2024年4月11日发(作者：荤秀杰)
农业纵横
血
NONGYE
ZONGHENG
宁夏平原沿黄流域
ET
#
时空分布特征
王超
（
宁夏建设职业技术学院
，
宁夏
750021
）
摘要
：
通过宁夏平原沿黄流域
6
个气象站/数据
，
分析研究该区域参考作物正蒸散量
ET0
时空分布特征
，
采用
M-K
检
验分析各气象要素以及
ET
$
的变化趋势和突变
,
通过
Arcmap
反距离权重插值方法分析
ET
$
的空间变化
。
结果表明
,
宁夏平
原沿黄流域
ET
$
分布从时间上可划分为
3
个阶段
，
空间分布以中宁为核心区
，
该区域年
ET
$
达到最大
，
沿黄河向北
，
随着海
拔高度的降低
，
ET
$
值吴忠
、
银川
、陶乐
、
降低。
海拔与该区域
ET
$
具有紧密的
关性
。
关键词
：
参考作物蒸散量；
时空分布
；
宁夏平原
；
M-K
检验
宁夏平原属于干旱半干旱区域
，
降雨量少
，
水资源短
缺
，
该区域农作物生长受水资源短缺的威胁严重
，
因此准
确计算作物需水量是优化灌溉制度、
提高用水效率必不可
少的依据
。
根据各类研究成果
，
参照作物蒸散量
（
ET
。
）
作
为空间水文循环重要环节
，对于研究作物灌水量及用水管
理均有重要意义
，
目前国际上普遍采用基于
ET
#
的作物需
水量计算方法
。
因此研究该地区的
作物蒸散量对
r
夏
原作物
水
理
及
重要意义
。
灌区的节水灌溉
有
一
、
研究区域及研究方法
（
一
%
研究区域
宁夏平原也称为银川平原，
位于
105
。
45'
〜
106
。
56'E
，
37
。
46'~39
O
23'N
，属黄河中上游
，
总面积约
1.7
万
5m2
,
是宁夏
小麦和水稻的主产区
。
该区域海拔在
1100
m
较为平缓
，
渠
，
属于
灌区。
该域照充足
，
降雨量少且蒸
。
。
（
二
）
数据来源
依据
国
据网提供的中卫
、
中宁
、
吴忠
、
银川
、
陶乐和惠农这
6
个气象站
（
见图
1
%
1990
—
2019
年
30
年间
的
资料及理位
（
%
计算方
。
（
见表
1
%
对于缺
刑
0.40
弘(心
—
G)
+
y
t
据，
采
该
要的
均
。
；
°
；
73
匕色
—
ej
1.
FAO56
Penman-Monteith
模型
（
PM
）
。
联合国粮农组
织
（
FAO
%
A
+
y(l
+
0.34[/
2)
其中
，
R
n
为净辐射量
，
G
为土壤热通量
，
K
为干湿常
数
，
△
为
水气压曲线斜率，
T
为
均温度
，
6
为
2
m
（
PM
）
计算
ET0
,
该计算
因子对蒸散的影响
，
可
：
的
表
1
宁夏平原各站的地理位置
中"站
中宁站
吴忠站
银川站
陶乐站
惠农站
经度
/°
105.
18
105.
67
106.18
106.18106.70106.76
纬度
/°
37.
5337.
48
37.9838.4838.8039.22
海拔
/m
1
125.
7
1
184.
9
1
127.7
1
112.7
1
102.9
1
092.2
风速感应器高度
/m
10.
6
10.
5
10.512.510.510.5
河南农业
2020
年第
12
期
（
中
）
HENAN
NONGYE
53
农业纵横
NONGYE
ZONGHENG
|
—
UF
统计量
・
…
UB
统计量
0.05
显著水平
---
UF
统计量
---
UB
统计量
0.05
显著水平|
1990
1995
2000
2005
2010
2015
年份
年份
(
b
)
⑻
|
—
—
UF
统计量
—
—
UB
统计量
0.05
显著水平|
|
—
—
UF
统让虽-
…
一
UB
统计量
0.05
显著水平|
珊
云
編
癡
fe
赛
匸
1990
1995
2000
我
蛋
宋
Kn
T
t
s
河南农业
2020
年第
12
期(中)
54
HENAN
NONGYE
q
、
2005
2010
2015
年份
(
C
)
图
2
气象要素
M-K
检验
年份
(
$
)
13a
12
00
11
50
11
00
10
50
1G
00
L250
Q
Q
2
0
7
L20
O
1150
H
S
1
1
a
i
0
5o
f
1
i
10
£
5
5
5
Q
19
90
年份
2
00
80
1
60
1
40
20
1
00
80
1
60
1
40
20
E
E
-
澀
嶽
畀
世
淋
做
0J3*
(
C
)
图
4
宁夏平原
1990
—
2019
年
ET
0
变化趋势
(
d
)
高处的风速
，
e
s
e
#
为平均饱和水气压和实际水气压
。
2.
