锦州地区玉米农田生态系统水汽通量变化特征及其调控机制

基于2014年辽宁省锦州地区雨养玉米农田生态系统涡度相关观测数据,分析了锦州地区玉米农田生态系统水汽通量的变化特征,并结合小气候观测数据探讨了水汽通量的调控机制。结果表明:2014年锦州地区玉米农田生态系统各月水汽通量均呈明显的单峰型变化规律,玉米农田生态系统生长季日平均水汽通量可达非生长季的10.31倍。锦州玉米农田生态系统7月水汽通量最大,日最大水汽通量可达0.1202 g·m-2·s-1。玉米农田年蒸散量为417.37 mm,非生长季蒸散总量为49.57 mm,略大于同期降水量;生长季前期5月和6月玉米农田蒸散量占降水量的比例分别为52.0%、71.0%;7月、8月和9月玉米农田的蒸散量大于降水量,其中7月玉米农田的蒸散量为降水量的3.00倍,而此期间正值玉米开花授粉阶段,水分胁迫严重影响玉米产量。玉米农田生长季的水汽通量与净辐射存在显著的正相关关系,同时水汽通量在一定程度上受气温和饱和水汽压差的调控影响。     

沙坡头人工植被区和流动沙丘上热量平衡观测研究

采用流动沙丘上人工植被和裸露流动沙丘下垫面近地层微气象实测资料，应用波文比法，计算了近地层感热和潜热通量＾２），并与作者在防风林干旱裸田和湿润小麦植被农田的结果进行比较分析。结果表明：在雨季的沙坡头地区流动沙丘人工植被上净辐射通量较强，可达６００Ｗ。ｍ＾－２以上，而净辐射的７０％左右的能量用于地表的蒸散，而感热散失和土壤贮存能量各占１５％左右；裸露流动沙丘上由于地表反射率大而净辐射通量小于植被区，     

大气稳定度对农田蒸散计算准确性的影响

在运用Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ公式计算农田蒸散时，综合考虑了大气稳定度的影响。通过引入适应指数公式，检验稳定度修正前后对农田蒸散计算的精度影响。结果表明，修正后的公式计算公式精度明显下降，平均绝对误差增大一倍多，由此证明在计算农田蒸散时不考虑大气稳定度的订正是完全可靠的。此结论与文献［２］的研究结果一致。     

甘肃中部雨养农业区土壤水分预测模式的研究

采用联合国粮农组织（ＦＡＯ）最新推荐的计算农田蒸散量的彭曼－蒙蒂斯公式（ＦＡＯ－ＰＭ）,选取甘肃中部雨养农业区定西１９８０～１９９５年的常规气象资料和１９９０～１９９５年固定地段０～１００ｃｍ的土壤湿度资料,对水平衡和Ｙ．Ｍ安格斯坦土壤水分预测模式进行对比分析,认为后者适宜于本地区的土壤水分预测,并分析了误差原因     

基于概念模型的麦田土壤水分动态模拟研究

农田土壤水分模拟是农业用水管理的重要依据。以根区土体水量平衡方程为依据,考虑根区下界面水分通量,构建了农田土壤水分变化模拟模型,该模型由作物蒸散量模型、根区下界面水分通量模型以及水量平衡方程等组成。采用山西水利职业技术学院试验基地2007年和2008年2个年度冬小麦试验资料,确定了模型参数。结果表明,土壤储水量模拟计算值与实测值有较好的一致性,其相关系数达到0.9555;F检验结果达到极显著水平,所建立的麦田土壤水分动态模型可用于作物蒸散量、根区下界面水分通量和田间土壤水分的模拟计算;计算精度平均达到3%～11%。表明该模型可较好地描述农田士壤水分转化过程。     

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。     

南京地区稻田蒸散的研究

引进半经验模式计算稻田蒸散，仅需要常规气象资料和作物的叶面积资料即可较精确地估算农田蒸散，解决了用Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ方法计算误差偏高以及需要风速梯度观测等在实际应用中存在的困难。通过对模式进行参数的敏感性分析，证实了模式的可靠性和可行性。分析稻田蒸散发现水稻一生有两个耗水高峰：拔节期和抽穗开花期，此时的气象条件最有利于水稻蒸散的进行。     

