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贵州师范大学学报（自然科学版） 2018年第6期36卷 83-91页

作者：陈正发史东梅何伟夏建荣金慧芳娄义宝西南大学资源环境学院重庆北碚400715 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司云南昆明650051

参考作物蒸发量(ET_0)是土壤-植被-大气系统水分能量平衡模型的重要参数,也是评价区域干湿状况、制定水土资源管理计划的关键因子。通过选用云南省36个气象观测站1952-2012年间共60年的气象数据,采用Penman-Monteith模型和Mann-Kendall... 详细信息

参考作物蒸发量(ET_0)是土壤-植被-大气系统水分能量平衡模型的重要参数,也是评价区域干湿状况、制定水土资源管理计划的关键因子。通过选用云南省36个气象观测站1952-2012年间共60年的气象数据,采用Penman-Monteith模型和Mann-Kendall参数检验法、GIS空间分析法,研究云南省ET_0时空分布及演变趋势。结果表明:云南省不同地区多年平均ET_0分布在786. 3～1 511. 6 mm之间,均值为1 090. 4 mm,不同地区ET_0空间变异性较大。4月和5月ET_0最大,6-8月的ET_0仅次于4-5月,1月和12月的ET_0最小,各月份ET_0均表现为自西北向东南递减趋势。近60年来ET_0呈现出明显的波动过程,总体表现为缓慢的递增趋势;其中,1980-1990年呈现出递减趋势,1991-2012年则呈现出显著的递增趋势。ET_0年内分布不均匀,不同月份ET_0分布在55. 5～126. 0 mm之间。在36个站点中,ET_0呈增长趋势的站点有12个,呈现减小趋势的站点有9个,其余15个站点无明显的增加或减小趋势;其中,德钦、会泽、景洪、澜沧、临沧、勐腊、孟定、普洱、腾冲、维西和文山11个站点ET_0呈显著增加趋势,广南、华坪、蒙自、屏边、瑞丽、元谋和昭阳7个站点ET_0呈显著减小趋势。研究可为云南地区土壤-植被-大气系统水分能量平衡模型运用、科学评价区域气候干湿状况和合理开发区域水土资源提供科学依据。

关键词：参考作物蒸发量作物需水量时空分布 Penman-Monteith模型云南省

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参考作物蒸腾蒸发量的混沌时间序列预测方法研究与应用

参考作物蒸腾蒸发量的混沌时间序列预测方法研究与应用

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作者：李贤波西北农林科技大学

学位级别：硕士

近年来，随着气候、环境破坏和工业化进程加剧的影响，各地区蒸发趋势特征不断变化。针对气候变暖、过渡人类活动下的参考作物蒸发量趋势变化、因素分析及模拟预测研究，为探求全球农业用水规律、研究气候变化对农业用水的影响、农业灌... 详细信息

