预计南部非洲地区的降水量减少,斯威士兰也不例外。将来的12个通用循环模型(GCM)的平均结果(降水,潜在的蒸散量)将来(2021年至2060年)和观察到的溪流流量被输入到校准的降雨径流模型(WATBAL模型)中,以确定斯威济兰州在预期的气候变化下四个集水区的水资源。仿真结果表明,当前流量位于所有集水区投影流的95%置信区间内。这意味着在5%置信度下观察到的流流量和投影流量之间没有显着差异。但是,径流变化在2.5%至97.5%之间的变化范围在-17.4至26.6之间; -31.2至18.1; -40.3至27.7;和-40.8%至34.9%的Mbuluzi,Usutu和Ngwavuma集水区分别为三个流域(USUTU,MBULUZI和NGWAVUMA)的大部分月份,径流变化的中位数为负。因此,在预期的气候变化下,这三个集水区的径流将更少。因此,提出了三个流域的径流,并提出了Swaziland的适应选项。
摘要:数字孪生流域是物理流域的虚拟表示,具有同步仿真、虚实交互和迭代优化等特点。数字孪生流域的构建需要具有大范围覆盖、高精度、高分辨率、低延迟等特点的流域数据库。遥感技术的进步为获取流域要素变量提供了新的技术手段。本文对遥感技术在降水、地表温度、蒸散、水位、河流流量、土壤湿度和植被七大要素变量的检索原理、数据现状、评估与比对、优势与挑战、应用和前景进行了全面的概述和讨论。指出遥感可以应用于数字孪生流域的一些功能,如干旱监测、降水预报和水资源管理。但还需要通过数据合并、数据同化、偏差校正、机器学习算法、多传感器联合检索等手段,进一步提高数据精度、时空分辨率、时延等。本文将有助于推进遥感技术在数字孪生流域建设中的应用。
1。现有的春季和地下水资源。更频繁和严重的干旱事件将减少春季和地下水系统的水利用率。2。现有的春季和地下水资源。降水模式的变化将改变春季和地下水的空间和时间模式。3。农业系统。更频繁的干旱事件将导致农作物产量降低,从而导致当前多数雨水系统的灌溉需求越来越多,这依赖于该地区的自然水文周期来提供泉水和地下水的灌溉水。4。农业系统。降雨模式的变化将导致雨水农业系统的农作物产量降低。5。农业系统。温度升高将导致蒸散率提高,从而增加农业部门的水需求。侵蚀流域的沉积将减少储水系统的水利用率。6。森林。温度和降水模式的变化确实会改变森林的生长速度,并改变特定树/森林类型的适用性,从而降低了森林提供水文和其他生态系统服务的能力。
摘要。空气温度的平均变化和气候变化,因此蒸散和降水会影响农业和自然生态系统的水平衡。在不同的温室气体排放方案中,水平评估尤其是水分缺乏,与火灾风险潜力有关,并且在农业生产中降低。鉴于人类和自然地区的影响和风险的维度,必须评估预测,以进行与农业管理和预防森林火灾有关的决策。CMIP6气候变化情景(耦合模型对比项目第6阶段)是国际气候变化影响预测的主要国际集合,表明水平衡成分(尤其是水分缺乏)的重大变化。专门针对巴西潘塔纳尔地区,场景在春季投射了较干燥的气候,这可能会进一步有利于大火和区域农业生产的巨大损失。因此,有必要更细节地评估影响,并提出适应性的替代方案,以替代潘塔纳尔(Pantanal)未来的气候预测。
[1 ] 戴[2011](下称D11)指出,帕尔默干旱严重程度指数(PDSI)优于其他基于统计的干旱指数,包括标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)。D11认为,鉴于PDSI水平衡模型的物理特性,该指数考虑了先前的条件,因此可以提供可靠的干旱严重程度估计值,而其他干旱指数则纯粹基于特定气候变量的过去统计数据。然而,D11高估了PDSI在广阔空间尺度上真实模拟分布式土壤水分平衡的能力,而忽略了干旱现象固有的复杂性和多尺度特性,这些特性不仅与土壤的水分条件有关。在本文中,我们讨论了干旱的复杂特征以及PDSI在量化各种水文系统中的干旱条件方面的局限性。我们描述了基于统计的干旱指数(包括 SPI 和 SPEI)的优势。SPI 和 SPEI 不是(也不打算成为)基于物理的指数,这一事实带来的是解放而非限制,尤其是当 PDSI 的物理基础受到严重质疑时。
