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Evapotranspiration (ET) is a critical component in the hydrological cycle. However, its actual values appear to be difficult to obtain, especially in areas in which precipitation has high inter‐annual variability. Here, we evaluated eight commonly used ET models in semi‐arid and semi‐humid areas of China. The order of overall performance from best to worst is as follows: the revised Priestley–Taylor model (PT‐JPL, 0.71, 1.65 [18.37%], 4.72 [49.19%]) a a Statistics (model abbreviation, coefficient of determination, bias [relative value], standard deviation [relative value]).
, the modified PT‐JPL model (M1‐PT‐JPL, 0.67, ?0.68 [7.56%], 3.87 [40.31%]), the Community Land Model (CLM, 0.68, ?2.52 [28.01%], 5.10 [53.17%]), the modified PT‐JPL model (M2‐PT‐JPL, 0.63, 0.57 [6.27%], 5.04 [52.52%]), the revised Penman–Monteith model (RS‐PM, 0.62, 3.56 [37.40%], 6.11 [63.68%]), an empirical model (Wang, 0.59, ?1.04 [11.57%], 5.61 [58.43%]), the advection‐aridity model (AA, 0.55, 5.56 [61.78%], 7.45 [77.60%]), and the energy balance model (SEBS, 0.35, 5.11 [56.72%], 9.43 [98.18%]). The performance of all of the models is comparably poor in winter and summer, except for the PT‐JPL model, and relatively good in spring and autumn. Because of the vegetation control on ET, the Wang, RS‐PM, PT‐JPL, M1‐PT‐JPL, and M2‐PT‐JPL models perform better for cropland, whereas the AA model, SEBS model and CLM perform better for grassland. The CLM, PT‐JPL, and Wang models perform better in semi‐arid region than in semi‐humid region, whereas the opposite is true for SEBS and RS‐PM. The AA, M1‐PT‐JPL, and M2‐PT‐JPL models perform similarly in semi‐arid and semi‐humid regions. When considering the inter‐annual variability in precipitation, the Wang model has relatively good performance under only some annual precipitation conditions; the performance of the PT‐JPL and AA models is reduced under conditions of high precipitation; the two modified PT‐JPL models inherited the steady performance of the PT‐JPL model and improved the performance under conditions of high annual precipitation by the modification of the soil moisture constraint. RS‐PM is more appropriate for humid conditions. CLM and PT‐JPL models could be effectively applied to all precipitation conditions because of their good performance across a wide annual precipitation range. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
