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基于称重式蒸渗仪实测日值评价16种参考作物蒸散量(ET_0)模型

刘晓英; 李玉中; 钟秀丽; 曹金峰; 袁小环 中国农业气象 2017年第05期

摘要:参考作物蒸散量(ET0)的准确估算是作物需水量及区域农业水分供需计算的关键,尽管已提出大量方法,但缺乏基于实测值的严格检验。本文利用北京小汤山2012年称重式蒸渗仪实测日值,检验16个ET0模型,包括5个综合法、6个辐射法、5个温度法模型。依据均方根误差RMSE值,各模型估算效果的排序为FAO79 Penman=1963 Peman〉1996 Kimberly Penman〉FAO24 Penman〉FAO56 Penman-Monteith(PM)〉Turc〉FAO24 Blaney-Criddle(BC)〉DeBruin-Keijman〉Jensen-Haise〉Priestley-Taylor(PT)〉FAO24Radiation〉Hargreaves〉Makkink〉Hamon〉Mcloud〉Blaney-Criddle(BC)。总体而言,综合法表现最好,其RMSE在1.33~1.47mm·d-1,以FAO79 Penman和1963 Penman为最好;辐射法次之,其RMSE在1.48~1.77mm·d-1,以Turc最好;温度法检验效果最差,其RMSE在1.50~2.68mm·d-1,以FAO24 BC为最好。FAO79Penman和1963 Penman比最好的辐射法和温度法模型的精度分别高10%和13%。综合法、辐射法模型普适性好于温度法的原因在于其均含有影响ET0的关键因子——辐射或饱和水汽压差VPD。所有模型均具有低蒸发条件下高估、高蒸发条件下低估的阈值特点,综合法及辐射法平均低估0.14mm·d-1和0.33mm·d-1,而温度法平均高估0.52mm·d-1。前两类方法 ET0阈值相对较低,更适于低蒸发力条件,而温度法较适于高蒸发力条件。所有综合法、辐射法模型及温度法的Hargreaves和FAO24 BC法估算值与实测值变化趋势一致,说明模型结构合理,可通过参数校正提高精度;但对于与实测值趋势不吻合的温度法,模型结构尚需优化。VPD和最大湿度RHx是影响综合法、辐射法估算偏差的两大主要因子,其中VPD对低估类模型偏差影响最大,且偏差随着VPD增加而增大;而RHx对高估类综合法模型(1963 Penman、FAO79 Penman)偏差影响最大,且偏差随RHx增加而减小。校正后的PT(1.38)、Makkink(0.83)、Turc(0.014)及Hamon(1.248)系数大于�

关键词:turchargreavesmakkinkfao24radiation

单位:中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部旱作节水农业重点实验室; 北京100081; 北京草业与环境研究发展中心; 北京100097

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