有关气象要素的趋势检验
。
Mann-Kendall
(
M-K
)
非
参数检验法最早于
1945
年提出并完善
,
它可用于判断气候
要素是否存在突变和趋势检测
，
属于无分布检验
，
可避免
少数异
［
值的干扰
，
检测范围广
，
尤其适用于时间序列变
量的趋势分析
%
本文主要基于
matlab
实现
M-K
检验
。
3
.
数据处理
°
各气象站点逐日
ET0
计算采用
EX-
CEL2013
,
ET
o
的空间分布研究使用
Arcmap
中的反距离权
重插值法
，
值法
ET
o
分布
均
，
纟
图
5
ET
$
空间分布
1240
y
=
1.4179x-
R
2
=
0.9297
454.14
1200
中宁
1160
S1140
1100
银川
1060
1080
1100
1120
ET
1140
0
/mm
1160
1180
1200
图
6
ET
0
随高程分布变化规律
平滑
，
插值效果好
"
二、
结果与分析
(一
)
M-K
检验结果分析
图
2
为采用
M-K
检验法研究的气象因子长时间序列的
变化趋势及突变情况:图
2
(
a
)
可得平均气温
UF
统计量
,
自
1997
开始
，
由负变正
，
表明气温序列呈现上升趋势
，
其
中
2004
年以后
，
超过了
0.05
显著性水平线
，
表明这种增温
趋势自
2004
年开始变得十分显著
&
平均气温
UF
和
UB
统
计量在
0.05
显著性水平线范围内
2004
年出现交点
，
因此
2004
年为突变时刻&图
2
(
b
)
可知风速
UF
统计量
，
自
2004
年后开始
，
由正变负
，
表明风速序列呈现下降趋势
，
该序列在
2006
年出现突变&图
2
(
c
)
可得日照时数
UF
统
计量在
30
年间有
3
次趋势变化
，
1991
—
1995
年间呈现下降
趋势
，
1995
—
2005
年间呈现上升趋势
，
2005
年后又呈现下
降趋势&图
2
(
d
)
可得平均
UF
统计量均为负值，
呈现下降趋势
，
统计量在
2004
年出现交点
，
0.05
显著性水平线范围内
，
因此
2004
年为突变时刻
，该突变时
刻和平均气温突变时刻一致&
图
3
为采用
M-K
检验法研究
ET
。
因子长系列的变化趋
势及突变情况：
ET
0
统计量，
自
1990
—
2001
年序列呈现上
升趋势
，
从
2001
年开始
由正转负
，
其中在
2011
年变
为负值，表明
2001
年以后
ET
0
呈下降趋势&其中两个统计
量在
2009
年出现交点
，
0.05
显著性水平线范围内
，
因此
，
2009
年为突变时刻&
(二
)
宁夏平原
ET0
的时空分布
图
4
(
a
)
为宁夏平原沿黄流域逐年
ET
0
的变化图
，
可
以
出
ET
0
以
2001
年为
上升后下降
，
此结
和
MK
检
农业纵横
於
NONGYE
ZONGHENG
^S^
验得到的结论一致&图
4
(
b
)
为
6
个站点的变化规律
，
各
1990
—
2001
年
，
ET0
均呈现了上升趋势
，
后
呈
现下降趋势
，
点的
ET0
在
2006
年
值
，
后
呈现下降趋势&图
4
(
c
)
为年
ET
0
的距平百分
图
，
该图可以
沿
流
ET
0
分为
3
，
1990
—
1997
年为上升阶段
，
1998
—
2012
年为下降阶段
，
2013
年以后为
平
下降
&图
4
(
d
)
为
ET
0
变化趋势图，
可以
出沿
流
一年
中
的时间为
二
和
度
，
这两个季度的
ET
0
约为
890
mm
,
可占全年的
75%
。
图
5
(
a
)
为
1990
—
2019
年沿
流域
ET
0
第二
、
第三季
度分布图
，
可知这两季度
ET
0
以中宁为
，
中
降低
，
在
和
分
&图
5
(
b
)
为宁夏平原沿黄流域的年均
ET
0
，变化为
1087-1220
mm
，
其中以中宁为 ，该
年
ET
0
，
沿黄泪
，
的
降
，
ET0
值
、
、
、
次降低&由图
5
(
a
)
、
图
5
(
b
)
比较可得
，
宁夏平原
沿黄流
二
、
和年
ET
0
值空间
分布
£
基本一致&
图
6
为各气象站点年均
ET
。
随海拔的变化关系图
