資源描述:
《近50年黃土高原蒸發(fā)變化規(guī)律及原因》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、近50年黃土高原蒸發(fā)變化規(guī)律及原因(申請(qǐng)清華大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文)培養(yǎng)單位:水利水電工程系學(xué)科:水利工程研究生:馬從瑛指導(dǎo)教師:楊漢波副教授二○一七年五月ChangesofevaporationintheLoessPlateauanditsreasonsintherecently50yearsThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinHydraulicEngineeringbyMaCongyingT
2、hesisSupervisor:AssociateProfessorYangHanboMay,2017摘要摘要蒸發(fā)是聯(lián)系能量平衡與水量平衡的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)際蒸散發(fā)的確定是水文學(xué)的重要問(wèn)題與基本工作,也是一個(gè)難題。一方面,精確測(cè)量蒸發(fā)需要昂貴的器材與良好的技術(shù)人員,這就決定了其難以大范圍進(jìn)行觀測(cè),實(shí)測(cè)蒸發(fā)只可能在局部實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)實(shí)施。對(duì)于環(huán)境惡劣地區(qū),建立實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)更為困難。因此,實(shí)際蒸散發(fā)通常根據(jù)實(shí)際蒸散發(fā)與潛在蒸散發(fā)之間的關(guān)系確定。實(shí)際蒸散發(fā)發(fā)與潛在蒸散發(fā)之間存在互補(bǔ)關(guān)系的假設(shè)最早由Bouchet于1963年提出,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,發(fā)展出了許多實(shí)用蒸發(fā)模型。這類模
3、型在不同的時(shí)空尺度得到廣泛驗(yàn)證,同時(shí)具有只需要常規(guī)的輻射觀測(cè)與氣象觀測(cè)數(shù)據(jù),而不需要地表溫度、氣孔導(dǎo)度或是與植被相關(guān)的陸表參數(shù)的優(yōu)點(diǎn),這些參數(shù)往往復(fù)雜而又難以獲取。因此,基于互補(bǔ)理論的蒸發(fā)模型是水文學(xué)界廣泛認(rèn)可的有效而簡(jiǎn)便的蒸發(fā)模擬方法,并得到廣泛應(yīng)用。水資源分配分為人類用水與生態(tài)用水兩部分。對(duì)于黃土高原這樣的生態(tài)脆弱的地區(qū),蒸發(fā)的確定對(duì)水資源規(guī)劃管理與決策制定更為重要。本文基于互補(bǔ)理論探討了近50年來(lái)黃土高原蒸發(fā)變化的特點(diǎn),并分析其背后的氣候驅(qū)動(dòng)因子。本文選取了Brutsaert于2015年提出的非線性互補(bǔ)模型,首先在榆林生態(tài)水文實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明
4、該模型能很好地描述當(dāng)?shù)氐脑抡舭l(fā)過(guò)程,尤其是春季與夏季。并且,在當(dāng)?shù)赝恋乩冒l(fā)生劇烈變化的情況下仍然具有較為穩(wěn)定的模型參數(shù)。驗(yàn)證過(guò)程還嘗試對(duì)平流作用進(jìn)行修正,這項(xiàng)修正提高了實(shí)際蒸散發(fā)的模擬精度,尤其對(duì)平流作用較強(qiáng)的秋冬季節(jié)。對(duì)黃土高原近50年的氣象要素變化趨勢(shì)的分析發(fā)現(xiàn),整體上,變化最顯著的氣象因子是太陽(yáng)輻射與氣溫,分別呈下降和上升趨勢(shì)。此外,區(qū)域內(nèi)許多地區(qū)有相對(duì)濕度減小,風(fēng)速減小的現(xiàn)象。采用Brutsaert非線性互補(bǔ)模型,分別以流域和站點(diǎn)為單位,從年尺度求算了整個(gè)黃土高原區(qū)域的近50年的蒸發(fā)變化趨勢(shì)。結(jié)果表明,區(qū)域東部蒸發(fā)顯著下降,中西部部分地區(qū)不顯著上升
5、。結(jié)合對(duì)氣象要素去趨勢(shì)分析,日照時(shí)數(shù)變化是蒸發(fā)變化的最主要因素,氣溫和風(fēng)速的變化是次要因素。關(guān)鍵詞:Bouchet假設(shè);互補(bǔ)理論;氣候變化;蒸散發(fā);水文響應(yīng)IAbstractAbstractEvaporationisakeyprocedurewhichlinksenergybalanceandwaterbalanceinnature.Estimatesoftheactualevaporationisanimportantissueandfundamentalworkofhydrology,andachallenge,too.Oneside,preciseme
6、asurementofevaporationcallsforexpensiveinstrumentsandprofessionalstaff.Itcanonlybecoveredinsomespecificsiteexperiments,whichisnotveryviableinsomehostileenvironments.Thus,evaporationisalwaysestimatedbytherelationshipbetweenactualevaporationandpotentialevaporation.Thehypothesisofthec
7、omplementaryrelationship(CR)betweenactualandpotentialevaporationwasfirstproposedbyBouchetin1963.Afterdecadesofdevelopment,anumberofpracticalmodelsforevaporationestimationhavebeenestablished.Thosemodelshavebeenverifiedinawiderangeoftimescalesandspatialscales.ModelsbasedonCRalwaysnee
8、dsenergymeasurementandrout