蒸散發是陸地水循環和能量平衡的關鍵環節,準確估算其時空變化對水資源管理和氣候變化研究具有重要意義。然而,在高山異質性流域,由于地形復雜、觀測稀缺,蒸散發的精確估算仍面臨巨大挑戰。蒸發互補關系(CR)理論及其衍生模型因僅需常規氣象要素輸入,在資料匱乏區具有應用優勢。將CR與Budyko框架耦合能進一步約束蒸散發估算,但固定Budyko參數w在強異質區域會引入空間偏差,因此開發分布式參數化方案具有實踐需求和理論價值。
best365英國體育在線沈彥軍研究組,以印度河上游流域為研究區,系統評估了融合Budyko框架的廣義互補關系(BGCR)模型在高異質性高山流域的適用性,提出了適用于該區域的分布式參數化方案,揭示了1982–2022年間蒸散發的時空演變規律及其氣候敏感性。研究發現,使用統一的Budyko參數會導致顯著的空間偏差,而基于降水季節性指數和地表反照率的分布式參數化方案顯著改善BGCR模型對復雜高山地形的適用性和可靠性。蒸散發對降水的敏感性最高,其次為地表反照率與溫度,表明降水變率在調控印度河上游蒸散發時空變化中占主導地位。該研究發展了復雜地形下蒸發互補關系的理論方法,為數據稀缺的高山異質性流域蒸散發估算提供了可靠框架,對提升水文模型精度、支持跨境水資源管理及區域生態安全具有重要科學價值。
上述研究成果以“Diagnosing evaporation in heterogeneous alpine basins using the generalized complementary relationship model integrated with the Budyko framework”為題,發表在水資源領域權威期刊Journal of Hydrology上。張曉龍助理研究員為第一作者,沈彥軍研究員為通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃項目(No. 2021YFE0100700)、國家自然科學基金項目(No. 42230508, 42471041)及巴基斯坦科學基金項目(No. PSF/CRP/18th Protocol (10))的聯合資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2025.134496

圖1 3種參數化方案和4種蒸散發產品的性能比較

圖2 各子流域蒸散發年際、年內變化過程

圖3 研究區及各子流域(a)蒸散發、(b)溫度、(c)降水的時間變異