基于FAO Penman-Monteith方法的西藏春青稞干旱趋势研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0124

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (11): 79-86.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0124

所属专题：园艺；农业气象

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基于FAO Penman-Monteith方法的西藏春青稞干旱趋势研究

高佳佳¹^,²^,³(), 徐薇⁴, 边央⁴, 平措桑旦¹^,²^,³, 巴桑¹^,²^,³, 杜军¹^,²^,³()

¹西藏高原大气环境科学研究所,拉萨850000
²中国气象局成都高原气象研究所拉萨分部,拉萨850000
³西藏自治区重点实验室,拉萨850000
⁴日喀则市气象局,西藏日喀则857000

收稿日期:2020-04-13 修回日期:2020-08-25 出版日期:2021-04-15 发布日期:2021-04-13
通讯作者: 杜军
作者简介:高佳佳,女,1986年出生,硕士研究生,研究方向为气候变化与预测。通信地址：850001 西藏拉萨市城关区林廓北路2号,E-mail： gaojj12@lzu.edu.cn。
基金资助:
西藏自治区气象局中央财政资金“三农”服务专项“灾害性天气风险监测评估模型”(2019)

The Drought Tendency of Spring Highland Barley on Tibet Plateau: A Research via the FAO Penman-Monteith Method

Gao Jiajia¹^,²^,³(), Xu Wei⁴, Bian Yang⁴, Ping Cuosangsan¹^,²^,³, Ba Sang¹^,²^,³, Du Jun¹^,²^,³()

¹Tibet Plateau Atmospheric Environmental Science Research Institute, Lhasa 850000
²Lhasa Branch of Chengdu Institute of Plateau Meteorology, China Meteorological Administration, Lhasa 850000
³Key Laboratory of Atmospheric Environment of Tibet Plateau, Lhasa 850000
⁴Shigatse Meteorological Bureau of Tibet, Tibet Shigatse 857000

Received:2020-04-13 Revised:2020-08-25 Online:2021-04-15 Published:2021-04-13
Contact: Du Jun

摘要/Abstract

摘要：

本文基于联合国农粮署(FAO)提供的Penman-Monteith方法,评估了1981—2010年西藏春青稞生育期内的自然水分供需比(PET),以探索利用PET开展针对作物的干旱监测、预报业务的可行性。结果显示,不同降水带之间的PET差异比不同温度带之间的差异更大。在各个降水带内,春青稞在生育中前期受旱几率均相对较高,其中干旱和半干旱区的旱情和出现旱灾的概率均更高。从PET的年际变化来看,西藏全区的PET数值在降水、温度、风速、相对湿度的共同影响下经历了缓慢下降、快速上升、快速下降的变化过程,其中PET与日均降水的相关性最高。综上,PET可以在不同时间尺度上综合考虑气象、光照和作物本身属性对春青稞的受旱程度进行比较准确的定量化评估,适合用于针对作物的旱情评估业务。

关键词: 干旱趋势, FAO Penman-Monteith, 青稞, 生育期, 自然水分供需比(PET), 潜在蒸散发

Abstract:

The Penman-Monteith method provided by the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) was used to evaluate the natural moisture supply-demand ratio (PET) of spring highland barley on Tibet plateau during 1981-2010 in order to explore the feasibility to use PET as the indicator for crop drought monitoring and prediction. The results show that compared with the differences between temperature zones, the differences between precipitation zones are much larger. In each precipitation zone, probability of drought is much higher in the early stage of the highland barley growth, and both the probability and severity of drought in arid and sub-arid regions are much higher. During the 30 years, the annual mean PET of the whole Tibet plateau has been through 3 stages of slowly decrease, rapid increase and rapid decrease under the comprehensive influences of precipitation, temperature, wind speed and relative humidity. The correlation between PET and precipitation is the most robust compared with other meteorological elements. In general, PET can quantitatively indicate the drought severity of spring highland barley by comprehensively considering the influences of meteorological, radiative and vegetative factors accurately, making it suitable for drought monitoring.

Key words: drought trend, FAO Penman-Monteith, highland barley, period of duration, the natural moisture supply-demand ratio (PET), potential evapotranspiration

中图分类号:

高佳佳, 徐薇, 边央, 平措桑旦, 巴桑, 杜军. 基于FAO Penman-Monteith方法的西藏春青稞干旱趋势研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(11): 79-86.

Gao Jiajia, Xu Wei, Bian Yang, Ping Cuosangsan, Ba Sang, Du Jun. The Drought Tendency of Spring Highland Barley on Tibet Plateau: A Research via the FAO Penman-Monteith Method[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(11): 79-86.

图/表 9

干旱等级	判断条件
极度干旱	PET<0.05
干旱	0.05≤PET<0.2
半干旱	0.2≤PET<0.5
半干旱半湿润	0.5≤PET<0.65
半湿润	0.65≤PET<1
湿润	1< PET

表2. PET和干旱的对应关系

图1. 标准参考平面的性质

生育期	时间	生育阶段	Kc
出苗	3月下旬—4月下旬	前期	0.3
分蘖	4月下旬—5月中旬	中前期	1.15
拔节	5月下旬—6月下旬	中前期	1.15
孕穗	6月上旬—7月中旬	中后期	1.15
抽穗	6月中旬—7月下旬
乳熟	7月下旬—8月上旬
成熟	8月上旬—9月上旬	后期	0.25

表1. 西藏春青稞生育期时间与植被系数的关系

图2. 利用球面三角方法计算的北纬30°逐日晴空净辐射通量

图3. 亚寒带和温带地区春青稞在其生育期内PET随日数的变化关系

图4. 干旱、半干旱、半湿润和湿润区春青稞PET随生育积日数变化的曲线

图5. (a)干旱区、(b)半干旱区、(c)半湿润区和(d)湿润区中PET随春青稞生育积日数的变化

图6. (a)干旱区、(b)半干旱区、(c)半湿润区和(d)湿润区年平均PET的逐年变化趋势

图7. 西藏全区(a)PET、(b)日均气温、(c)日均降水和(d)日均相对湿度的逐年变化趋势

参考文献 31

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