三江平原ET0时空特征及其未来情景下预测研究

摘要：

参考作物蒸发量(Reference crop evapotranspiration,ET0)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ET0,对历史期(1961-2010年)ET0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ET0进行预测.结果表明:历史期ET0呈上升趋势,多年年平均气温与ET0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ET0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ET0模拟值与P-M公式的ET0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ET0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ET0变化中,未来ET0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ET0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ET0均为上升趋势.研究区未来ET0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

所属期刊栏目：54

分类号：S274.3(农田水利)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点研发计划;黑龙江省自然科学基金项目;黑龙江省水文图集修编项目

在线出版日期：2023-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：328-339