，
可
以
现
点
ET
0
的
增
增
，
者关系趋势线
R
2
为
0.929
7
，
各散点均布趋势线两侧
，
拟合
&
三
、
结语
利用宁夏平原沿黄流域
6
个气象站点的数据
，
通过
M-K
检验及
Arcmap
数据分析
法
，
得出了该
气象要
素和
ET0
的时空分布
：
30
年
平均气温呈现上升趋势
，
自
2004
年突
变的十分显著
，
这
变
一
；风速序列呈现下降
趋势
，
在
2006
年出现突变
；
日照
30
年间有
3
次趋势变
化
，
呈现下降趋势
，
后呈现上升趋势
，
后
呈现下
降趋势
；
平均
呈现下降趋势
，
2004
年为突变
时刻
，
该突变时刻和平均气温突变时刻一
&
宁夏平原沿
流
ET
0
分布
时间上可划分为
3
个阶
，
1990
—
1997
年为上升
，
1998
—
2012
年为
下降
段
，
2013
年以后为平下降
&
宁夏平原沿
流
的
ET
0
空间分布
，以中宁为核心区
，
该
年
ET
0
，
沿
，
的
降
，
ET
0
值
、
、
、
次降&
该
ET
0
有紧密的相关性&
参考文献
：
[1]
赵文刚
，
马孝义
，
刘晓群
,
石林
,
宋雯
.
基于神经网络算法
的广东省典型代表站点
ET
0
简化计算模型研究
[)].
灌溉排水
学报
,2019(05).
[2]
乔源
，
郑莉
.
对农业水利工程中高效节水灌溉技术的几
点探讨
[J].
农村实用技术
,2020(06).
[3]
孙静
，
阮本清
,
蒋任飞
.
宁夏引黄灌区参考作物蒸发蒸腾
量及其气候影响因子的研究
[J].
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,2006(01).
[4]
符淙斌
，
王强
.
气候
的定义和检测方法
[J].
大气科
学
,1992
(04)
.
河南农业2020
年第
12
期(中)
HENAN
NONGYE
55
2024年4月11日发(作者：荤秀杰)
农业纵横
血
NONGYE
ZONGHENG
宁夏平原沿黄流域
ET
#
时空分布特征
王超
（
宁夏建设职业技术学院
，
宁夏
750021
）
摘要
：
通过宁夏平原沿黄流域
6
个气象站/数据
，
分析研究该区域参考作物正蒸散量
ET0
时空分布特征
，
采用
M-K
检
验分析各气象要素以及
ET
$
的变化趋势和突变
,
通过
Arcmap
反距离权重插值方法分析
ET
$
的空间变化
。
结果表明
,
宁夏平
原沿黄流域
ET
$
分布从时间上可划分为
3
个阶段
，
空间分布以中宁为核心区
，
该区域年
ET
$
达到最大
，
沿黄河向北
，
随着海
拔高度的降低
，
ET
$
值吴忠
、
银川
、陶乐
、
降低。
海拔与该区域
ET
$
具有紧密的
关性
。
关键词
：
参考作物蒸散量；
时空分布
；
宁夏平原
；
M-K
检验
宁夏平原属于干旱半干旱区域
，
降雨量少
，
水资源短
缺
，
该区域农作物生长受水资源短缺的威胁严重
，
因此准
确计算作物需水量是优化灌溉制度、
提高用水效率必不可
少的依据
。
根据各类研究成果
，
参照作物蒸散量
（
ET
。
）
作
为空间水文循环重要环节
，对于研究作物灌水量及用水管
理均有重要意义
，
目前国际上普遍采用基于
ET
#
的作物需
水量计算方法
。
因此研究该地区的
作物蒸散量对
r
夏
原作物
水
理
及
重要意义
。
灌区的节水灌溉
有
一
、
研究区域及研究方法
（
一
%
研究区域
宁夏平原也称为银川平原，
位于
105
。
45'
〜
106
。
56'E
，
37
。
46'~39
O
23'N
，属黄河中上游
，
总面积约
1.7
万
5m2
,
是宁夏
小麦和水稻的主产区
。
该区域海拔在
1100
m
较为平缓
，
渠
，
属于
灌区。
该域照充足
，
降雨量少且蒸
。
。
（
二
）
数据来源
依据
国
据网提供的中卫
、
中宁
、
吴忠
、
银川
、
陶乐和惠农这
6
个气象站
（
见图
1
%
1990
—
2019
年
30
年间
的
资料及理位
（
%
计算方
。
（
见表
1
%
对于缺
刑
0.40
弘(心
—
G)
+
y
t
据，
采
该
要的
均
。
；
°
；
73
匕色
—
ej
1.
