science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wetenschappers selecteren het beste potentiële verdampingsmodel voor stroomgebieden in China

Schematisch diagram voor de gemodelleerde PET-afwijking van PE_pan in de stroomgebieden van de Noordwest- en Yangtze-rivier. Krediet:WANG Aihui

Potentiële verdamping (PET), de hoeveelheid verdamping die zou optreden onder bepaalde meteorologische omstandigheden bij voldoende watertoevoer, speelt een belangrijke rol in zowel energie- als hydrologische cycli aan het landoppervlak. Het wordt meestal berekend met behulp van empirische modellen op basis van meteorologische oppervlaktevariabelen, zoals temperatuur, straling en windsnelheid.

Er zijn verschillende empirische PET-modellen ontwikkeld en gebruikt in zowel onderzoek als toepassingen. Maar soms wordt de in situ waargenomen panverdamping (PE) ook vaak gebruikt als een proxy voor PET omdat PE kan worden gemeten op een meteorologisch station, en de meting wordt verkregen met behulp van een verdampingspan met voldoende watertoevoer op een open plek.

"Hoewel veel studies PE beschouwen als een surrogaat voor PET, PET en PE hebben grote verschillen in zowel grootte als trend, vooral in droge gebieden. Daarom, voorzichtigheid is geboden bij het gebruik van het PET-model in Noordwest-China, " zei prof. Wang Aihui van het Institute of Atmospheric Physics (IAP) van de Chinese Academie van Wetenschappen.

In haar recent gepubliceerde studie in Vooruitgang in atmosferische wetenschappen , ze wilde twee belangrijke kwesties over PET aanpakken die in China onbekend blijven:Wat is het meest toepasselijke model in elk stroomgebied in China? En hoe beïnvloeden variaties van elke meteorologische oppervlaktevariabele de PET?

Prof. Wang en haar afstudeerstudent XIE Ruiheng beoordeelden de prestaties van 10 veelgebruikte PET-modellen met in situ waargenomen PE-gegevens in China voor de periode 1961-2013.

In hun studie hebben de dagelijks waargenomen meteorologische variabelen op 2, 267 stations werden gebruikt als input voor de modellen om de PET te berekenen. De stations waren verdeeld in 10 verschillende afwateringsbassins, en vergelijkingen en analyses werden uitgevoerd in elk bekken.

Ze hebben een rangschikkingsschema aangenomen om de prestaties van elk model synthetisch te beoordelen door rekening te houden met de verhouding van standaarddeviaties, correlatiecoëfficiënt, en verhouding van trends tussen de gemodelleerde en in situ PE in elk stroomgebied.

"Van alle PET-modellen, PETHam1 is het beste model in het Pearl River-bekken, PETHam2 presteert beter dan andere modellen in de Huaihe, Yangtze River en Yellow River bekkens, en PETFAO is het beste model voor de overige bassins, " zei XIE.

Gevoeligheidsanalyses lieten zien dat windsnelheid en zonneschijnduur twee belangrijke factoren waren voor het verminderen van PET in de meeste bekkens, behalve in Zuidoost- en Zuidwest-China. De stijgende PET-trend in Zuidoost-China was vooral toe te schrijven aan de verminderde relatieve vochtigheid.

"We hopen dat onze studie een referentie kan bieden voor het selecteren van het meest geschikte PET-model in elk bassin, en produceren een langdurige, hoogwaardige dagelijkse PET-dataset die in de toekomst kan worden gebruikt als benchmark voor PET-relevant onderzoek, " zei prof. Wang.