基于HadCM3模式的气候变化下北京地区冬小麦耗水(2)

CM3，利用作物模型CERES，模拟不同的灌溉处理方式、不同的预测期内北京地区冬小麦的生长和耗水过程，分析气候变化对冬小麦耗水的影响。

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2.1研究方法IPCC情景与HadCM3模式在2007年IPCC第四次报告中，将未来气候变化情景归为8种，分别是：（1）1PTO2X：温室气体按1%速率增加至两倍后稳定；（2）1PTO4X：温室气体按1%速率增加至四倍后稳定；（3）20C3M：温室气体按20世纪增加速率增加；（4）COMMIT：温室气体维持在2000年水平；（5）PICTL：温室气体维持在工业化以前的水平；（6）SRA1B：经济高速增长，人口增长缓慢，新技术迅速得到应用；（7）SRA2：世界发展极其不均衡，自给自足和地方保护主义，人口持续增长，经济增长速度较慢；（8）SRB1：世界均衡发展，更加公平地在全球范围实现经济、社会和环境的可持续发展。这些情景是开展气候变化影响研究的基础。［1］

HadCM3在现状（1961—1990年）、2020s（2011—2030年）、2050s（2046—2065年）、2080s（2080—2099年）的逐月气象资料模拟结果，栅格大小为2.5°x3.75°（纬度×经度），共73×96个。HadCM3模型提供的原始数据为netcdf格式，可以用Matlab的MEXNC插件读取数据。

2.2试验站模型参数率定时采用的气象资料、土壤资料和作物生理资料均取自北京市水利科学研究所永乐店试验站结合国家自然科学重点基金项目“农田节水灌溉的增产与环境影响效应研究”进行的田间试验。试验站位于北京市通州区（地理坐标为116.8°E、39.7°N），土壤以粉壤土及砂壤土为主。试验区分为6行（编号A-F）、5列（编号1-5）共30个小区，每个大小为10m×5m，用混凝土板隔HadCM模型由英国气象局Hadley气候预测研究中心开发，目前版本为HadCM3。IPCC给出了开。小区南侧布置有小型气象站。试验开展时间为1998年10月—2001年9月，共播种3季冬小麦。试验测定的项目主要包括：气象资料、农艺资料、作物生理资料、土壤水热状况、土壤养分资料和作物含氮情况等。3年冬小麦品种均选用京冬8号（原代号为京农88-66）。3年的播种日期均为10月4日，收割日期分别为6月12日、6月12日和6月10日，播种量为300kg/hm。

根据HadCM3提供的数据，在栅格大小为2.5°×3.75°（纬度×经度）的栅格中选取北京永乐店所在位置的栅格：北纬（37.5°～40.0°）东经（116.25°～120.0°），见图1。以该栅格的数据作为未来气候变化情景下的气象数据。2

图1北京所在栅格位置永乐店位置

2.3CERES模型与参数率定CERES（CropEnvironmentREsourceSynthesis）由美国农业部开发，是最具代表性的作物模型之一。经不断改进，目前CERES-Wheat的最新版本为4.0。本研究采用美国农业部农业技术转移决策支持系统（DSSAT）v3.5中的CERES-Wheat模块。CERES-Wheat模型能够通过输入相对较少且容易获取的遗传参数和气象资料日值、土壤资料，模拟不同气候条件、土壤水分条件、氮肥条件、CO2浓度条件下冬小麦的生长过程，并可以计算出作物蒸发蒸腾量即水资源消耗量。—1102—