[1 ] 戴[2011](下称D11)指出,帕尔默干旱严重程度指数(PDSI)优于其他基于统计的干旱指数,包括标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)。D11认为,鉴于PDSI水平衡模型的物理特性,该指数考虑了先前的条件,因此可以提供可靠的干旱严重程度估计值,而其他干旱指数则纯粹基于特定气候变量的过去统计数据。然而,D11高估了PDSI在广阔空间尺度上真实模拟分布式土壤水分平衡的能力,而忽略了干旱现象固有的复杂性和多尺度特性,这些特性不仅与土壤的水分条件有关。在本文中,我们讨论了干旱的复杂特征以及PDSI在量化各种水文系统中的干旱条件方面的局限性。我们描述了基于统计的干旱指数(包括 SPI 和 SPEI)的优势。SPI 和 SPEI 不是(也不打算成为)基于物理的指数,这一事实带来的是解放而非限制,尤其是当 PDSI 的物理基础受到严重质疑时。
摘要 - 灌溉调度的任务涉及在整个生长季节的整个过程中依次建立要向现场施用的灌溉的时间和数量。此任务可以概念化为马尔可夫决策过程。强化学习(RL)是一种机器学习方法,利用与环境互动获得的奖励来指导行为,并逐步制定了一种最大化累积奖励的策略,非常适合管理诸如灌溉计划之类的顺序决策过程。深度RL是RL与深度学习技术的结合,有可能为复杂的国家提供复杂的认知决策挑战提供新颖的解决方案。在这项研究中,将提出一种基于RL的灌溉计划方法,以增强灌溉应用中经济回报的优化。此方法涉及计算每个步骤的灌溉量,同时服用蒸散量(ET),土壤水分,未来的沉淀概率以及当前的作物生长阶段。模拟结果显示,经济回报率有显着改善,潮湿季节和旱季分别为5.7%和17.3%,而节水效应类似于传统的基于阈值的方法。
摘要。我们概括了感热通量 (H) 估计的方法,这是基于遥感 (RS) 的蒸散 (ET) 模型中的一个关键参数。我们提出了一种 ET 模型分类方案,考虑到它们在估计 H 的方法上的区别。遵循所提出的分类方案,简要讨论了单源和双源 RS ET 模型中 H 估计的理论背景及其独特特点。我们讨论了影响每个模型下 H 计算的关键参数的作用,并介绍了相关研究进展。在单源和双源模型的背景下,讨论了数据同化技术的重要性,以及无人机在湍流热通量不间断估计中的应用。讨论了尺度对模型验证的影响以及聚合方法的影响。我们利用从同行评审文章中获得的信息,比较了流行的 ET 模型在估计 H 方面的性能。讨论了与 RS 数据集在空间和时间分辨率方面的局限性以及使用未来卫星任务缓解缺点的范围。最后,我们指出了当前的挑战和未来的研究领域,需要在未来认真解决这些问题。© 2020 光学仪器工程师协会 (SPIE) [DOI: 10.1117/1.JRS.14.041501]
气候引起的热温极端的不断升级威胁构成了全球可持续性挑战,影响了生态系统和公共卫生。虽然已知叶子面积指数的增强(LAI;又名地球绿色)可以冷却全球平均空气温度,但知识差距在缓解效果中对热温极端的影响存在,尤其是在过去三十年中的Rising Co 2下。我们的研究结合了耦合的土地大气候气候模型(IPSL -CM)模拟与全球观察结果,表明地球绿色已降低了炎热的天数频率指数(TX90P)和温暖的夜晚频率指数(TN90P),以-0.26±0.10天数量降低了-10天和-0.11 and -0.11 and -0.11及以-11±0.11及5.11;全球。然而,上升的CO 2水平部分降低了这些缓解效果,没有这些效果,地球绿化可能会抵消TX90P的7.7%,而TN90P的10.0%。我们的发现阐明了Earth Greening减轻极端温度的潜力,为更具弹性和可持续的气候适应和缓解提供了一种途径。关键字:叶区索引;极端气候;蒸散;地球系统模型;缓解气候变化;升高的CO 2浓度
本章讨论了使用各种数学方法根据降雨计算雨水径流率和径流量的基础知识。为了有效地计算雨水径流,本章还介绍了这些方法试图模拟的降雨径流过程的基本原理。还提供了使用自然资源保护服务 (NRCS) 方法、合理方法和改进合理方法的指导,这些方法、方法和方法都是 NJDEP 雨水管理规则 (NJAC 7:8 et seq) 中特别要求的。雨水径流基础知识一般来说,雨水径流可以说是降雨与土地相互作用的副产品。这种相互作用是地球水在陆地和大气之间不断循环时可能经历的几种过程之一。这个循环过程在科学上称为水文循环。雨水径流只是水的众多形式之一。下图 5-1 描述了水在水文循环过程中可能采取的主要形式以及产生这些形式的各种过程。除了径流之外,这些过程还包括降水、表面或大气蒸发、植物蒸散以及渗入土壤和/或地下水。因此,以雨水形式沉淀的水可能会在地面或植物表面、大气中、各种土壤层中或水道和水体中停留一段时间。