【摘 要】
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地表蒸散发是水文循环中的关键环节,同时是联系陆气系统能量交换以及地表下垫面水热交换的基础。准确估算流域范围内的蒸散发强度,对于流域水资源评价以及地表能量平衡过程的研究均具有重要指导价值。本文以玛纳斯流域为典型研究区,采用遥感解译和SEBAL模型计算,反演研究区蒸散发,分析研究区近30年来蒸散发时空异质性及其驱动力。研究结果表明:1.从整体来看,流域不同下垫面类型在地表水热通量分配方面具有较大的差异
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地表蒸散发是水文循环中的关键环节,同时是联系陆气系统能量交换以及地表下垫面水热交换的基础。准确估算流域范围内的蒸散发强度,对于流域水资源评价以及地表能量平衡过程的研究均具有重要指导价值。本文以玛纳斯流域为典型研究区,采用遥感解译和SEBAL模型计算,反演研究区蒸散发,分析研究区近30年来蒸散发时空异质性及其驱动力。研究结果表明:1.从整体来看,流域不同下垫面类型在地表水热通量分配方面具有较大的差异。净辐射通量在地表植被覆盖度高,地表温度低时表现为高值区;土壤热通量表现为荒漠等植被盖度较小的区域高于未收获的农田、戈壁带和草地等植被盖度较高的区域,显热通量与其表现相似;潜热通量表现为水体分布区域最高,农田及湿地分布区较高,建筑用地及荒漠的潜热通量值较低。2.采用FAO Penman-Monteith公式对SEBAL模型的蒸散发估算结果进行了验证,误差均在20%以内,表明SEBAL模型在玛纳斯河流域蒸散发模拟中具有良好的适用性。3.夏季各地物日均蒸散发量排序为水体>耕地>林地>草地>高寒草甸>未利用地>荒漠>永久性冰川雪地,各分区蒸散发主地物类型不一致,表现为南部山区为高寒草甸,戈壁带为草地,荒漠带为荒漠,绿洲带为耕地。全区年际晴天蒸散总量处于增长趋势,且绿洲带蒸散总量一直保持全区最大,各分区蒸散总量与其主地物蒸散总量变化趋势保持一致。年内日蒸散总量表现为夏季>春季>秋季>冬季,春夏季绿洲带对全区蒸散发贡献率最大,秋冬季荒漠带对全区蒸散发贡献率最大;全区蒸散均值表现为夏季>春季>秋季>冬季,夏季各区蒸散均值高于其余各季,各地物蒸散均值表现为春夏季高于秋冬季。4.由蒸散发驱动力分析可得蒸散发与气温、风速、NDVI均呈正相关,相关性从大到小依次为NDVI、气温、风速,与相对湿度、地下水位埋深呈负相关。蒸散发空间变化在山前平原区受土地利用类型、NDVI及地下水位的综合影响;绿洲带和戈壁带年际蒸散发变化受土地利用演变及NDVI的影响,而荒漠带和山区则主要受气候控制;年内植被区蒸散发受土地利用类型、NDVI及地下水位埋深影响较大,非植被区受气候变化控制,其中气温对其控制最为显著。5.流域不同植被日生态耗水量逐年增加,且绿洲带日生态耗水增量最大;年内各季日生态耗水表现为夏季>春季>秋季>冬季,各分区日生态耗水表现为绿洲带>戈壁带>山区>荒漠带。针对绿洲带日生态耗水大幅增加的情况,绿洲地区应在保持作物产量的前提下科学开垦,调整原有作物种植结构,改进灌溉技术,保障流域水资源及生态环境长远健康发展。
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