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被类型数据来自于马里兰大学提供的全球 1km土地覆盖类型数据库 [34] 。VIC模型中土壤参数则根据
Reynolds等人提供的土壤数据库 [35] 和 Saxton [36] 土壤特征参数计算公式计算得到。
5 结果分析与讨论
5.1 CWAPI验证
5.1.1 基于实际旱情资料的验证 为了验证干旱事件,收集青口河上游流域所在的山东省临沂市莒南
县的 1995—2015年的因旱成灾面积数据 [37] ,计算研究区域识别出的干旱事件在各年的受旱面积比例,
并比较其反映旱灾程度的效果。
经过比较发现,一 些 年 份 模 拟 的 因 旱 成 灾 面 积 率 与 其 统 计 值 对 应 关 系 较 好。如 1995、2004、
2005、2008和 2013年,这些年份的因旱成灾面积率的统计值为 0或较小,而当年的 SMAPI或 CWAPI
因旱成灾面积率模拟值也为 0。还有一些年份,CWAPI相比 SMAPI,模拟出的因旱成灾面积率与其统
计值更加接近。例如,2006年因旱成灾面积率统计值为 2.4%,但 SMAPI(0~40cm)识别出的受旱面
积率是 88.0%,而 CWAPI识别的受旱面积率是 0,说明由于 CWAPI考虑到作物生长过程和需水的影
响,所以能更加合理的刻画出旱情大小,而 SMAPI只能反映环境是否干旱,不能说明是否发生旱情。
相似的情形还发生在 1992、1996、1997、1998、1999、2000、2001、2002、2003、2009、2011和 2012
年。因此,基于 CWAPI的模拟因旱成灾面积率较合理。
5.1.2 CWAPI与 SMAPI干旱指数比较 计算典型流域青口河上游流域 5km融合单元逐日的 CWAPI。
由于融合单元中不 同 轮作 方式均 存在 相应 的 CWAPI,选 取 融 合单 元中 种植 比例 最大 的作 物 对应的
CWAPI代 表 该 融 合单元 的 CWAPI,取流 域所有融 合 单元 的 CWAPI平 均值 表征 青口 河 上 游 流 域 的
CWAPI。同时对比 SMAPI指数计算结果,见图 3。
图 3 2001年青口河上游流域 CWAPI指数与 SMAPI指数过程线
从图中可以看出,SMAPI较小时,CWAPI也较小,说明土壤含水量偏低时,作物更容易受到水
分抑制而进入缺水状态 [38] 。但 SMAPI达到极小值时,CWAPI并不是极小值。例如,从图 3(a)中可以
看出,2001年 5月 27日 SMAPI(0~40cm)达到极小值,而 CWAPI是在 2001年 5月 28日达到极小值。
可见 2001年 5月 27日 0~40cm土壤含水量比 5月 28日低,但 2001年 5月 27日作物近期缺水程度却
比 5月 28日小。之所以会得到这一结果,是因为作物从土壤中吸收水分时,第一层土壤的根系更加
发达,用来计算 CWAPI的作物耗水量主要来自于第一层土壤含水量,而用来计算 SMAPI的土壤含水
量来自 于 0~40cm 的 土 壤 深 度 范 围 内,0~40cm 土 壤 相 比 第 一 层 土 壤 范 围 偏 大,所 以 SMAPI与
CWAPI的极值时间存在差异。
虽然 SMAPI(0~10cm)中土壤含水量来自的 0~10cm的土壤层与 CWAPI中主要耗水量来自的第
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