美国农业气象和农田蒸散研究

美国的农业气象比较强调基础和应用研究，重点为土壤－大气系统中的能量交换，水分交换，物质积累和转化，农业生产模型以及植物与环境相互作用机制等。试验多在大田条件下进行，配有比较完善的数据自动化采集系统，在农田实际蒸散的测定中，中子仪和蒸散仪得了广泛的应用，并用来检验各种蒸散计算公式。潜在蒸攻的计算方法很多，多在Ｐｅｎｍａｎ公式的基础上发展而来，并研制了相应的计算机软件，和其它公式相比，Ｐｅｎｍａｎ－Ｍ     

渭北旱塬农田蒸散规律初探

渭北旱塬农田蒸散规律初探杨必仁（咸阳市气象局咸阳·７１２０００）农田蒸散是土壤蒸发与作物蒸腾的总和。在无作物覆盖的裸地，仅表示土壤水分蒸发量。在自然条件下，农田蒸散除受气象条件影响外，还受土壤水分含量、土壤物理特性和作物种类等多种因素制约。即使在相似...     

麦田蒸散量的计算方法

作物叶茎蒸腾与株间土壤蒸发之和叫蒸散。作物各生育期的蒸散量直接反映了作物的需水情况,对于研究农田水分平衡、确定旱涝指标以及农业气候区划等都有重要意义。 五十年代初,彭曼根据能量平衡方程,导出一个蒸散量计算公式,但由于所涉及的物理量多而且难于精确测定,故其应用受到限制。布雷特莱—泰勒尔在彭曼公式的基础上,根据统计分析,略去了土壤热通量等对蒸散影响很小的项,建立了如下的计算模式;     

近36年新疆巴州潜在蒸散量变化特征分析

在利用巴州11个地面气象观测站1971—2006年的逐月历史气候资料和联合国粮农组织（FAO）推荐的Penman—Monteith公式计算出巴州各地逐年潜在蒸散量的基础上,采取线性回归、最大熵谱、Mann-Kendall以及自然正交分解（EOF）等方法,对近36a巴州潜在蒸散量的时空变化特征进行了分析,结果表明：①近36a巴州潜在蒸散量总体呈递减趋势,递减倾向率为-42．1mm·（10a）^-1;②平均潜在蒸散量的年代际变化为：70-90年代,在蒸散量呈持续递减趋势,但进入21世纪以来的2001--2006年又呈回升之势;③近36a,巴州潜在蒸散量的变化不存在小于36a的显著周期;④突变检测表明,巴州潜在蒸散量于1980年发生了突变性的减小;⑤巴州ll站年潜在蒸散量的最主要空间分布特征均是同向变化;⑥巴州各地年平均潜在蒸散量与海拔高度和地理纬度具有良好的多元线性回归关系。     

黄河源区径流减少的原因探讨

分析了黄河源区1960~2000年气候变化特点,对蒸发进行了估算,并分析了植被和冻土的变化,对径流在20世纪90年代后明显减少的原因进行了探讨。结果表明,黄河源区气温在20世纪80年代中期后明显增加,降水在90年代偏少,气候向暖干方向发展,但蒸发变化不大,径流减少的直接原因是降水的减少;在90年代后降水强度的减弱也可能是径流减少的重要原因;归一化植被指数(NDVI)数据显示植被在90年代后期呈现退化的趋势,冻土在80年代以后表现出的明显的退化趋势,植被冻土的退化可以使得冻结层上水位下移,土壤水向土壤下层的渗漏增加,也会造成径流的减少。     

An Abrupt Rainfall Decrease over the Asian Inland Plateau Region around 1999 and the Possible Underlying Mechanism

