近50年黄土高原蒸发变化规律及原因

《近50年黄土高原蒸发变化规律及原因》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、近50年黄土高原蒸发变化规律及原因(申请清华大学工学硕士学位论文)培养单位：水利水电工程系学科：水利工程研究生：马从瑛指导教师：杨汉波副教授二○一七年五月ChangesofevaporationintheLoessPlateauanditsreasonsintherecently50yearsThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinHydraulicEngineeringbyMaCongyingT

2、hesisSupervisor:AssociateProfessorYangHanboMay,2017摘要摘要蒸发是联系能量平衡与水量平衡的关键环节。实际蒸散发的确定是水文学的重要问题与基本工作，也是一个难题。一方面，精确测量蒸发需要昂贵的器材与良好的技术人员，这就决定了其难以大范围进行观测，实测蒸发只可能在局部实验站点实施。对于环境恶劣地区，建立实验站点更为困难。因此，实际蒸散发通常根据实际蒸散发与潜在蒸散发之间的关系确定。实际蒸散发发与潜在蒸散发之间存在互补关系的假设最早由Bouchet于1963年提出，经过几十年的发展，发展出了许多实用蒸发模型。这类模

3、型在不同的时空尺度得到广泛验证，同时具有只需要常规的辐射观测与气象观测数据，而不需要地表温度、气孔导度或是与植被相关的陆表参数的优点，这些参数往往复杂而又难以获取。因此，基于互补理论的蒸发模型是水文学界广泛认可的有效而简便的蒸发模拟方法，并得到广泛应用。水资源分配分为人类用水与生态用水两部分。对于黄土高原这样的生态脆弱的地区，蒸发的确定对水资源规划管理与决策制定更为重要。本文基于互补理论探讨了近50年来黄土高原蒸发变化的特点，并分析其背后的气候驱动因子。本文选取了Brutsaert于2015年提出的非线性互补模型，首先在榆林生态水文实验站进行了验证。结果表明

4、该模型能很好地描述当地的月蒸发过程，尤其是春季与夏季。并且，在当地土地利用发生剧烈变化的情况下仍然具有较为稳定的模型参数。验证过程还尝试对平流作用进行修正，这项修正提高了实际蒸散发的模拟精度，尤其对平流作用较强的秋冬季节。对黄土高原近50年的气象要素变化趋势的分析发现，整体上，变化最显著的气象因子是太阳辐射与气温，分别呈下降和上升趋势。此外，区域内许多地区有相对湿度减小，风速减小的现象。采用Brutsaert非线性互补模型，分别以流域和站点为单位，从年尺度求算了整个黄土高原区域的近50年的蒸发变化趋势。结果表明，区域东部蒸发显著下降，中西部部分地区不显著上升

5、。结合对气象要素去趋势分析，日照时数变化是蒸发变化的最主要因素，气温和风速的变化是次要因素。关键词：Bouchet假设；互补理论；气候变化；蒸散发；水文响应IAbstractAbstractEvaporationisakeyprocedurewhichlinksenergybalanceandwaterbalanceinnature.Estimatesoftheactualevaporationisanimportantissueandfundamentalworkofhydrology,andachallenge,too.Oneside,preciseme

6、asurementofevaporationcallsforexpensiveinstrumentsandprofessionalstaff.Itcanonlybecoveredinsomespecificsiteexperiments,whichisnotveryviableinsomehostileenvironments.Thus,evaporationisalwaysestimatedbytherelationshipbetweenactualevaporationandpotentialevaporation.Thehypothesisofthec

7、omplementaryrelationship(CR)betweenactualandpotentialevaporationwasfirstproposedbyBouchetin1963.Afterdecadesofdevelopment,anumberofpracticalmodelsforevaporationestimationhavebeenestablished.Thosemodelshavebeenverifiedinawiderangeoftimescalesandspatialscales.ModelsbasedonCRalwaysnee

8、dsenergymeasurementandrout