Arid
基于地面气象数据的黑河流域蒸散模拟研究
侯兰功
出版年2010
学位类型博士
导师肖洪浪
学位授予单位中国科学院大学
中文摘要蒸散(ET)既包括从地表和植物表面的水分蒸发,也包括通过植物表面和植物体内的水分蒸腾。蒸散是地气之间水分输运转化过程的“出口”环节,是水文循环的一个重要组成部分。在我国西北干旱区定量估算蒸散,有助于了解不同土地利用类型的蒸散特点,从宏观上确定其耗水量,进而对调整农业产业结构、确定农林牧三者的比例和分布提供科学的依据。利用模型估算黑河流域的蒸散,可以使我们深入了解流域内水分的空间分配,进一步完善已取得的水资源和气象研究成果,有助于水资源的合理利用和分配定量化,同时也为黑河流域相关研究提供基础资料,为相近研究提供方法借鉴。\n 本文利用地面气象站的常规气象资料,选用FAO 56 Penman-Monteith公式和道尔顿蒸发定律作为估算黑河流域不同时段的蒸散模型,并选取了简便易行的方法对模型中涉及到的物理参数进行了估算。本文又运用敏感性系数模型分析了蒸散对主要气象因子的敏感性。通过以上工作得出以下研究结果:\n 黑河流域及其周边各气象站点的多年平均参考蒸散量在时间变化特征上,依照夏、春、秋、冬的顺序递减。其中,夏季参考蒸散平均可达到559.64mm,大约占全年的44.2%。多年平均参考蒸散量具的空间分布上,总体呈自东北向西南山区逐渐减少分布。\n 黑河流域多年平均蒸散耗水量为169.64×108m3,其中上游蒸散耗水量为74.35×108m3,中游蒸散耗水量为49.09×108m3,下游蒸散耗水量为46.2×108m3。由于黑河流域空间广阔、环境复杂,论文间接地根据黑河流域多年平均径流量、地下水开采量等数据配合年度降水量资料,在水量平衡基础上简化地判断模型模拟的流域蒸散量的量级合理性和定量化数值结果的准确度。分析认为,本文估算的黑河流域蒸散量,无论在整个流域内还是在上、中、下游不同区域上,均基本能够满足水量平衡关系,估算结果在量级上是可靠的。\n 在黑河流域,太阳净辐射是ET0 计算最为敏感的变量,即太阳净辐射是控制ET0 变化的主要因子,多年区域平均的太阳净辐射敏感性系数为0.61,即当太阳净辐射增加(降低)10%时,参考作物蒸散增加(降低)6.1%;其次是相对湿度、气温和风速。蒸散敏感性系数在时间变化特征上,存在一定程度的波动。气温和太阳辐射的敏感性系数呈单峰型分布;风速和相对湿度敏感性系数呈单谷型分布。在敏感性系数空间分布上,太阳净辐射和相对湿度这两个气候变量的敏感性系数都在研究区南部形成高值区,而气温和风速则在研究区南部形成低值区,在研究区北部形成高值区。
英文摘要Evapotranspiration includes the water evaporation from land surface and vegetation surface as well as the water transpiration from vegetation surface and vegetation body. And it is an outlet of the water exchange and transform process between the land and atmosphere. 70% of precipitation on the surface of earth returns to the atmosphere by evapotranspiration, and 90% of precipitation returns to the atmosphere in arid region. It is obvious that evapotranspiration is an important component of hydrological cycle. The composition and evolution of the geographical environment can be determined by water balance. It is great significant to clearly understand evapotranspiration and water cycle, which is helpful to understand the surface process and to evaluate the impact of climate and human activities on natural and agricultural ecosystems. In the arid region of northwest China, the quantitative study of evapotranspiration is helpful to understand the the evaporative characteristics of different kinds of vegetation and to calculate the water consumed by different ecosystem. These studies will lay a scientific foundation for adjusting the industrial structure among the agriculture, forestry and animal husbandry. The objective of the study presented in this paper is to clarify the spatial distribution of water budget in the Heihe river basin by estimating the evapotranspiration with Mathematical model. The study, closely related with the water resource and meteorological researches, would provide quantitative database for those relative studies.
中文关键词黑河流域 ; FAO 56 Penman-Monteith模型 ; 道尔顿蒸发定律 ; 蒸散 ; 敏感性系数
语种中文
国家中国
来源学科分类自然地理学
来源机构中国科学院西北生态环境资源研究院
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/286857
推荐引用方式
GB/T 7714
侯兰功. 基于地面气象数据的黑河流域蒸散模拟研究[D]. 中国科学院大学,2010.
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