沙漠研究所 来自DRI沙漠研究所的科学家马库斯·伯利(左)和罗原(右)在内华达州博尔德市DRI称重蒸渗仪设备处检查土壤
信用:阿里燕子/DRI
几年前，沙漠研究所(DRI)科学家罗原博士在研究内华达沙漠大规模太阳能农场的环境影响时
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马库斯·伯利博士
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开始对一个特别的问题感兴趣:成千上万的太阳能电池板是如何影响沙漠水文的？ 这个问题引出了更多的问题
"下雨时，太阳能电池板如何改变水接触地面的方式？"他们问
“水去哪里了？有多少雨水留在土壤里？它深入土壤有多深？” “为了了解太阳能电池板如何影响沙漠水文，我们基本上需要更好地了解沙漠土壤的水文功能，”水文科学部博士后研究员罗解释说，他是《包气带杂志》一项新研究的主要作者
在这项研究中，罗，伯利和他的同事团队赫泽黑，博士
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和于博士
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通过改进现有的计算机模型，对我们理解水是如何在干燥的土壤中流动和储存做出了重要的改进
这个名为HYDRUS-1D的模型，基于降水和蒸发数据模拟了水在沙漠土壤中的重新分布
该模型的第一个版本是由DRI的一位名叫杰利·迪吉克马的研究生开发的，但是在土壤表面附近的土壤湿度水平非常低的条件下效果不好
沙漠研究所(DRI)的科学家罗原站在内华达州博尔德市DRI赛法斯蒸渗仪设施的称重蒸渗仪旁边
2020年11月
信用:阿里燕子/DRI 为了完善和扩展迪基马模型的实用性，罗分析了来自位于内华达州博尔德市的SEPHAS蒸渗仪设施的数据
在这里，大型地下土壤填充钢罐已经安装在汽车衡上，让研究人员能够在受控条件下研究土柱中的自然水分盈亏
利用蒸渗仪的数据，罗探索了几个水力方程的使用，以完善迪克曼的模型
这篇新论文中描述的最终结果，是对水分如何通过并储存在干燥沙漠土壤上层的更好理解和模型
“第一个版本的模型有一些缺点，”罗解释说
“它对体积含水量低于10%的非常干燥的土壤效果不好
SEPHAS蒸渗仪为我们提供了非常好的数据，有助于我们理解水是如何通过干旱土壤流动的，这是降雨和蒸发的结果
" 在沙漠环境中，了解水在土壤中的运动有助于各种实际用途，包括土壤恢复、侵蚀和灰尘管理以及减轻洪水风险
例如，这个模型对沙漠恢复项目很有用，项目经理需要知道沙漠暴雨后土壤中有多少水可供植物生长，伯利说
这也是帮助回答他们最初提出的太阳能农场如何影响沙漠水文的问题的一个关键难题
伯利说:“这个模型非常专业，但是所有这些专业的东西只是一种数学方法，用来描述一旦水碰到土壤，雨水是如何在土壤中流动的。”
“从更大的角度来看，这项研究的动机是一个非常实际的问题，即雨水落在沙漠中有成千上万个太阳能电池板的太阳能农场上会发生什么——但要回答这样的问题，有时你必须深入挖掘，首先回答更基本的问题
"
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