基于BCC_CPSv2模式的淮河流域月参考作物蒸散概率订正预报

作     者：曹雯 段春锋 徐祥 程智 汪栩加 Cao Wen;Duan Chunfeng;Xu Xiang;Cheng Zhi;Wang Xujia

作者机构：安徽省农业气象中心/安徽省农业生态大数据工程实验室合肥230031 安徽省气候中心合肥230031 安徽省气象科学研究所安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室合肥230031 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2022年第38卷第23期

页      面：61-69,F0003页

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41405111、41605068) 中国气象局创新发展专项(CXFZ2021Z011) 安徽省气象局研究型业务科技攻关项目(YJG202005) 

主　　题：蒸散 气候 模式 预报 概率订正 淮河流域 

摘      要：参考作物蒸散(Reference Crop Evapotranspiration,ET0)预报在农业水资源配置、区域干湿演变评估方面有着重要作用。该研究基于国家气候中心第二代气候预测系统(Beijing Climate Center Second-Generation Climate Prediction System,BCC_CPSv2)模式预报数据和1991-2020年淮河流域地面气象观测数据,利用分位数映射法对模式预报的气象要素进行概率订正,采用Penman-Monteith公式计算ET0,并评估了订正前后BCC_CPSv2模式对淮河流域月ET0和气象要素的预报性能。结果表明:1)模式对平均气温、净辐射和相对湿度的预报值较观测值偏小,风速预报值在3-6月偏小,其他月份偏大,4个气象要素预报的均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)分别为1.84℃、1.70 MJ/m2d、15.79%和1.39 m/s;气象要素预报偏差导致2-6月ET0预报值较计算值偏小,1月和7-12月偏大,区域平均RMSE为0.59 mm/d,绝对百分比误差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE)为21.9%。2)概率订正有效降低了气象要素和ET0的预报误差。气温、净辐射、相对湿度和风速预报订正值的RMSE均小于订正前;80%月份ET0预报订正值的RMSE小于订正前,区域平均RMSE减小了0.23 mm/d,MAPE减小了11.2%。3)夏半年和冬半年ET0预报误差的首要来源分别是净辐射和相对湿度,主要是由于模式对这2个要素的预报精度较低且ET0对其敏感,误差容易传递。可见,基于模式概率订正的月尺度ET0预报方法精度较高,可以为水资源优化管理、灌溉制度制定和农业中长期需水决策提供参考。