Page 131 - 水利学报2025年第56卷第3期

式中：Ｐ为日内降雨量，ｍｍ；Ｔａ 和 Ｔ 分别为日内最高气温及作物生育期内气温平均值，℃；ｚ为温
ｍａｘ ｍ
度校正因子。
式（２）中，Ｐ′与 Ｐ呈负相关，表明随 Ｐ的增大，其对 Ｇ产生的负影响越大。当 Ｐ ＝ ０时，Ｐ′ ＝ １，
表明在无降雨时，当前气象条件对 Ｇ不产生负影响；当 Ｐ＞０时，Ｐ′随 Ｐ的增加而逐渐减小，刻画了降
雨对 Ｇ产生负影响的这一情况。式（３）中描述气温变化对 Ｇ的影响，即通过比较 Ｔａ 和 Ｔ 大小，来
ｍａｘ
ｍ
判断当日气温是否发生骤降，从而判断气温对 Ｇ的影响是否是负向的。气温因子 Ｔ′随 Ｔ ?Ｔａ 而变化，
ｍ ｍａｘ
当 Ｔ ?Ｔａ ＜１即 Ｔ ＜Ｔａ 时，Ｔ′＞０，表明该日气温没有发生明显下降，此时气温对于 Ｇ的影响是正向
ｍ ｍａｘ ｍ ｍａｘ
的；当 Ｔ ?Ｔａ ＞１即 Ｔ ＞Ｔａ 时，Ｔ′＜０，日内监测气温均低于 Ｔ ，表明该日气温明显下降，此时气温
ｍ ｍａｘ ｍ ｍａｘ ｍ
对 Ｇ的影响是负向的。
［２１］
这里采用蒙特卡罗法估计式（３）和式（４）中参数 ｚ和 α 。该方法通过重复随机取样获取数值结
果，利用随机性解决原则上具有确定性的问题 ［２５］ 。估算步骤包括：①利用田间实测 ＬＡＩ和 Ｇ?Ｒｎ拟合
关系，确定 α的初始范围；根据经验将 ｚ值范围设为 １～５０。②在确定的参数范围内从均匀分布中随机
抽样的参数集进行 １００００次蒙特卡罗模拟，得到 １００００组 α和 ｚ值。③将得到的每组 α和 ｚ值代入
式（２）—（４）中获得 Ｇ估算值，并与实测值进行对比，选择与实测值拟合效果最好的一组 α和 ｚ值作为
最优参数。
本文确定参数 α和 ｚ初始值时所用 ＬＡＩ来源于站点实测数据，区域 ＬＡＩ和 ｆ则利用遥感数据反演
ｃ
获得。ｆ利用式 ｆ ＝ （ＮＤＶＩ － ＮＤＶＩ ）?（ＮＤＶＩ － ＮＤＶＩ ）获得，其中 ＮＤＶＩ 和 ＮＤＶＩ 分别代表全植被
ｍｉｎ
ｍａｘ
ｍｉｎ
ｃ
ｍａｘ
ｃ
ｍｉｎ
覆盖和裸土时 ＮＤＶＩ，取值分别为 ０．８和 ０．２ ［２６］ 。利用全植被覆盖和裸土的消光系数按照 ｆ进行线性插
ｃ
取 ０．６，全生育期 β ＝ ０．６ｆ ［２７］ 。
值获得全生育期 β ，全植被覆盖时消光系数 β ｍａｘ ｃ
３ 数据来源
３．１ 研究区基本情况 本研究包括 ４个研究区，分别为国内的内蒙古河套灌区永济试验站（ＣＨ － ＹＪ）、
北京市大兴区中国水科院节水灌溉试验站（ ＣＨ － ＤＸ）、美国内布拉斯加大学农业研究与发展中心站点
（ ＵＳ － Ｎｅ３）及韩国江原道铁原郡站点（ＫＲ － ＣＲＫ）；涉及向日葵、小麦、玉米等农田，具体信息见表 １。
其中 ＣＨ － ＹＪ和 ＣＨ － ＤＸ站点数据以地面观测为主，ＵＳ － Ｎｅ３和 ＫＲ － ＣＲＫ站点数据来源于全球区域通量
网 ＦＬＵＸＮＥＴ（ｈｔｔｐｓ：??ｆｌｕｘｎｅｔ．ｏｒｇ?ｄａｔａ?）。ＦＬＵＸＮＥＴ包括 ＦＬＵＸＮＥＴ２０１５和 ＦＬＵＸＮＥＴ － ＣＨ４数据集，明确
标识 ＵＳ － Ｎｅ３和 ＫＲ － ＣＲＫ为玉米－ 大豆轮作和水稻的典型种植站点。

表 １ 研究站点具体信息汇总
站点位置 站点名称 纬度?（°） 经度?（°） 种植作物 数据来源 时间段
中国内蒙古自治区 ＣＨ － ＹＪ １０７．２７６５ ４０．７３５８ 向日葵 试验观测 ２０２１—２０２３年

中国北京市大兴区 ＣＨ － ＤＸ １１６．４２７０ ３９．６２１３ 玉米－ 小麦轮作 试验观测 ２００６—２００９年
美国内布拉斯加州 ＵＳ － Ｎｅ３ － ９６．４３９７ ４１．１７９７ 玉米－ 大豆轮作 ＦＬＵＸＮＥＴ２０１５ ２００１—２０１２年

韩国江原道 ＫＲ － ＣＲＫ １２７．２５０６ ３８．２０１３ 水稻 ＦＬＵＸＮＥＴ － ＣＨ４ ２０１５—２０１８年

３．２ 地面数据观测
３．２．１ ＣＨ － ＹＪ站点 ＣＨ － ＹＪ试验区属于干旱大陆性季风气候，干燥少雨，年平均降雨量 １７０ｍｍ，年
平均气温 ８．９℃，多年水面蒸发量为 ２３００ｍｍ ［２８］ 。于 ２０２１—２０２３年的 ６—９月在向日葵田间开展试验
监测，研究时段内不涉及灌溉。田间安装 １套多参数观测系统，同步实时测量农田太阳辐射（ＳＰ１１０ －
Ａｐｏｇｅｅ，ＵＳＡ）、空气温度（ＨＭＰ６０ － Ｖａｉｓａｌａ，Ｆｉｎｌａｎｄ）、冠层温度（ＴＰｉＳ１Ｔ１２５２Ｂ，Ｇｅｒｍａｎｙ）和 １０、２０
及 ４０ｃｍ深度土壤温湿度（ＳＭ１０Ｄ，中国），采集间隔 ３０ｍｉｎ（图 ２（ａ）），详细结构见文献［２９］。２块
土壤热通量板（ＨＦＰ０１，ＨｕｋｓｅｆｌｕｘＩｎｃ．ＮＥＤ）埋设于土表下 ５ｃｍ处监测实际 Ｇ值。设备故障导致 ２０２３

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