基于Budyko水热耦合平衡理论的嫩江流域蒸散发研究

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流域蒸散发是水量平衡和能量平衡的作用结果,受气候及下垫面特征的综合影响,其过程复杂且时空差异性较大,多年以来,众多学者致力于流域实际蒸散发的估算,成果卓著。近几十年来,随着气温的不断升高,全球多个区域出现蒸发悖反现象,使得基于蒸发悖反现象的观测以及水文循环对全球变暖的响应研究,与以水量平衡和能量平衡为基础的蒸散发理论对实际蒸散发变化趋势的预测产生了极大矛盾,促使了Budyko水热耦合平衡理论的产生,其为估算流域实际蒸散发提供了新途径。半个世纪以来,嫩江流域温度持续升高,径流量减少,监测蒸散发增强,流域干旱化现象严重,旱涝灾害频繁发生,直接影响到流域的水文循环,最终导致水资源短缺。因此,蒸散发研究对于嫩江流域洪旱灾害的预防以及水资源的开发利用及保护提供了科学依据。本文以嫩江流域为研究区,从Budyko水热耦合平衡理论入手,结合1956-2000年水文气象数据进行流域实际蒸散发的估算。首先,进行气候要素演化分析,研究降水量、实际蒸散发和潜在蒸散发之间的关系,结果表明,嫩江流域存在蒸发悖反现象,降水量与潜在蒸散发呈负相关关系,降水量与实际蒸散发呈正相关关系,分析~曲线,证明流域内实际蒸散发主要受降水量控制。随后,采用傅抱璞公式估算流域及典型汇水区的实际蒸散发,并给出7月份的估算验证,结果表明,傅抱璞公式的逐年蒸散发估算结果具有较高精度,且干燥度较大的汇水区估算和水量平衡结果的相关关系较好。进而,分析下垫面参数的分布规律,其表现为由上游至下游随植被覆盖率的减小而减小特征。最后,探讨了嫩江流域蒸散发的时间演化和空间分布规律,在=0.05的显著性水平下,实际蒸散发和潜在蒸散发均没有趋势性变化;实际蒸散发与潜在蒸散发在空间尺度上相反分布,由上游至下游递减(递增)趋势。PETPPETa/wα
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