A decadal change in summer rainfall in the Asian inland plateau(AIP) region is identified around 1999. This decadal change is characterized by an abrupt decrease in summer rainfall of about 15.7% of the climatological average amount,leading to prolonged drought in the Asian inland plateau region. Both the surface air temperature and potential evapotranspiration in the AIP show a significant increase, while the soil moisture exhibits a decrease, after the late 1990s. Furthermore,the normalized difference vegetation index shows an apparent decreasing trend during 1999–2007. Three different drought indices—the standardized precipitation index, the standardized precipitation evapotranspiration index, and the self-calibrating Palmer drought severity index—present pronounced climate anomalies during 1999–2007, indicating dramatic drought exacerbation in the region after the late 1990s. This decadal change in the summer rainfall may be attributable to a wave-like teleconnection pattern from Western Europe to Asia. A set of model sensitivity experiments suggests that the summer warming sea surface temperature in the North Atlantic could induce this teleconnection pattern over Eurasia, resulting in recent drought in the AIP region.     

澜沧江-湄公河流域径流与气候因子变化的季节差异特征研究

根据DELWARE温度和降水数据、GLDAS蒸散发数据和湄公河干流9个水文站的实测径流,采用回归分析、均值T检验和低通滤波,分析了该流域气候和径流在1950-2017年间的变化情况,经分析表明流域内气候和径流在研究时段内有较大变化,而且在不同的月份呈现不同的变化特征。流域年平均温度整体呈增加趋势,2008年后的平均温度相对2008年前平均温度有显著增加;流域年平均降水的变化幅度不大;流域平均蒸散发在12月-次年2月呈下降趋势,其他月份呈增加趋势,2008-2017年月平均蒸散发与1950-2007年月平均蒸散发相比大幅提升,尤其是在6-10月;湄公河流域年径流没有显著变化,但径流在12月-次年4月呈上升趋势,7-10月呈下降趋势,其中,上升趋势比下降趋势显著,1-4月径流上升趋势在2008年之后更为显著;最小径流在2008年后有显著增加趋势,最大径流在2008年后呈下降趋势;年流量逆转次数自20世纪90年代起有明显升高趋势。通过比较温度、降水、蒸散发和径流在不同时间段的变化情况,可以看出径流在2008年后变化趋势和气候自然变化关系不显著,但可能跟大坝蓄水能力显著提高等人为活动有较大关系。     

Geostatistical improvements of evapotranspiration spatial information using satellite land surface and weather stations data

The objective of the present study was to use the simple cokriging methodology to characterize the spatial variability of Penman–Monteith reference evapotranspiration and Thornthwaite potential evapotranspiration methods based on Moderate Resolution Imaging Spetroradiometer (MODIS) global evapotranspiration products and high-resolution surfaces of WordClim temperature and precipitation data. The climatic element data referred to 39 National Institute of Meteorology climatic stations located in Minas Gerais state, Brazil and surrounding states. The use of geostatistics and simple cokriging technique enabled the characterization of the spatial variability of the evapotranspiration providing uncertainty information on the spatial prediction pattern. Evapotranspiration and precipitation surfaces were implemented for the climatic classification in Minas Gerais. Multivariate geostatistical determined improvements of evapotranspiration spatial information. The regions in the south of Minas Gerais derived from the moisture index estimated with the MODIS evapotranspiration (2000–2010), presented divergence of humid conditions when compared to the moisture index derived from the simple kriged and cokriged evapotranspiration (1961–1990), indicating climate change in this region. There was stronger pattern of crossed covariance between evapotranspiration and precipitation rather than temperature, indicating that trends in precipitation could be one of the main external drivers of the evapotranspiration in Minas Gerais state, Brazil.     