FAO56
Penman-Monteith
模型
（
PM
）
。
联合国粮农组
织
（
FAO
%
A
+
y(l
+
0.34[/
2)
其中
，
R
n
为净辐射量
，
G
为土壤热通量
，
K
为干湿常
数
，
△
为
水气压曲线斜率，
T
为
均温度
，
6
为
2
m
（
PM
）
计算
ET0
,
该计算
因子对蒸散的影响
，
可
：
的
表
1
宁夏平原各站的地理位置
中"站
中宁站
吴忠站
银川站
陶乐站
惠农站
经度
/°
105.
18
105.
67
106.18
106.18106.70106.76
纬度
/°
37.
5337.
48
37.9838.4838.8039.22
海拔
/m
1
125.
7
1
184.
9
1
127.7
1
112.7
1
102.9
1
092.2
风速感应器高度
/m
10.
6
10.
5
10.512.510.510.5
河南农业
2020
年第
12
期
（
中
）
HENAN
NONGYE
53
农业纵横
NONGYE
ZONGHENG
|
—
UF
统计量
・
…
UB
统计量
0.05
显著水平
---
UF
统计量
---
UB
统计量
0.05
显著水平|
1990
1995
2000
2005
2010
2015
年份
年份
(
b
)
⑻
|
—
—
UF
统计量
—
—
UB
统计量
0.05
显著水平|
|
—
—
UF
统让虽-
…
一
UB
统计量
0.05
显著水平|
珊
云
編
癡
fe
赛
匸
1990
1995
2000
我
蛋
宋
Kn
T
t
s
河南农业
2020
年第
12
期(中)
54
HENAN
NONGYE
q
、
2005
2010
2015
年份
(
C
)
图
2
气象要素
M-K
检验
年份
(
$
)
13a
12
00
11
50
11
00
10
50
1G
00
L250
Q
Q
2
0
7
L20
O
1150
H
S
1
1
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i
0
5o
f
1
i
10
£
5
5
5
Q
19
90
年份
2
00
80
1
60
1
40
20
1
00
80
1
60
1
40
20
E
E
-
澀
嶽
畀
世
淋
做
0J3*
(
C
)
图
4
宁夏平原
1990
—
2019
年
ET
0
变化趋势
(
d
)
高处的风速
，
e
s
e
#
为平均饱和水气压和实际水气压
。
2.
有关气象要素的趋势检验
。
Mann-Kendall
(
M-K
)
非
参数检验法最早于
1945
年提出并完善
,
它可用于判断气候
要素是否存在突变和趋势检测
，
属于无分布检验
，
可避免
少数异
［
值的干扰
，
检测范围广
，
尤其适用于时间序列变
量的趋势分析
%
本文主要基于
matlab
实现
M-K
检验
。
3
.
