低丘紅壤區(qū)稻田能量平衡特征及蒸散模型研究
本文關(guān)鍵詞:低丘紅壤區(qū)稻田能量平衡特征及蒸散模型研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:研究低丘紅壤區(qū)稻田系統(tǒng)不同生育期的能量平衡特征以及蒸散規(guī)律,對規(guī)劃水資源布局和提高水資源效率具有重要科學(xué)意義和實踐價值。論文在研究區(qū)觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,分析了稻田生態(tài)系統(tǒng)的能量平衡變化規(guī)律以及時間尺度效應(yīng),探討了不同時間尺度的氣象條件對常用模式的估算蒸散的影響,并建立了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)蒸散模式,為南方低丘紅壤區(qū)水稻生產(chǎn)的水分管理提供參考。主要研究結(jié)果如下:(1)試驗期間稻田能量平衡各分量各生育時期日變化一般呈現(xiàn)單峰趨勢,在午間時刻出現(xiàn)最大值。能量平衡中各量對不同天氣狀況敏感度高,呈現(xiàn)出的日變化曲線特征明顯。潛熱通量和感熱通量在不同生育時期表現(xiàn)差異明顯,潛熱通量與凈輻射變化較為同步,在拔節(jié)期(8月)達到最大值,在進入乳熟期后明顯降低;感熱通量在分蘗到拔節(jié)期(7月下旬到8月上旬)以及乳熟期后(9月下旬)較高,其他時期較低。(2)稻田的潛熱通量在時和日尺度上,其影響因素太陽凈輻射Rn、土壤熱通量G、相對濕度RH和溫度T、風(fēng)速WS、實際水汽壓Ea、土壤溫度Tc和土壤相對含水量SW均存在明顯的時間尺度效應(yīng):時尺度上的主控因子有Rn、G、RH、T,日尺度上為Rn、G。除日尺度上WS、SW與潛熱通量呈不顯著相關(guān)外,其他因子與潛熱通量在日尺度和時尺度上均呈極顯著相關(guān),而在旬尺度上,潛熱與G呈現(xiàn)為顯著相關(guān),與Rn、Tc、T、Ea呈現(xiàn)為極顯著相關(guān)。(3)稻田的感熱通量的主控因子在時和日尺度上差別較大,時尺度上的主控因子有Rn、G:日尺度上的主控因子在不同時期變化較大,表明不同時期各個因子對感熱貢獻率差別大,單獨一個因子對感熱貢獻較低。在時尺度上,各因子與感熱通量均呈極顯著相關(guān)關(guān)系;在日尺度上,僅有Ea、RH和Rn與感熱通量均呈極顯著相關(guān)關(guān)系;在旬尺度上,Ea和RH與感熱通量呈極顯著相關(guān)關(guān)系。(4)不同時間尺度上各模式估算蒸散值與實測值的的擬合效率差別較大。日尺度上,FAO-PM模式和Priestley-Taylor模式的擬合效率較高,其次是FAO-17-PM模式,擬合效率最低的是Hargreaves模式。時尺度上,Priestley-Taylor模式的擬合效率較高,最適合在用于該地區(qū)時尺度上的蒸散的實時預(yù)測;其次是FAO-PM模式和FAO-17-PM模式過高估計了實際蒸散量;Hargreaves模式過低估計了實際蒸散量。在日和時尺度上分別建立實測值與五個氣象因子間的MLP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式,模擬效果較好。
【關(guān)鍵詞】:稻田 能量平衡特征 時間尺度 蒸散模式
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:S511;S161.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 第一章 緒論8-16
- 1.1 研究背景與意義8
- 1.2 蒸散的國內(nèi)外研究進展8-13
- 1.2.1 波文比能量平衡法9
- 1.2.2 渦度相關(guān)法9-10
- 1.2.3 蒸滲儀方法10
- 1.2.4 水量平衡法10
- 1.2.5 空氣動力學(xué)方法10-11
- 1.2.6 遙感方法11-12
- 1.2.7 蒸散計算方法研究進展12-13
- 1.3 能量平衡的國內(nèi)外研究進展13
- 1.4 研究內(nèi)容13-14
- 1.5 技術(shù)路線14-16
- 第二章 研究資料與方法16-22
- 2.1 研究區(qū)概況16
- 2.2 觀測方法16-18
- 2.2.1 氣象要素觀測16
- 2.2.2 波文比觀測16-17
- 2.2.3 葉面積指數(shù)觀測17
- 2.2.4 數(shù)據(jù)處理方法17-18
- 2.3 研究方法18-22
- 2.3.1 波文比能量平衡法18
- 2.3.2 作物蒸散的估算模式18-20
- 2.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式20-22
- 第三章 稻田波文比能量平衡特征研究22-38
- 3.1 稻田氣象條件22-24