, the modified PT‐JPL model (M1‐PT‐JPL, 0.67, ?0.68 [7.56%], 3.87 [40.31%]), the Community Land Model (CLM, 0.68, ?2.52 [28.01%], 5.10 [53.17%]), the modified PT‐JPL model (M2‐PT‐JPL, 0.63, 0.57 [6.27%], 5.04 [52.52%]), the revised Penman–Monteith model (RS‐PM, 0.62, 3.56 [37.40%], 6.11 [63.68%]), an empirical model (Wang, 0.59, ?1.04 [11.57%], 5.61 [58.43%]), the advection‐aridity model (AA, 0.55, 5.56 [61.78%], 7.45 [77.60%]), and the energy balance model (SEBS, 0.35, 5.11 [56.72%], 9.43 [98.18%]). The performance of all of the models is comparably poor in winter and summer, except for the PT‐JPL model, and relatively good in spring and autumn. Because of the vegetation control on ET, the Wang, RS‐PM, PT‐JPL, M1‐PT‐JPL, and M2‐PT‐JPL models perform better for cropland, whereas the AA model, SEBS model and CLM perform better for grassland. The CLM, PT‐JPL, and Wang models perform better in semi‐arid region than in semi‐humid region, whereas the opposite is true for SEBS and RS‐PM. The AA, M1‐PT‐JPL, and M2‐PT‐JPL models perform similarly in semi‐arid and semi‐humid regions. When considering the inter‐annual variability in precipitation, the Wang model has relatively good performance under only some annual precipitation conditions; the performance of the PT‐JPL and AA models is reduced under conditions of high precipitation; the two modified PT‐JPL models inherited the steady performance of the PT‐JPL model and improved the performance under conditions of high annual precipitation by the modification of the soil moisture constraint. RS‐PM is more appropriate for humid conditions. CLM and PT‐JPL models could be effectively applied to all precipitation conditions because of their good performance across a wide annual precipitation range. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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气候变暖背景下祁连山区春季积雨云变化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
利用祁连山区及其周边26个气象观测站1961-2005年春季云形状和气温观测资料,采用线性趋势分析、小波分析等方法,分析了祁连山区春季积雨云出现频率的空间分布与时间变化特征,探讨了与气候变暖的关系,并选用同期NCEP/NCAR全球再分析资料,对祁连山区春季积雨云的环流特征进行分析。结果表明:① 祁连山区春季积雨云出现频率在20%～24%,为河西走廊和柴达木盆地的3～6倍,山区东、南侧多于西、北侧,与该区大气水汽含量分布呈现相一致。② 近45年来,祁连山区春季平均气温增温0.9 ℃,气温变化经历了低—高—低—高的4个变化阶段,气温变化的倾向率为0.18 ℃/10a。③ 近45年来,祁连山区春季积雨云出现频率与同期气温变化反相,经历了多—少—多—少4个变化阶段,总体呈弱的减少趋势,倾向率为0.2%/10a。④ 在25a时间尺度上,祁连山区春季气温和积雨云出现频率为反相位变化结构为主,表明在长期气候变化上,气温偏低时期对应积雨云出现偏多时期,气温偏高时期对应积雨云出现偏少时期。⑤ 祁连山区春季积雨云偏多与偏少年在欧亚500 hPa环流场上存在明显的差异,积雨云出现频次的多少是对欧亚500 hPa环流异常的响应。 相似文献
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本文利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(简称SACOL站）陆面过程综合观测资料,分析了强降水前后榆中黄土高原半干旱草地土壤温、湿特征的差异,讨论了水分状况对土壤热力参数及地表能量分配的影响。结果表明:水分胁迫条件下,黄土高原半干旱草地土壤在10 cm深度存在一个湿层;强降水过程可使土壤湿度受影响范围接近40 cm深度。水分胁迫条件下,感热通量是黄土高原半干旱草地生态系统能量分配过程中净辐射的最大消耗项;无水分胁迫条件下,潜热通量是能量平衡系统中净辐射分量的最大消耗项。降水改变了土壤湿度并使得土壤热传导率发生变化,土壤热传导系数和土壤热容量随土壤湿度增加而增大。 相似文献
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近60年来西南地区旱涝变化及极端和持续性特征认识 总被引：3，自引：1，他引：2
利用1953~2012年中国西南地区44个气象台站的逐日降水、温度资料,通过降水和潜在蒸发均一化旱涝指数,从旱涝的年代际、年际、季节内变化以及极端和持续性特征等方面进行了分析,结果表明：从旱涝的空间趋势变化来看,西南近60 a来秋季和年变化呈显著的一致变旱趋势,而春、夏、冬3季旱涝变化趋势表现出一定的区域性特征;从旱涝的时间演变来看,在温度与降水双重因子驱动下春、夏、秋、冬均表现为干旱化趋势,相比较秋季的干旱化程度最强,而春季的最弱,夏、冬两季相当,而全年的干旱程度比四季的程度更强;从极端旱涝的多时间尺度来看,在年代际和年际尺度上,极端洪涝发生频次逐渐减少,而极端干旱发生频次逐渐增多,从季节尺度看,春、冬两季极端干旱发生频次较多,而夏季最少,极端洪涝发生频次夏季最多,春季次之,秋季最少。从旱涝的持续性特征来看,持续性干旱事件的持续时间有增长趋势,发生频率有增多趋势,发生强度有增强趋势,并且主要发生在冬春两季,而持续性洪涝事件的持续时间、发生强度没明显变化趋势,发生频率有减少趋势,发生的季节也没明显差异。 相似文献
