参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)作为一种假想性指标,其联合国粮农组织(FAO)定义为:当作物高度为0.12 m,冠层阻力为70 s/m,反射率为0.23时的假设参考作物,参考表面与宽阔的、高度均匀、生长活跃、完全覆盖地面、水分充足的绿草表面非常相似[1]。计算参考作物蒸散量ET0常用的方法有辐射法[2]、温度法[3]和蒸发皿法等[4]。ET0作为水文循环的重要参数[5],对它的科学计算可为解决现实问题提供数据参考,研究分析ET0及其变化趋势对农业水资源分配,估算作物需水量[6],规划区域农业活动以及评价区域干湿变化等[7]方面具有重要参考价值。
随着全球气候异常、世界人口增加和水资源短缺等问题愈加严重,人们开始关注蒸散发的变化,对ET0的研究也越来越广泛。黄娟等[8]根据全国529个气象站1961—2010年的观测数据,表明中国参考作物蒸散量总体呈下降趋势,下降幅度不大,指出中国西北和西南地区近50 a的ET0平均值明显大于东北地区和中部腹地; 王鹏涛等[9]研究表明,华北平原ET0在1960—2012年总体呈下降趋势,在空间上呈高低值相间分布; 白爱娟等[10]研究表明,青海湖流域1971—2007年ET0呈减弱趋势,夏季减少最为显著,秋冬季存在弱增加的趋势; 李雪[11]对辽河流域(辽宁段)的ET0进行研究表明,该河段内11个气象站在1960—2006年ET0大多呈下降趋势,但多数不显著,各气象站ET0随时间非线性变化; 吴佳蔚[12]研究表明,在辽河流域的干湿过渡和半湿润区ET0以-17.16,-12.71 mm/10 a的递减速率下降,在半干旱区域以0.87 mm/10 a的递增速率增加。根据已有研究可看出,在不同地区、不同环境条件下ET0的时空变化趋势不同。
蒸散发作为连接陆地循环和大气循环的中间环节[13],其整个过程会受到众多气象因素的影响。吴霞等[14]研究表明,中国1961—2015年ET0呈减少趋势主要是由风速减小、日照时数降低和水汽压微弱增加共同导致的; 钟巧等[15]对影响博斯腾湖流域ET0变化的气象因子进行贡献率分析,结果表明,该流域ET0变化对净辐射最为敏感,其次为风速和最高气温,对相对湿度和水汽压的敏感性较弱; 张淑杰等[16]研究表明,影响东北地区1961—2007年ET0变化的主要气象因素为日照时数和风速; 张伟科等[17]研究表明,西辽河流域1974—2005年ET0与气温、日照时数和风速呈显著正相关,与平均相对湿度呈显著负相关; 王炳亮等[18]研究表明,在辽河三角洲的半干旱区,敏感系数由大到小依次是相对湿度、风速、太阳辐射和平均气温,在半湿润区和滨海干湿过渡区,敏感系数由大到小依次是相对湿度、太阳辐射、平均气温和风速。根据现有研究可看出,ET0随气象因子的变化而变化,ET0的变化主要与气温、日照时数、风速、相对湿度、气压等气象因子相关[19],在不同气候条件下,各气象因子对ET0的敏感性和贡献率具有较大差异。