数据处理
°
各气象站点逐日
ET0
计算采用
EX-
CEL2013
,
ET
o
的空间分布研究使用
Arcmap
中的反距离权
重插值法
，
值法
ET
o
分布
均
，
纟
图
5
ET
$
空间分布
1240
y
=
1.4179x-
R
2
=
0.9297
454.14
1200
中宁
1160
S1140
1100
银川
1060
1080
1100
1120
ET
1140
0
/mm
1160
1180
1200
图
6
ET
0
随高程分布变化规律
平滑
，
插值效果好
"
二、
结果与分析
(一
)
M-K
检验结果分析
图
2
为采用
M-K
检验法研究的气象因子长时间序列的
变化趋势及突变情况:图
2
(
a
)
可得平均气温
UF
统计量
,
自
1997
开始
，
由负变正
，
表明气温序列呈现上升趋势
，
其
中
2004
年以后
，
超过了
0.05
显著性水平线
，
表明这种增温
趋势自
2004
年开始变得十分显著
&
平均气温
UF
和
UB
统
计量在
0.05
显著性水平线范围内
2004
年出现交点
，
因此
2004
年为突变时刻&图
2
(
b
)
可知风速
UF
统计量
，
自
2004
年后开始
，
由正变负
，
表明风速序列呈现下降趋势
，
该序列在
2006
年出现突变&图
2
(
c
)
可得日照时数
UF
统
计量在
30
年间有
3
次趋势变化
，
1991
—
1995
年间呈现下降
趋势
，
1995
—
2005
年间呈现上升趋势
，
2005
年后又呈现下
降趋势&图
2
(
d
)
可得平均
UF
统计量均为负值，
呈现下降趋势
，
统计量在
2004
年出现交点
，
0.05
显著性水平线范围内
，
因此
2004
年为突变时刻
，该突变时
刻和平均气温突变时刻一致&
图
3
为采用
M-K
检验法研究
ET
。
因子长系列的变化趋
势及突变情况：
ET
0
统计量，
自
1990
—
2001
年序列呈现上
升趋势
，
从
2001
年开始
由正转负
，
其中在
2011
年变
为负值，表明
2001
年以后
ET
0
呈下降趋势&其中两个统计
量在
2009
年出现交点
，
0.05
显著性水平线范围内
，
因此
，
2009
年为突变时刻&
(二
)
宁夏平原
ET0
的时空分布
图
4
(
a
)
为宁夏平原沿黄流域逐年
ET
0
的变化图
，
可
以
出
ET
0
以
2001
年为
上升后下降
，
此结
和
MK
检
农业纵横
於
NONGYE
ZONGHENG
^S^
验得到的结论一致&图
4
(
b
)
为
6
个站点的变化规律
，
各
1990
—
2001
年
，
ET0
均呈现了上升趋势
，
后
呈
现下降趋势
，
点的
ET0
在
2006
年
值
，
后
呈现下降趋势&图
4
(
c
)
为年
ET
0
的距平百分
图
，
该图可以
沿
流
ET
0
分为
3
，
1990
—
1997
年为上升阶段
，
1998
—
2012
年为下降阶段
，
2013
年以后为
平
下降
&图
4
(
d
)
为
ET
0
变化趋势图，
可以
出沿
流
一年
中
的时间为
二
和
度
，
这两个季度的
ET
0
约为
890
mm
,
可占全年的
75%
。
图
5
(
a
)
为
1990
—
2019
年沿
流域
ET
0
第二
、
第三季
度分布图
，
可知这两季度
ET
0
以中宁为
，
中
降低
，
在
和
分
&图
5
(
b
)
为宁夏平原沿黄流域的年均
ET
0
，变化为
1087-1220
mm
，
其中以中宁为 ，该
年
ET
0
，
沿黄泪
，
的
降
，
ET0
值
、
、
、
次降低&由图
5
(
a
)
、
图
5
(
b
)
比较可得
，
宁夏平原
沿黄流
二
、
和年
ET
0
值空间
分布
£
基本一致&
图
6
为各气象站点年均
ET
。
随海拔的变化关系图
，
可
以
现
点
ET
0
的
增
增
，
者关系趋势线
R
2
为
0.929
7
，
各散点均布趋势线两侧
，
拟合
&
三
、
结语
利用宁夏平原沿黄流域
6
个气象站点的数据
，
通过
M-K
检验及
Arcmap
数据分析
法
，
得出了该
气象要
素和
ET0
的时空分布
：
30
年
平均气温呈现上升趋势
，
自
2004
年突
变的十分显著
，
这
变
一
；风速序列呈现下降
趋势
，
在
2006
年出现突变
；
日照
30
年间有
3
次趋势变
化
，
呈现下降趋势
，
后呈现上升趋势
，
后
呈现下
降趋势
；
平均
呈现下降趋势
，
2004
年为突变
时刻
，
该突变时刻和平均气温突变时刻一
&
宁夏平原沿
流
ET
0
分布
时间上可划分为
3
个阶
，
1990
—
1997
年为上升
，
1998
—
2012
年为
下降
段
，
2013
年以后为平下降
&
宁夏平原沿
流
的
ET
0
空间分布
，以中宁为核心区
，
该
年
ET
0
，
沿
，
的
降
，
ET
0
值
、
、
、
次降&
该
ET
0
有紧密的相关性&
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