發(fā)布時間：2020-09-23 11:05

　　 蒸發(fā)皿蒸發(fā)量是大氣蒸發(fā)能力的重要參考指標,研究蒸發(fā)皿蒸發(fā)量有利于探索水文循環(huán)過程和合理分配水資源。中國大陸地區(qū)獲取蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的方法一般為實測法和模型模擬法,實測法往往存在缺測和轉(zhuǎn)換誤差(20 cm和E601之間)的缺陷,PenPan模型在蒸發(fā)皿蒸發(fā)量模擬方面具有較好的應用效果,能夠彌補實測法的不足。本研究選取PenPan模型來估算全國區(qū)域內(nèi)的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量:本文選取1961-2001年中國大陸地區(qū)20 cm蒸發(fā)皿觀測值對PenPan模型進行校正(1961-1991年)和驗證(1992-2001年),按照氣候特征(溫帶季風區(qū)、亞熱帶季風區(qū)、高原山地區(qū)、溫帶大陸區(qū))和不同時間尺度(年、季、月尺度)對PenPan模型進行線性校正,得出不同時間尺度最優(yōu)校正方案,從而為PenPan模型在中國區(qū)域的應用提供依據(jù);選取1961-2017年的氣象數(shù)據(jù)利用校正后適合各區(qū)域的PenPan模型對各地區(qū)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量進行計算,并探究各氣候區(qū)域的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的變化趨勢并分析其成因。采用T檢驗、Mann-Kendall(M-K)趨勢分析、反距離權(quán)重法(ArcGIS空間插值)分別對中國區(qū)域蒸發(fā)皿蒸發(fā)量進行突變點分析、趨勢分析、空間變化分析。考慮各氣候區(qū)氣象因素不同,影響蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的主導因素有可能不同的特性,采用多元線性回歸和析因數(shù)值實驗法探究各氣候區(qū)在突變點前后時期影響年和季節(jié)蒸發(fā)量的主導因素。研究發(fā)現(xiàn):(1)PenPan模型的模擬精度呈現(xiàn)空間差異性,相對而言溫帶季風區(qū)和亞熱帶季風區(qū)比溫帶大陸區(qū)和高原山地區(qū)的模擬效果要好。PenPan模型的校正系數(shù)存在季節(jié)性差異,單個站點校正系數(shù)時空變化明顯,各區(qū)域的校正系數(shù)在夏季最小。(2)不同氣候區(qū)的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量突變時間節(jié)點存在差異,溫帶大陸區(qū)的突變點為1987年,亞熱帶季風區(qū)的突變點為1989年,高原山地區(qū)的突變點為1980年,溫帶大陸區(qū)的突變點為1988年。輻射項夏季蒸發(fā)量較大區(qū)域在溫帶大陸區(qū)及其與高原山地區(qū)的分界區(qū)域,其余季節(jié)在高原山地區(qū)和亞熱帶季風區(qū)的南部地區(qū);動力項冬季蒸發(fā)量較大區(qū)域在高原山地區(qū)和亞熱帶季風區(qū)的南部地區(qū),其余季節(jié)在溫帶大陸區(qū);總蒸發(fā)量較大區(qū)域隨著季節(jié)推移逐漸由北到南轉(zhuǎn)移;中國大陸地區(qū)整體蒸發(fā)量最大區(qū)域在溫帶大陸區(qū)。(3)風速的下降和飽和水汽壓差的上升是影響各氣候區(qū)蒸發(fā)量趨勢變化的關(guān)鍵因素。由于各氣候區(qū)的的氣候條件不同,在第一時期,亞熱帶季風區(qū)兩種方法歸因結(jié)果都是由于太陽輻射下降致使蒸發(fā)皿蒸發(fā)量處于下降趨勢;其余地區(qū)則是由風速占主導地位,兩種方法探究結(jié)果在地區(qū)和季節(jié)略有差別。在第二時期,四個氣候區(qū)兩種方法探究結(jié)果的年主導因素都是飽和水汽壓的差的上升,此時“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象消失。本文的研究結(jié)果表明,基于校正后的PenPan模型對中國大陸地區(qū)的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量進行計算具有較好的模擬效果,可以為不同氣候區(qū)蒸發(fā)量時空變異特性及成因分析提供技術(shù)支持,研究結(jié)果能夠為中國水資源的時空合理調(diào)配提供決策支持。
【學位單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P426.21
【部分圖文】：

PenPan主；在 6-9 月份（圖 2-4 f-i）西部站點低估，其東部地區(qū)均呈現(xiàn)誤差較小現(xiàn)象，8 月（圖2-4 h）模擬誤差較小的站點最多。溫帶大陸區(qū)，在 2-6（圖 2-4 b-e）、9-11 月份（圖 2-6i-k）表現(xiàn)一致，以低估站點為主，除其西北部地區(qū)存在誤差較小站點；6-8 月（圖 2-4 f-h），模擬誤差較小的站點數(shù)目增加，在 7 月和 8 月（圖 2-4 g, h）數(shù)目最多；其余月份，高估站點有所增加。月份校正系數(shù)的空間分布變化，反映季節(jié)校正系數(shù)的變化過程，更進一步說明原模型隨著季節(jié)變化模擬精度發(fā)生變化，需要針對氣候區(qū)域進行不同時間尺度校正。

182-9 PenPan a e i m b f j n c gk o d h l pFig. 2-9 The error change before and after the correction of the PenPan model in spring (a, e, i, m),summer (b, f, j, n), fall (c, g, k, o), and winter (d, h, l, p)通過圖 2-7 的研究發(fā)現(xiàn)，月份的校正更能夠反映季節(jié)模擬的誤差變化情況。由于月份的校正系數(shù)太過仔細，有時候反而加大模擬的誤差（表 2-3），具體見附錄 A。以季節(jié)為時間尺度的校正，可以發(fā)現(xiàn)模型的模擬誤差存在明顯的季節(jié)性差異（圖 2-9）。在溫帶季風區(qū)，春季模擬的誤差較大，其余季節(jié)模擬誤差較小；在亞熱帶季風區(qū)，夏季的模擬誤差較大，其余季節(jié)的模擬誤差較小；在高原山地區(qū)和溫帶大陸區(qū)，四個季節(jié)的模擬都存在偏低估的現(xiàn)象，這與前面對單個站點校正季節(jié)變化的結(jié)果一致。因此，通過校正結(jié)果也反映出，每個區(qū)域的模擬誤差存在區(qū)域性差異，模擬誤差也存在季節(jié)性差異。

a）蒸發(fā)

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1 朱曉華;基于PenPan模型的中國大陸地區(qū)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的時空變化及成因分析[D];西北農(nóng)林科技大學;2019年

本文編號：2825245