黄河源区陆面蒸散量的时空分布特征研究

基于修正的Penman-Monteith（P-M）模型,利用1980~2020年黄河源区的气象台站观测数据和陆-气间水热交换观测试验数据,计算出该区域的陆面参考蒸散量,分析了黄河源区蒸散量的时空演变特征,探讨了影响黄河源区蒸散量变化的原因。结果表明:（1）修正的P-M模型能较准确地估算黄河源区的参考蒸散量,与实际观测的相关系数在0.85以上。（2）黄河源区的蒸散量总体呈上升趋势,但在20世纪80年代中期和90年代中期均呈显著减少趋势;近年来,中部和西部地区的蒸散量呈减少趋势,而东部地区的蒸散量呈增加趋势。（3）黄河源区年蒸散量呈自东向西减小的分布特征,东、中、西部地区分别为473.5~516.0mm、437.6~473.5mm和386.3~437.6mm;四季蒸散量差异明显,夏季最大,春季和秋季次之,冬季最小。（4）黄河源区蒸散量随温度、风速和日照时数的增加而增大,随相对湿度和降水量的增大而减小。      

Global Warming and the Summertime Evapotranspiration Regime of the Alpine Region

Changes of the summer evapotranspiration regime under increased levels of atmospheric greenhouse gases are discussed for three Alpine river basins on the basis of a new set of simulations carried out with a high-resolution hydrological model. The climate change signal was inferred from the output of two simulations with a state-of-the-art global climate model (GCM), a reference run valid for 1961–1990 and a time-slice simulation valid for 2071–2100 under forcing from the A2 IPCC emission scenario. In this particular GCM experiment and with respect to the Alpine region summer temperature was found to increase by 3 to 4 ^∘C, whereas precipitation was found to decrease by 10 to 20%. Global radiation and water vapor pressure deficit were found to increase by about 5% and 2 hPa, respectively. On this background, an overall increase of potential evapotranspiration of about 20% relative to the baseline was predicted by the hydrological model, with important variations between but also within individual basins. The results of the hydrological simulations also revealed a reduction in the evapotranspiration efficiency that depends on altitude. Accordingly, actual evapotranspiration was found to increase at high altitudes and to the south of the Alps, but to decrease in low elevation areas of the northern forelands and in the inner-Alpine domain. Such a differentiation does not appear in the GCM scenario, which predicts an overall increase in evapotranspiration over the Alps. This underlines the importance of detailed simulations for the quantitative assessment of the regional impact of climate change on the hydrological cycle.     

大气臭氧垂直分布的电化学测量

用球载电化学O_3探空仪于1990年6月20日测量了0—32km高度范围内大气臭氧的垂直分布.结果表明,大气臭氧的垂直分布具有多层次结构,在25km附近臭氧分压达最大值.从臭氧廓线推算出大气柱臭氧总含量为327.8D.U.     

石羊河流域1960～2009年参考蒸散量与蒸发皿蒸发量变化特征

以石羊河流域5个气象站点1960～2009年逐日气象资料为基础,从估算模型和统计角度计算分析了该流域参考蒸散量及蒸发皿蒸发量的变化趋势和变化原因。结果表明：过去50 a石羊河流域蒸散发呈增加趋势,个别站点达极显著水平（p＜0．01）,1960～2009年和1970～2009年不同时段的选择对分析结果有一定的影响。估算模型理论分析认为桑斯威特法计算的参考蒸散量变率主要由气温决定,蒸发皿蒸发量和彭曼蒙蒂斯公式计算的参考蒸散量变化则是辐射、气温、风速及空气饱和差共同作用的结果,而相关分析和突变检验的分析结果验证了上述结论,并得出过去50 a石羊河流域蒸发皿蒸发量和彭曼蒙蒂斯公式计算的参考蒸散量变化的主要决定因素是空气饱和差。     

乌兰布和沙漠可能蒸散的研究

在测定该区2000～2005年气象因子的基础上,分析研究了乌兰布和沙漠沙地可能蒸散的月变化特点,比较分析了应用Penman方程、Thornthwaite公式和Holdridge 3种方法计算的可能蒸散。结果指出Penman方程计算的可能蒸散和水面蒸发量具有显著的直线性相关,可应用Penman方程计算所得的可能蒸散评价该区的水分蒸发特点。研究指出可能蒸散月变化与月平均温度的变化基本一致,全年最大的月份是7～8月,全年累计可能蒸散量为3 041 mm。