近年来，随着气候、环境破坏和工业化进程加剧的影响，各地区蒸发趋势特征不断变化。针对气候变暖、过渡人类活动下的参考作物蒸发量趋势变化、因素分析及模拟预测研究，为探求全球农业用水规律、研究气候变化对农业用水的影响、农业灌溉排水新技术的综合管理与规划、制定区域农业经济可持续发展模式等提供科学的理论依据。本文选取陕西省6个站点的气象数据资料，对参考作物蒸发量变化趋势及其影响因素进行系统分析，并对比分析资料不全情况下，不同计算公式的实用性;尝试结合近年来研究领域较广的混沌非线性理论，对参考作物蒸发量进行相空间重构分析，并基于神经网络系统对参考作物蒸发量的预测进行研究，取得以下主要成果和结论： (1)选用6个站点的数据进行建模计算ET，分析包括温度、湿度、太阳辐射、风速和年均ET在内各变量自50年代以来的变化趋势，并对各种趋势结果进行对比分析，可知各站都有不同程度的变化，其中温度基本都上升。 (2)由于ET计算过程中需要考虑很多气象因素，因此选择其他3种变量较少的公式与P-M公式计算结果对比。利用Hargreaves公式、Markkink公式和Priestly-Taylor公式对所选取的6个站点计算年际、月际ET值与P-M公式计算值进行比较，对比分析和误差分析可知Priestly-Taylor方法和Hargreaves方法计算结果比较接近P-M公式，相对误差较小，Markkink方法误差较大，一致性较差。三个公式在干旱地区的适用性更强。 (3)由于ET值在计算过程中需要考虑的变量较多，对选取的6个站点的气象要素：温度、相对湿度、日照时数、风速和大气压强进行主成分分析。分析显示大部分地区的参考作物蒸发量主要影响因素是温度、相对湿度和日照时数。为准确估算灌溉作物参考腾发量，建立基于模糊神经网络的参考作物蒸发量时间序列预测模型。采用宝鸡地区1954-2004年月气象资料，利用主成分分析法提取主要的影响参考作物蒸发量的影响因子，获得4个综合变量作为输入向量，用彭曼-蒙蒂斯公式计算参考作物蒸发量作为目标向量。运用matlab进行编程，应用模糊神经网络模型预测参考作物蒸发量。结果表明：12组测试集样本的平均相对误差绝对值为5%，最大相对误差为11.4%，最小相对误差0.4%;模糊神经网络模型与用彭曼-蒙蒂斯公式计算值有很高的一致性。 (4)根据已有文献可知参考作物蒸发量长期演变过程存在混沌特性。因此本研究尝试利用混沌相空间重构方法对其进行重构后，尝试用混沌理论对参考作物蒸发量进行模拟研究。为了获得更合适的相空间重构参数，本文主要应用时间延迟和嵌入维数相关的C-C方法来选取两个参数，并尝试对C-C方法进行改进，以求获得更准确的参数。利用延安月资料进行了实例分析，并应用关联维数方法对其检验。检验结果表明，改进的C-C方法选取的参数更合适。 (5)以陕西省关中地区的宝鸡站点为例，使用该站点1955～2004年参考作物蒸发量数据资料，利用改进的C-C方法选取相空间重构参数，对参考作物腾发量进行相空间重构，然后采用径向基(RBF)人工神经网络预测模型对其进行了预测模拟。研究结果表明该方法有一定的研究价值。

关键词：参考作物蒸发量主成分分析相空间重构神经网络预测

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三江平原ET_(0)时空特征及其未来情景下预测研究

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农业机械学报 2023年第6期54卷 328-339页

作者：邢贞相王红利王欣蕾喻熠段维义付强东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030 东北农业大学农业农村部农业水资源高效利用重点实验室哈尔滨150030 黑龙江省河湖长制保障中心哈尔滨150001

参考作物蒸发量(Reference crop evapotranspiration,ET_(0))的预测对作物需水量计算与田间水分管理具有重大意义,可为农业节水和水资源高效利用提供重要的科学依据。基于三江平原6个气象站1961—2010年逐日气象资料,采用Penman-Monteit... 详细信息

参考作物蒸发量(Reference crop evapotranspiration,ET_(0))的预测对作物需水量计算与田间水分管理具有重大意义,可为农业节水和水资源高效利用提供重要的科学依据。基于三江平原6个气象站1961—2010年逐日气象资料,采用Penman-Monteith(P-M)公式计算ET_(0),对历史期(1961—2010年)ET_(0)及相关气象要素的时空特征进行分析;依据美国国家环境预报中心再分析数据以及大气环流模型(GCM)中加拿大CanESM2模式的预报因子日序列的输出数据,采用统计降尺度模型(SDSM)对未来RCP4.5和RCP8.5两种排放情景下的ET_(0)进行预测。结果表明:历史期ET_(0)呈上升趋势,多年年平均气温与ET_(0)趋势相同,而年平均风速、相对湿度和净辐射整体呈下降趋势,空间分布上多年年平均ET_(0)总体表现为中部高于周边、西部高于东部的趋势;模拟精度检验方面,基于CanESM2模式下historical情景模拟的ET_(0)模拟值与P-M公式的ET_(0)计算值进行检验,两者对应率定期+验证期(1961—2005年)的纳什效率系数(NSE)为0.46~0.61,决定系数R2为0.53~0.61,说明SDSM模拟效果较好。未来2011—2100年年内ET_(0)变化中,两种情景下2011—2040年、2041—2070年、2071—2100年3个未来时段月平均日值的变化趋势与历史期基本一致,均似开口向下的抛物线状,且表现为不同程度的上升趋势;未来2011—2100年年际ET_(0)变化中,未来ET_(0)较历史期为上升趋势,RCP4.5情景下3个未来时段较历史期分别增加11.11%、18.70%、20.24%,其中2011—2040年时段多年ET_(0)为较明显上升趋势,2041—2070年、2071—2100年时段总体为较缓下降趋势;RCP8.5情景下3个时段较历史期分别增加13.01%、24.05%、34.46%,3个时段内多年ET_(0)均为上升趋势。研究区未来ET_(0)的升高可能导致水资源短缺问题进一步加剧,研究结果可为研究区水资源优化管理和灌溉制度制定提供科学参考。