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利用1953-2012年中国西南地区44个气象台站的逐日降水、温度以及NCAR/NCEP月平均高度场、风场、地面气压、比湿、垂直速度和NOAA月平均海表温度资料,分析了西南地区4～5月持续性干旱的大气环流特征,并对前期印度洋海表温度对西南地区4～5月持续性干旱的影响进行了初步探讨,结果表明：在西南4～5月持续性干旱年,同期4、5月乌拉尔山脊偏弱,东亚大槽南段偏弱,南支槽也偏弱,中高纬西风带偏强,这样北方冷空气和西南暖湿气流均偏弱;对应西南地区表现为异常的下沉运动,同时水汽输送通量表现为异常的辐散中心,从而使得西南地区发生干旱。另外,在西南4～5月持续性干旱年,从前期2月中印度洋异常偏暖的海表温度区逐渐向东移动,在4～5月到达东印度洋,东印度洋异常偏暖的海表温度加热该地区的大气,使得该地区表现出异常的上升运动,导致哈德莱环流增强,而我国西南地区对应异常的下沉气流,从而使得西南地4～5月发生干旱。 相似文献
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中国西南地区农业干旱灾害风险空间特征 总被引：1，自引：1，他引：0
21世纪,中国西南地区干旱灾害农业综合损失率远超过全国平均水平,给人类生活带来了巨大的风险。本文依据灾害系统理论,利用遥感、气象和地理信息数据与技术建立致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体易损性和防灾减灾能力可靠性等4个因子的风险指数和模型,基于4个因子建立农业干旱灾害综合风险评估模型,在GIS平台下计算了干旱灾害综合风险指数。结果表明:西南地区干旱灾害风险格局模式具有明显的地带性和复杂性,全区并不一致,高风险区主要位于四川盆地和云贵川三省交界处,北部高于南部,东部高于西部,从西南到东北依次增加。随着干旱灾害综合风险指数的变化,干旱灾害风险的模式具有不同的格局。西南地区干旱灾害风险主要受复杂地形和多样气候带的影响,还受植被盖度、农业经济水平、土壤状况等地理环境影响,同时,喀斯特地貌和相对薄弱的抗旱能力也使得西南地区农业干旱灾害风险较高。 相似文献
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1901-2012年中国西北地区东部多时间尺度干旱特征 总被引：1，自引：0，他引：1
以干旱的多时间尺度特征出发,利用CRU最新数据,计算了考虑降水和气温双因子影响的标准化降水蒸散指数(SPEI),并与标准化降水指数(SPI)进行对比,分析中国西北地区东部1901-2012年不同时间尺度的干旱特征。本文不仅对百年来CRU资料的可靠性进行检验,而且对SPEI在西北地区东部的适应性进行讨论。结果表明:CRU资料可靠性较好,但由于CRU资料本身的属性,1920年以前资料的可靠性不确定。从干旱事件的发生强度及干旱范围分析,SPEI在西北地区东部具有较好的适用性。SPEI与SPI在不同时间尺度下的波动变化一致,短时间尺度主要表现年内或季节特征,长时间尺度则侧重表现年际、年代际特征。将研究区分为高原东北区和陕南区进行分析,1901-2012年高原东北区有4个干期,陕南区有5个干期。针对温度变化对西北地区东部干旱的影响及与SPI对比表明,高温对干旱的贡献不容忽视。 相似文献
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西北地区气候变化新动态及对干旱环境的影响——总体暖干化,局部出现暖湿迹象 总被引：12，自引：1，他引：11
近50 a来,西北地区气温呈显著的上升趋势,降水变化空间差异突出,西北地区整体暖干化趋势明显,局部出现暖湿现象。气候变暖使冰川退缩,雪线上升,冻土消融,湿地退化,湖泊萎缩,河流流量减少,水资源越来越短缺,出现生态环境恶化问题。根据IPCC预测结果分析,未来西北地区气候变暖趋势会更加明显。从保护西北地区生态环境、完善气候变化综合监测系统以及开展重点区域气候变化过程专项研究等方面提出了对策建议。 相似文献
109.
中国黄土高原地区春季气温时空特征分析 总被引：21，自引：10，他引：11
利用黄土高原40年的气温资料,采用小波分析方法,分析了该区域的春季气温变化特征。结果表明：黄土高原春季气温变化存在3个特征区域;在1991／1992年发生突变,突变后气温突然转暖,突变之前气温以负距平为主,突变后以正距平为主;1980年代中期最冷,1990年代后期最暖;且存在2年、3年和5～6年周期振荡,3年周期振荡最显著。春季逐月气温空间变化的主要特征是全区一致,各月气温以升温为主,1990年代最为明显,升温速度最大区和年际变化幅度最大区主要在黄土高原中部,准5年为主的年际振荡和10～12年年代际振荡在月气温变化中显著。 相似文献
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2010年4月24日民勤出现黑风天气,给当地经济和社会造成严重影响。利用民勤黑风发生前后2010年4月24日08时~25日08时的探空观测资料,对大气不稳定能量、热力参数“V—3θ”和动力参数“相对风暴水平螺旋度”进行了计算分析。结果表明：黑风发生时,民勤近地面存在正不稳定能量,促使黑风在近地面层爆发性发展,使沙尘粒子在正不稳定能量区聚积,形成黑风墙。民勤黑风爆发前和爆发时大气温湿结构呈现出上湿下干的分布特征,低层湿度较小不利于降水产生,为沙尘扬起提供了较好的垂直方向的环境场条件;黑风爆发前大气层结500 hPa以下风场的垂直分布形成顺时针滚流,为对流性不稳定层结,气层有利于黑风生成和发展;黑风过境后,风场的垂直分布顺时针滚流下降至700 hPa以下,说明大气层结的对流不稳定层结变薄、减弱,700～500 hPa存在逆时针滚流,抑制上升运动,预示黑风将减弱。黑风爆发期间在河西走廊中部存在一个相对风暴水平螺旋度负值中心,中心值达到-870 m2 /s2,远小于强沙尘暴发生的临界值-600 m2 /s2,沙尘暴的强度与相对风暴水平螺旋度负值中心存在很好的对应关系。当民勤测站的相对风暴水平螺旋度＜0,其上游存在≤-600 m2 /s2的最小中心时,民勤测站将出现强沙尘暴;当民勤测站的螺旋度＜0,其上游存在正值中心时,下游存在负值中心时,民勤测站的沙尘暴结束,能见度好转。 相似文献