基于S-W模型的河西地区潜在蒸散发对气候和植被的敏感性研究

【摘要】：蒸散发作为陆地和生态系统能量控制与介质交换的第三个重要变量，对于我们理解气候变化起着至关重要的作用，目前潜在蒸散发已经被广泛应用于农田灌溉、作物需水量等水资源研究中。 本文基于S-W模型，利用河西地区内14个和周边8个国家基准气象测站2001-2012年月平均风速、相对湿度、日照时数、平均最低气温和平均最高气温等气象资料和LAI数据来计算PET对气象要素和植被要素的敏感系数，从而研究气候变暖背景下PET的变化对各气象因子及植被因子的敏感性。结论如下： 1）潜在蒸散发对植被覆盖类型比较敏感，河西地区年潜在蒸散发存在明显的空间差异，农用地地区的潜在蒸散发较大，裸地及低植被覆盖区次之，草地和灌丛区的潜在蒸散发最小；除玉门和乌鞘岭呈显著下降趋势外，其余站点的潜在蒸散发均呈缓慢上升趋势；全区潜在蒸散发呈下降趋势。 2）区域内潜在蒸散发对相对湿度的变化最为敏感，即相对湿度是控制潜在蒸散发变化的主要因子，平均最高气温次之，对日照时数的敏感性最低。空间上，区域内受局部气候和地质地貌等因素的影响，各变量敏感系数的空间差异性较大。草地和灌丛区的潜在蒸散发对平均相对湿度和平均最高气温都很敏感，但对风速和日照时数的敏感性很低；裸地及低植被覆盖区对各个气象要素的变化都很敏感；农用地地区的潜在蒸散发对风速和日照时数的敏感性远远大于草地和灌丛区，各种植被覆盖区的潜在蒸散发对叶面积指数都存在一定的敏感性，除马鬃山外，均大于对日照时数的敏感性，而略小于对平均风速的敏感性，尤其是草地地区，对叶面积指数最敏感。 3）2001-2012年间，各要素敏感系数均存在一定程度的波动，平均最高气温和日照时数敏感系数呈下降趋势，叶面积指数敏感系数无明显变化趋势，其余均呈上升趋势。其中，平均最低气温敏感系数的年际变化最大；季节间，平均最低气温和平均最高气温敏感系数的波动最大，其次是风速、叶面积指数和相对湿度的敏感系数，日照时数敏感系数的波动变化最为平缓；年内，平均风速和平均最高气温的敏感性在夏季达到最大，冬季最小，日照时数、平均最低气温和平均相对湿度的敏感性均在冬季达到最大，春季最小，叶面积指数的敏感性从5-10月均较大，冬季最小。