关键词：参考作物蒸发量三江平原 Penman-Monteith公式统计降尺度模型(SDSM) 趋势分析

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不同时间尺度下Hargreaves公式计算ET_0的精度差异

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中国农村水利水电 2015年第11期 20-23页

作者：李郁陆伟娟卫琦陈睿东徐俊增河海大学水利水电学院南京210098 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098

以南京气象站1961-2010年的气象资料为基础,以Penman-Monteith(PM)公式计算结果为标准,利用Hargreaves(H-S)公式计算了不同时间尺度(日、旬和月)下的参考作物蒸发蒸腾量(ET0)。结果表明,原始H-S公式的计算值(ET0)在不同时间尺度下不同... 详细信息

以南京气象站1961-2010年的气象资料为基础,以Penman-Monteith(PM)公式计算结果为标准,利用Hargreaves(H-S)公式计算了不同时间尺度(日、旬和月)下的参考作物蒸发蒸腾量(ET0)。结果表明,原始H-S公式的计算值(ET0)在不同时间尺度下不同时段内均大于PM公式的计算值,两种方法在夏秋季差异较大,春冬季差异较小。且在各时间尺度下均具有较高的相关性,其平均相对误差随着时段的增长而逐渐减小,但远超出了理想的误差范围。修正后的H-S公式有效降低了各个时段的平均相对误差和绝对误差,且提高了两方法计算值之间的相关性,为南京及其周边气象资料缺乏地区计算ET0提供了一种较为可靠的参考。

关键词：参考作物蒸发量 Penman-Monteith公式 Hargreaves公式时间尺度

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干旱区绿洲膜下滴灌棉田蒸散量与作物系数研究

干旱区绿洲膜下滴灌棉田蒸散量与作物系数研究

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作者：吴程塔里木大学

学位级别：硕士

为了探索干旱区绿洲农田水分运移规律,确定合理的膜下滴灌棉花灌溉定额,本论文基于田间试验与模型模拟,研究了塔里木灌区膜下滴灌棉花土壤水分动态特征与水平衡规律,分析了影响膜下滴灌棉田棵间蒸发及水分利用效率的因素,建立了膜下滴... 详细信息

为了探索干旱区绿洲农田水分运移规律,确定合理的膜下滴灌棉花灌溉定额,本论文基于田间试验与模型模拟,研究了塔里木灌区膜下滴灌棉花土壤水分动态特征与水平衡规律,分析了影响膜下滴灌棉田棵间蒸发及水分利用效率的因素,建立了膜下滴灌棉田作物系数及蒸散发量计算模型,获得了膜下滴灌棉田实际蒸散发量,探索了膜下滴灌棉田耗水机制,为揭示干旱区绿洲农田作物-水分关系,制定合理的膜下滴灌棉花灌溉制定提供了依据。主要结论如下:(1)阐明了全生育期棉花参考作物蒸发蒸腾量的变化特征。参考作物蒸发蒸腾量(ET0)从一月份到六月份中旬不断上升,在七月达到最大值,七月以后随着辐射强度的减小,气温降低,ET0开始减小。棉花生育期内参考作物蒸发蒸腾量743.19mm,日均值4.24mm/d。其中苗期ET0占整个生育期ET0的31.88%,蕾期占20.4%,花铃期占33.74%,吐絮期占13.98%。(2)探明了干旱区绿洲棉田的水分运移规律。土壤水分的变化过程分为3个阶段,4月中旬到7月中旬为土壤水分稳定期;从7月中旬到8月底为土壤水分剧烈变化期;从8月底到10月底为缓慢消耗期。从空间变化来看,棉田土壤水分的减少主要发生在00cm。(3)确定了作物系数及棉花实际耗水量。单作物系数和双作物系数法计算的膜下滴灌棉田蒸散量与采用水量平衡原理实测的蒸散量整体变化趋势一致;总体上单作物系数计算的蒸散强度小于双作物系数计算的蒸散强度。

关键词：棉花膜下滴灌参考作物蒸发量作物系数

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