1.4　本书目的与内容

水文模型是分析环境变化对水文循环过程影响的重要工具，蒸散发是水文循环和能量循环的关键要素，本书通过对水文循环模拟中蒸散发估算方法进行深入剖析，旨在研究水文循环模拟中不同蒸散发估算方法的响应机制，探讨其适用性和对气候要素的敏感性，为水文循环模拟方法的发展和选用提供科学依据。

在现有流域水文循环模型中，实际蒸散发的估算通常是将潜在蒸散发作为边界条件，并根据土壤干湿变化情况对其在水量平衡中进行折算得到实际蒸散发。由于水文气象资料情况的不同，各流域水循环模型中选取的潜在蒸散发估算方法各有不同，为了全面准确地对流域水循环模拟中蒸散发估算方法进行评估，本书首先对水文循环模拟中常用的潜在蒸散发估算方法在典型研究区的适用性进行评估。在此基础上考虑到水文循环模型是当前评估气候变化对水资源影响的主要工具，采用敏感系数法和贡献率法对常用的各种潜在蒸散发估算方法的气候敏感性进行分析。然后比较常用水文循环模型中蒸散发折算函数折算量与实测潜热通量的关系，分析水文模型中土壤湿度折算函数与蒸散发之间的响应关系，按照其响应机理将其分为两类，一类是通过土壤可用水函数建立潜在蒸散发和实际蒸散发的关系，从而估算蒸散发量；另一类是基于Penman-Monteith公式直接估算蒸散发量。第一类方法简单易行，资料需求小；第二类方法机理性强，但数据需求较高。为了满足不同资料情况下水文模型的运行条件，本书结合DTVGM的特点，首先构建了基于土壤湿度折算函数的蒸散发估算方法，满足少资料条件要求；然后考虑二氧化碳对水文循环的影响，基于Jarvis气孔导度模型，建立DTVGM-Jarvis水碳耦合模型，但与前模型相比，数据需求明显增加。最后将改进的两模型在典型径流小区对其效果与原模型进行比较分析。

全书主要内容如下：

第1章：对蒸散发的定义及发展阶段进行总结，在此基础上对当前主要的蒸散发估算方法的研究进展及优缺点进行综述，并指出未来发展方向，由于基于水文循环模拟估算蒸散发的方法既能考虑水量平衡又能兼容别的蒸散发估算方法，因此开展基于水文循环模拟的蒸散发估算方法十分必要。

第2章：概述水文循环模拟中蒸散发估算方法响应机理，并根据对机理描述程度将水文循环模拟中蒸散发估算方法分为整体折算和分类汇总两种方法；对基于土壤湿度折算机理进行分析并进一步对整体折算方法中的土壤可用水函数和潜在蒸散发估算方法进行概述。

第3章：分析12种常用潜在蒸散发估算方法在全国不同湿度和温度带的适用性。考虑到潜在蒸散发量是现有水循环模拟中重要的输入量，并且现存的估算潜在蒸散发的方法多种多样，选取13种常用且估算效果较好的潜在蒸散发估算方法，从估算值与蒸发皿蒸发量的相关性、多年均值空间分布、年内季节空间分布及年际变化趋势四个方面对它们的适用性进行比较分析。

第4章：评价常用潜在蒸散发估算方法的气候敏感性。考虑到水文循环模型是评估气候变化对水资源影响的重要工具，本书对选取的潜在蒸散发估算方法的气候敏感性从气候敏感系数和变化贡献率两个方面对各种方法对主要气象因子的敏感性进行分析评价。

第5章：在汇总分析常用水文模型中蒸散发估算方法的基础上，对其响应机理进行分类。同时采用点尺度数据对其模拟效果进行分析，在总结其模拟效果的过程中，同时对水文模型对蒸散发的敏感性进行分析。最后根据非线性水文系统的特点构建适合非线性水文系统模型的估算方法。

第6章：结合非线性水文模型“从复杂现象中寻找简单规律”的特点，在Jarvis模型既简单又是冠层导度模型的基础上，本书构建DTVGM-Jarvis水碳耦合模型，并在点尺度和小区尺度验证其模拟效果。

第7章：结论与展望。