际蒸散发时空分布特征及其影响因子

通过GRACE重力卫星观测数据和GLDAS陆面模式同化数据重构金沙江流域实际蒸散发,采用质量守恒约束降尺度方法提升GRACE重力卫星陆地水储量观测数据的空间分辨率;基于水量平衡方法,重建了金沙江流域2002—2016年的子流域尺度逐月实际蒸散发,分析了金沙江流域实际蒸散发的时空变化特征以及影响实际蒸散发的主要驱动因子。结果表明:重建的实际蒸散发与7种蒸散发产品的可靠性均较高,其中与NOAH产品的平均差和均方根误差最小,与PLSH产品的相关系数较好,为0.82;金沙江流域多年平均实际蒸散发量为447.30mm,空间分布上自西北向东南逐渐增加。2002—2016年蒸散发呈不显著的增加趋势;各土地利用类型蒸散发中,林地蒸散发的增加速率最大,草地的增加速率最小;金沙江流域实际蒸散发主要受降水和气温影响,受风速影响次之,受归一化植被指数和相对湿度的影响较小。     

节水灌溉稻田蒸散时空尺度特征及影响因素

为研究节水灌溉稻田蒸散规律和尺度特征及其影响因素的尺度依赖性,用小型蒸渗仪和涡度相关仪分别测量了节水灌溉稻田冠层蒸散量(ETCML)和田间尺度蒸散量(ETEC),分析了ETCML和ETEC的典型日和逐日变化规律,以及在小时和日时间尺度上的影响因素。结果表明:节水灌溉稻田ETCML和ETEC变化规律基本一致,但白天ETCML均大于ETEC,且上午两尺度蒸散量大小和相位差均明显大于下午,夜晚ETCML和ETEC接近0,但ETCML呈正负交替波动。两尺度蒸散量的逐日变化总体上呈先增加后减小,高峰期出现在分蘖后期,抽穗开花期较小。ETCML日均值大于ETEC,比值平均为1.50。净辐射和饱和水汽压差是不同时空尺度蒸散量的显著影响因素,但叶面积指数、空气温度、风速和土壤含水率对不同时空尺度蒸散量的影响不同,具有明显的时空尺度效应。