- 3.1.1 太陽輻射特征22-23
- 3.1.2 溫度降水特征23-24
- 3.2 稻田能量平衡特征分析24-35
- 3.2.1 能量平衡各分量典型天氣下特征分析24-31
- 3.2.2 能量平衡各分量波文比逐日變化31-33
- 3.2.3 能量平衡各分量季節(jié)變化33-35
- 3.3 本章小結(jié)35-38
- 第四章 潛熱通量與感熱通量主控因子的時間尺度效應(yīng)38-50
- 4.1 潛熱通量與氣象因子的相關(guān)性分析38-43
- 4.1.1 時尺度潛熱通量對氣象因子的響應(yīng)39-41
- 4.1.2 日尺度潛熱通量對氣象因子的響應(yīng)41-42
- 4.1.3 生長期潛熱通量主要影響因子的時間尺度效應(yīng)42-43
- 4.2 感熱通量與氣象因子的相關(guān)性分析43-47
- 4.2.1 時尺度感熱通量對氣象因子的響應(yīng)44-45
- 4.2.2 日尺度感熱通量對氣象因子的響應(yīng)45-46
- 4.2.3 生長期感熱通量主要影響因子的時間尺度效應(yīng)46-47
- 4.3 本章小結(jié)47-50
- 第五章 低丘紅壤區(qū)稻田蒸散模式對比50-68
- 5.1 蒸散模式估算蒸散值與實測蒸散值具體分析50-63
- 5.1.1 FAO-Penman-Monteith模式估算蒸散值與實測蒸散值具體分析51-53
- 5.1.2 FAO-17-Penman模式估算蒸散值與實測蒸散值具體分析53-56
- 5.1.3 Priestley-Taylor模式估算蒸散值與實測蒸散值具體分析56-58
- 5.1.4 Hargreaves模式估算蒸散值與實測蒸散值具體分析58-60
- 5.1.5 四種蒸散模式估算蒸散值與實測蒸散值具體分析60-63
- 5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式的建立63-66
- 5.2.1 日尺度上的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(MLP)模式的適用性分析63-65
- 5.2.2 時尺度上神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(MLP)模式適用性分析65-66
- 5.3 本章小結(jié)66-68
- 第六章 結(jié)論與展望68-70
- 6.1 主要結(jié)論68-69
- 6.2 創(chuàng)新點69
- 6.3 存在問題及展望69-70
- 參考文獻70-78
- 作者簡介78-80
- 致謝80
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 楊風(fēng)亭,劉紀遠,莊大方,胡云鋒;中國東南紅壤丘陵區(qū)土地利用變化的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究進展[J];地理科學(xué)進展;2004年05期
2 劉紹民,孫睿,孫中平,李小文,劉昌明;基于互補相關(guān)原理的區(qū)域蒸散量估算模型比較[J];地理學(xué)報;2004年03期
3 陳建耀,吳凱;利用大型蒸滲儀分析潛水蒸發(fā)對農(nóng)田蒸散量的影響[J];地理學(xué)報;1997年05期
4 郭曉寅,程國棟;遙感技術(shù)應(yīng)用于地表面蒸散發(fā)的研究進展[J];地球科學(xué)進展;2004年01期
5 盧俐,劉紹民,孫敏章,王介民;大孔徑閃爍儀研究區(qū)域地表通量的進展[J];地球科學(xué)進展;2005年09期
6 黃妙芬;綠洲荒漠交界處波文比能量平衡法適用性的氣候?qū)W分析[J];干旱區(qū)地理;2001年03期
7 文化一,馬渭俊;旱地土壤水分動態(tài)變化測定儀——蒸滲儀[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;1989年02期
8 楊啟國,張旭東,楊興國,劉宏誼;旱作小麥農(nóng)田實際蒸散量計算模式研究[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2005年01期
9 何奇瑾;周廣勝;周莉;王云龍;;盤錦蘆葦濕地水熱通量計算方法的比較研究[J];氣象與環(huán)境學(xué)報;2006年04期
10 周克前;雨水耗熱與蒸發(fā)的計算[J];氣象學(xué)報;1980年02期
本文關(guān)鍵詞:低丘紅壤區(qū)稻田能量平衡特征及蒸散模型研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:471234
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/zaizhiyanjiusheng/471234.html