RWEQ模型中风因子的改进及应用
2021-09-08巩国丽任丽霞
中国水土保持科学 2021年4期
巩国丽, 刘 鑫, 要 玲, 任丽霞, 王 敏
(1.山西能源学院,030600,山西榆次;2.生态环境部信息中心,100029,北京;3.北京维盛沃德科技有限公司,100029,北京)
土壤风蚀是我国北方地区土地退化的主要原因。为了更好地防治区域水土流失,需要定量估算区域风蚀状况及其原因。RWEQ模型是近几年应用比较普遍的能适应大区域定量估算风蚀量的模型。该模型是基于大量野外实验的一种经验模型[1],在实际测定风力导致的土壤侵蚀量以及当地的气象、地表植被、土壤湿度、地表的结皮和地表的可蚀性等因子的基础上得出的一个经验方程。风是产生风蚀的重要气候驱动力,也是RWEQ模型中最重要的输入数据,风速输入数据的质量对土壤风蚀量的估算结果影响较大。实际的风速时刻在变化,模型中代入不同时段的平均风速会产生不同的模拟结果,如日均风速和月均风速本身存在差异,风因子的计算结果偏差会很大。此外,代入平均风速会使得模型计算所得的风蚀量偏小,因为风蚀量的产生前提是风速大于临界起沙风速,而平均风速可能将瞬间的大于临界起沙的风速过滤掉。为此模型对计算所需风速的时间分辨率要求较高,要求有不少于500个的风速值用以估算模型中的风因子,但除非点位观测,大尺度的风因子值的模拟很难获得高分辨率的风速值。为解决这一问题,有学者利用分形等方式进行风速时间序列的插值研究[2]。模型中也内嵌一个风速生成器,该风速生成器的输入参数为韦伯系数,且很多学者也提到可以采用Weibull分布参数拟合估算风速[3-4]。……
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