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2.3 实际蒸散发与人类活动影响评估 根据流域水量平衡原理,利用降水、实测径流、陆地水储量
变化 [16] 计算逐月的流域实际蒸散发:
ET = P - R - TWSC (4)
obs obs
式中:P 为降水量;R 为实测径流量;TWSC 为时段内的陆地水储量变化量。
obs
TWSC 计算公式为:
TWSC = TWSA - TWSA t - 1 (5)
t
式中 TWSA 为第 t 个月的陆地水储量距平值。
t
实际蒸散发与天然蒸散发的差值可视为人类活动引起的流域蒸散发变化 (ET ):
H
ET = ET obs - ET nat (6)
H
式中:ET 为基于水量平衡法估算的实际蒸散发;ET 为模型模拟的天然蒸散发。
nat
obs
3 案例研究
3.1 研究区域与数据 本文以珠江流域为例。珠江流
域(东经102°14′—115°53′,北纬21°31—26°49′)地处华
南热带亚热带气候地区(图 2),研究区域面积为 44.21
2
万 km ,包括西江、北江和东江三大子流域。当前珠
江流域的流域尺度蒸散发研究主要集中在时空变化规
律分析 [38-40] ,针对人为蒸散发变异的系统研究较为缺
乏。所使用的数据如表 2 所示。
图 2 珠江流域水系、站点与土地利用类型分布
表 2 研究数据
数据类型 变量 版本/种类 时空分辨率 时间 数据来源
逐月;
降水 CMFD 1979.01—2018.12 http://data.tpdc.ac.cn/en/
0.1°×0.1°
地面观 逐月;高要、石
径流 1956.01—2016.12 广东省水文局
测数据 角、博罗站
逐月;
潜热通量 2003.01—2009.12 http://www.chinaflux.org/
鼎湖山站
水资源统 用水、耗水、水 逐月;
1956.01—2016.12 广东省水文局
计数据 库蓄泄与渗漏量 地级市
https://grace.jpl.nasa.gov/;http://
GRACE 卫 逐月;
陆地水储量 CSR/JPL 2002.04—2021.04 www2.csr.utexas.edu/grace/
星数据 0.5°×0.5°
RL06_mascons.html
GL⁃
逐月;
DAS2.1Noah/ 2000.01—2021.03 https://disc.gsfc.nasa.gov/
陆面水文 降水、径流、 0.25°×0.25°
CLSM/VIC
模型数据 蒸散发
逐日;
ERA-Interim 1979.01—2019.08 https://www.ecmwf.int/
0.25°×0.25°
3.1.1 地面观测数据 降水数据来自中国区域地面气象要素数据集(CMFD) [41-42] ,该数据集通过地面
气象站点的实测数据插值生成,时间分辨率为 3 h,水平空间分辨率为 0.1°×0.1°。水文数据包括高
要、石角、博罗三个主要控制站的逐月实测径流数据。此外,潜热通量观测数据可通过汽化系数(λ=
6
2.45×10 J/kg)换算为点尺度上的实测蒸散发,本文使用 ChinaFLUX 鼎湖山站通量系统的数据代表珠江
流域森林生态系统蒸散发 [43] ,作为模型模拟精度的参照标准之一。
3.1.2 GRACE 卫星数据 GRACE 卫星通过监测时变重力场变化得到地表质量变化,并转化为厘米级
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