一种考虑下垫面条件变化的潜在蒸散发估算方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑下垫面条件变化的潜在蒸散发估算方法，包括收集研究站点或区域像元尺度数据；通过大气CO2浓度计算最大叶片气孔导度；将最大叶片气孔导度结合叶面积指数计算植被冠层导度；根据近地表风速和冠层高度计算空气动力学导度；根据可利用能量计算植被可利用能量和裸土可利用能量；将植被潜在蒸腾量与裸土潜在蒸发量相加计算得到地表蒸散发量。本发明专利技术摆脱了下垫面条件和植被冠层气孔导度不变性的假设束缚，克服了现有潜在蒸散发算法仅适用于有限地表覆盖植被类型的适用性问题；建立不同地表覆盖植被类型下的叶片最大气孔导度与大气CO2浓度的数学关系式，合理描述了大气CO2浓度动态变化如何影响冠层气孔导度和潜在蒸散发。和潜在蒸散发。和潜在蒸散发。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑下垫面条件变化的潜在蒸散发估算方法


[0001]本专利技术涉及一种潜在蒸散发估算方法，尤其涉及一种考虑下垫面条件变化的潜在蒸散发估算方法。属于卫星遥感应用领域。

技术介绍

[0002]潜在蒸散发是指一个生态系统或者流域在充分供水条件下的区域蒸散发能力。在气象学和水文学的范畴上，潜在蒸散发是地表水量平衡和能量平衡的重要研究内容。在实际应用中，潜在蒸散发的估算已被广泛应用于农田灌溉管理、农作物需水量估算、旱情监测预测、水资源有效开发利用等多个方面，对于全球气候变化、水资源评价、森林资源管理和生态安全等领域具有十分重要的意义。早期的潜在蒸散发的算法主要是考虑在特定的气候条件或者植被类型和有限的观测信息而发展的，如对于输入变量仅为温度和辐射通量Priestley
‑
Taylor方法，而目前最被广泛采用的一种潜在蒸散发的标准方法是国际粮农组织(FAO)于1998年推出修正版的FAO Penman
‑
Monteith方法。
[0003]FAO Penman
‑
Monteith方法有严格的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑下垫面条件变化的潜在蒸散发估算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、收集研究站点或区域像元尺度数据，包括大气CO2浓度、叶面积指数、植被覆盖度和气象驱动场数据；步骤二、通过大气CO2浓度计算最大叶片气孔导度；步骤三、将最大叶片气孔导度结合叶面积指数计算植被冠层导度；步骤四、根据近地表风速和冠层高度计算空气动力学导度；步骤五、由气象驱动数据中的温度、气压和相对湿度计算饱和水汽压差；步骤六、由气象驱动数据中的净辐射和土壤热通量计算可利用能量，根据可利用能量计算植被可利用能量和裸土可利用能量；步骤七、利用植被可利用能量、饱和水汽压差、空气动力学导度以及植被冠层导度计算植被潜在蒸腾量；步骤八、根据裸土可利用能量计算裸土潜在蒸发量；步骤九、将植被潜在蒸腾量与裸土潜在蒸发量相加计算得到地表蒸散发量。2.根据权利要求1所述的考虑下垫面条件变化的潜在蒸散发估算方法，其特征在于：步骤二中最大叶片气孔导度g
sx
的计算方法为如公式
①
所示：其中，C0为初始大气CO2浓度，g
s0
为在初始大气CO2浓度时不同植被功能类型的植物叶片最大气孔导度，C
a
为大气CO2浓度，b为不同植被功能类型对应的响应参数。3.根据权利要求2所述的考虑下垫面条件变化的潜在蒸散发估算方法，其特征在于：步骤三中植被冠层导度G
c
的计算如公式
②
所示：其中，k
g
为经验消减系数，g
sx
为步骤二中估算的叶片最大气孔导度；LAI为野外测定或卫星遥感观测的植被生长季阶段在冠层尺度上的最优叶面积指数。4.根据权利要求3所述的考虑下垫面条件变化的潜在蒸散发估算方法，其特征在于：步骤四中空气动力学导度G
a
的计算如公式
③
所示：其中，u
a
为近地表风速，z
a
为测风速的高度，h为冠层高度，d，z
0m
和z
0h
分别为0.66h，0.123h和0.0123h，k≈0.41为卡曼常数。5.根据权利要求4所述的考虑下垫面条件变化的潜在蒸散发估算方法，其特征在于：步骤五中饱和水汽压差D
a
由气象驱动数据中的温度T
a
、气压P
s
和相对湿度RH计算得到，如公式
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张选泽，张永强，田静，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：