Page 147 - 《高原气象》2026年第2期
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2 期 于 涛等：1980 -2018年红碱淖蒸发变化及驱动因素作用研究 447
（图 1）1957 -2018 年的逐日气象观测数据来折算蒸 式中： E 为水面蒸发量（单位： mm）； R 为净辐射
n
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发， 该数据包括气温、 比湿、 气压、 风速等， 但各数 （单位： W·m ）； G 为热通量（单位： MJ·m ·d ）；
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据存在不同程度的缺测。 r=0. 665×10 P 为 湿 度 计 常 数 ， P 为 气 压（单 位 ：
2. 2. 2 气象再分析数据 kPa）； T 为水面温度（单位： ℃）； e 为水面饱和水汽
s
s
本文选用 1979 -2018 年中国区域地面气象要 压（单位： hPa）； e 为水面上方空气的实际水汽压
a
素驱动数据集 CMFD（China meteorological forcing （单 位 ： hPa）； Δ 为 饱 和 水 汽 压 曲 线 斜 率 ， ∆ =
dataset）作为模型模拟的驱动数据， 该数据是基于 é ê ê 17. 27T ) ù ú ú
4098êê0. 6108exp ú ú
国内外多种分析资料和中国气象局常规气象观测 ë ( T + 273 û ； u 为 风 速（ 单 位 ：
数据制作而成（Chen et al， 2011）， 时间分辨率为 (T + 273 ) 2
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3 h， 空间分辨率为 0. 1°， 包括了气温、 气压、 比 m·s ）。
湿、 风速、 向下长波辐射与向下短波辐射， 具有较 （3）湖 泊 模 型 模 拟 。 本 文 使 用 CLM-LISSS
高的空间和时间分辨率以及较长的时间序列， 应用 （Community Land Surface model version 4-Lake，
广泛（徐华亭等， 2024； 刘渤等， 2024）。 Ice， Snow and Sediment Simulator）单点模型模拟蒸
2. 2. 3 MODIS遥感数据 发和红碱淖湖表水温（Subin et al， 2012）， 该模型将
湖表温度数据用来评估模型模拟结果， 它提取 湖泊垂直划分成雪、 水体和底层基质等， 本文使用
自 MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectrora‐ 了耦合了盐分参数化方案后的模型（Wen， 2015）。
diometer）地表温度产品 MYD11A2， 该产品时间分 中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中
辨率为 8 日， 空间分辨率为 1 km， 时间范围选用 心 2023 年 7 月观测的红碱淖平均水深约为 5. 66 m，
2003 -2023年。基于MODIS反照率产品MCD43A3 在模型中将水深设为 6 m。利用 MCD43A3 产品计
在 2015 -2016 年无冰期均值设置 CLM-LISSS 模型 算 2015 -2016 年红碱淖无冰期反照率均值为 0. 07，
反照率参数， 该产品时间分辨率为 1 日， 空间分辨 将红碱淖湖面反照率设为 0. 07。根据 2020 年监测
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率为500 m。 显示， 红碱淖盐度为 6. 42 g·L （程三友等， 2022），
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2. 3 研究方法 在模型中将盐度设为6. 5 g·L 。
2. 3. 1 蒸发计算方法 在用 CMFD数据驱动模型之前， 首先利用气象
站观测数据对 CMFD 数据进行了校正。二者的比
由于缺少红碱淖湖面蒸发的实测数据， 本文采
湿数据基本一致， 神木气象站的气压在 2012 年之
用多种方法计算获取湖面蒸发并进行优选， 所用方
前量级为 910 hPa， 在 2012 年之后量级在 890 hPa，
法如下：
因此无法确定其准确气压量级， 且气象站缺失向下
（1） 气象站蒸发皿折算。神木站具有大型蒸发
长波辐射和向下短波辐射数据。最终未对 CMFD
皿和小型蒸发皿两种方法实测得到的蒸发数据， 其
中的比湿、 气压、 向下长波辐射和向下短波辐射进
中 E601 大型蒸发皿数据存在大量缺测， 20 cm 小型
行校正。红碱淖面积较小， 且湖面气温相对陆地呈
蒸发皿数据在 1978 -2013 年较为完整， 2014 -2022
现“白天偏低、 夜晚偏高”的特征， 故忽略湖泊对气
年存在大量缺测， 因此本文采用 20 cm 小型蒸发皿
温的影响， 根据神木气象站气温数据对 CMFD气温
在 1978 -2013 年的数据来折算湖面蒸发。20 cm 小
进行校正， 二者对比差值为 0. 82 ℃， 采用在 CMFD
型蒸发皿折算至 E601 蒸发皿的折算系数为 0. 63
数据基础上增加 0. 82 ℃的修正方法。由于风速具
（杨亮彦等， 2021）， 神木站 E601蒸发皿折算至水面
有较强的局地性特征， 未根据神木气象站观测风速
蒸发的折算系数为 0. 93（施成熙等， 1986）， 20 cm
对 CMFD 风速进行校正； 湖泊由于其较小的粗糙
小型蒸发皿折算至湖面蒸发的折算系数为二者乘
度， 在白天和夜晚均一致的增强风速（苏东生等，
积0. 59。
2018； Wu et al， 2021）， 故本文采用了苏东生等
（2） FAO组织推荐 P-M 公式计算。联合国粮食
（2018）对湖区风速的修正方法， 将夏秋两季（6 -11
及 农 业 组 织（Food and Agriculture Organization of
月）的风速在白天增加 0. 6 m·s ， 夜晚增加 1. 8
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the United Nations， FAO）推荐的蒸发计算公式（以
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m·s 。
下简称P-M公式）如下：
900 2. 3. 2 蒸发归因定量分析方法
0.408∆ ( R n - G ) + r u (e s - e a ) 定量分析蒸发变化影响因素贡献所用方法
E = Ts + 273 （1）
∆ + r (1 + 0.34u ) 如下：
