三江并流流域实际蒸散发序列模拟与评价
文献类型：学位论文
| 作者 | 江咏珊 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 刘兆飞 |
| 关键词 | 实际蒸散发 水文收支平衡 全球遥感蒸散发产品 蒸散发互补模型 多空间尺度 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 自然资源学 |
| 英文摘要 | 蒸散发既是水文过程的关键环节，是能量平衡的重要分量，是连接水文收 支平衡与能量平衡的关键衔接点，直接影响森林、草地及农田等生态系统的水 分消耗。因此，精确模拟流域实际蒸散发序列对生态环境和陆地水碳循环等研 究具有重要意义。本研究基于三江并流流域内的国家基本气象站观测数据和水 文资料，利用修正的水文收支平衡方法模拟流域尺度实际蒸散发序列，并以此 评价了 Breathing Earth System Simulator（BESS）、Global Land Evaporation Amsterdam Model（GLEAM）、Surface Energy Balance System（SEBS）、Numerical Terradynamic Simulation Group（NTSG）、MOD16A2（MOD16）、Simplified Surface Energy Balance（SSEBop）、Penman-Monteith-Leuning Version 2（PMLV2）和 Global Land-Surface Satellite（GLASS）八种基于卫星影像和地 面观测数据的全球遥感蒸散发产品在三江并流流域的精度，同时评价了非线性 平流-干旱（non-AA）模型、广义蒸散发互补（B2015）模型和“S”型函数 （H2018）模型三种蒸散发互补模型在三江并流流域的模拟精度。在此基础上， 依据水文收支平衡、遥感蒸散发产品及蒸散发互补模型模拟结果，分别从流域、 网格和站点尺度分析了三江并流流域实际蒸散发的时空变化特征，明确了全球 气候变暖背景下降水、气温、相对湿度、风速和日照时数等关键气象因子变化 对区域蒸散发的影响，为流域水资源综合管理提供科学理论依据。主要结论如 下： （1）三江并流流域实际蒸散发在流域、网格和站点尺度的时空分布及变化 特征基本一致。流域实际蒸散发的年内分配呈单峰型，6 月至 9 月实际蒸散发约 占年总量的 70%~85%。三江并流流域实际蒸散发在金沙江上游地区最低，多年 平均实际蒸散发约 143 mm，在怒江和澜沧江流域下游地区较高，多年平均实际 蒸散分别发达 669 mm 和 707 mm。此外，流域内年际实际蒸散发在上游地区降 幅为-2.38 mm yr -1~-1.05 mm yr -1，在下游地区增幅为 1.33 mm yr -1~3.90 mm yr -1。 从总体上看，怒江、澜沧江和金沙江流域实际蒸散发的年际变化幅度分别为1.41 mm yr -1、1.60 mm yr -1和 1.17 mm yr -1。 （2）BESS、GLEAM、SEBS、NTSG、MOD16、SSEBop、PMLV2 和GLASS 八种全球遥感蒸散发产品均能够在月尺度上较为准确地模拟出三江并流 流域的实际蒸散发序列。其中，SSEBop 的模拟精度最高，其次是 BESS 和GLASS。SSEBop 在各流域纳什效率系数（NSE）、相关系数（cc）和均方根误 差（RMSE）的平均值分别为 0.71、0.90 和 10.38 mm mon -1。从空间特征看，遥 感蒸散发产品在金沙江流域上游地区的模拟精度相对较高，各蒸散发产品模拟NSE、IOA（Index of Agreement）和 KGE（Kling-Gupta efficiency）的平均值分 别为 0.67、0.88 和 0.62。 （3）non-AA、B2015和 H2018三种蒸散发互补模型均能够在月尺度上较为 准确地模拟三江并流流域实际蒸散发序列。三种模型模拟月实际蒸散发序列的 相对误差均符合正态分布，峰值集中在-5%~5%。三种互补模型模拟的 NSE 在 各流域的平均值分别为 0.89、0.83 和 0.91，模拟 cc 的平均值分别为 0.90、0.84和 0.93，模拟 RMSE 的平均值分别 13.39 mm mon -1、10.97 mm mon -1和 9.07 mm mon -1。蒸散发互补模型精度总体呈现下游地区较高的空间特征，三种模型在下 游地区模拟 NSE、cc 和 RMSE 的平均值分别为 0.81、0.91 和 11.95 mm mon -1。 （4）三江并流流域内降水、气温和相对湿度呈现出从流域上游向下游地区 递增的趋势，而风速和日照时数则表现为递减的空间变化趋势。此外，非参数Mann-Kendall 检验结果表明流域内降水和气温在 1956~2018 年总体呈现上升趋 势，增幅分别为 3.2 mm yr -1和 0.8 ℃ yr -1，风速、相对时数和日照时数则呈现下 降趋势。三江并流流域内实际蒸散发与降水、气温、风速、相对湿度和日照时 数等气象因子之间均表现出较强的相关性。其中，实际蒸散发与降水、气温、 风速和日照时数表现出正相关性，各流域 cc 的平均值分别为 0.40、0.64、0.63和 0.72，而与相对湿度之间为负相关，cc 平均值为-0.38。流域实际蒸散发对气 温、风速和日照时数的变化高度敏感，各流域敏感系数平均值分别为0.26、0.21和 0.27，对相对湿度变化中度敏感，敏感系数平均值为-0.18。 |
| 学科主题 | 自然资源学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 71 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/184478]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 江咏珊. 三江并流流域实际蒸散发序列模拟与评价[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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