Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
CL
Changming Liu
Author with expertise in Climate Change and Variability Research
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
10
(20% Open Access)
Cited by:
4,075
h-index:
62
/
i10-index:
214
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

A Gauge-Based Analysis of Daily Precipitation over East Asia

Pingping Xie et al.Jun 1, 2007
Abstract A new gauge-based analysis of daily precipitation has been constructed on a 0.5° latitude–longitude grid over East Asia (5°–60°N, 65°–155°E) for a 26-yr period from 1978 to 2003 using gauge observations at over 2200 stations collected from several individual sources. First, analyzed fields of daily climatology are computed by interpolating station climatology defined as the summation of the first six harmonics of the 365-calendar-day time series of the mean daily values averaged over a 20-yr period from 1978 to 1997. These fields of daily climatology are then adjusted by the Parameter-Elevation Regressions on Independent Slopes Model (PRISM) monthly precipitation climatology to correct the bias caused by orographic effects. Gridded fields of the ratio of daily precipitation to the daily climatology are created by interpolating the corresponding station values using the optimal interpolation method. Analyses of total daily precipitation are finally calculated by multiplying the daily climatology by the daily ratio. Cross-validation tests indicated that this gauge-based analysis has high quantitative quality with a negligible bias and a correlation coefficient of ∼0.6 for comparisons between withdrawn station data and the analysis at a 0.05° latitude–longitude grid box. The quality of the analysis increases with the gauge network density. The mean distribution and annual cycle of this new gauge analysis present similar patterns but with more detailed structures and slightly larger magnitude compared to other published monthly gauge analyses over the region. The East Asia gauge analysis is applied to verify the performance of five satellite-based precipitation estimates. This examination reveals the regionally and seasonally dependent performance of the satellite products with the best statistics observed for relatively wet regions. Further improvements of the daily gauge analysis are underway to increase the gauge network density and to refine the algorithm to better deal with the orographic effects especially over South and Southeast Asia.
0
Paper
Citation1,022
0
Save
0

Multi-decadal trends in global terrestrial evapotranspiration and its components

Yongqiang Zhang et al.Jan 11, 2016
Abstract Evapotranspiration (ET) is the process by which liquid water becomes water vapor and energetically this accounts for much of incoming solar radiation. If this ET did not occur temperatures would be higher, so understanding ET trends is crucial to predict future temperatures. Recent studies have reported prolonged declines in ET in recent decades, although these declines may relate to climate variability. Here, we used a well-validated diagnostic model to estimate daily ET during 1981–2012 and its three components: transpiration from vegetation (E t ), direct evaporation from the soil (E s ) and vaporization of intercepted rainfall from vegetation (E i ). During this period, ET over land has increased significantly ( p < 0.01), caused by increases in E t and E i , which are partially counteracted by E s decreasing. These contrasting trends are primarily driven by increases in vegetation leaf area index, dominated by greening. The overall increase in E t over land is about twofold of the decrease in E s . These opposing trends are not simulated by most Coupled Model Intercomparison Project phase 5 (CMIP5) models and highlight the importance of realistically representing vegetation changes in earth system models for predicting future changes in the energy and water cycle.
0
Paper
Citation633
0
Save
0

Determination of daily evaporation and evapotranspiration of winter wheat and maize by large-scale weighing lysimeter and micro-lysimeter

Changming Liu et al.Apr 1, 2002
Daily evapotranspiration of irrigated winter wheat (Triticum aestivum L.) and maize (Zea mays L.) were determined for five seasons between 1995 and 2000 using a large-scale weighing lysimeter, and soil evaporation for each crop was measured for one season using two micro-lysimeters at Luancheng Station in the North China Plain. The results showed that total water consumption averaged 453 and 423 mm for winter wheat and maize grown without water deficit. The water consumption of winter wheat during its growth period greatly exceeds the precipitation, which ranges from 50 mm in dry years to 150 mm in wet years. Consequently, supplemental irrigation is very important to winter wheat production in the region. The average crop coefficient during the whole growth period was 0.93 for winter wheat and 1.1 for maize. Evaporation from the soil surface took up 29.7 and 30.3% of the total evapotranspiration for winter wheat and maize, respectively, equaling an annual loss of more than 250 mm water. Thus, reducing soil evaporation could be one of the most important water-saving measures in this serious water deficit region. Leaf area index (LAI) and moisture in the surface soil greatly affect the ratio of soil evaporation to total evapotranspiration. The relationship between this ratio and surface soil moisture and leaf area index was established, and can help to improve field water utilization efficiency.
0
Paper
Citation534
0
Save
0

Groundwater Exploitation and Its Impact on the Environment in the North China Plain

Changming Liu et al.Jun 1, 2001
Abstract The North China Plain (NCP) is one of China's most important social, economic, and agricultural regions. Currently, the Plain has 17,950 thousand ha of cultivated land, 71.1 percent of which is irrigated, consuming more than 70 percent of the total water supply. Increasing water demands associated with rapid urban and industrial development and expansion of irrigated land have led to overexploitation of both surface and the ratio of groundwater resources, particularly north of the Yellow River. In 1993, the ratio of groundwater exploitation to recharge in many parts of the NCP exceeded 1.0; in some areas, the ratio exceeded 1.5. Consequently, about 1.06 million ha of water-short irrigated areas in the NCP also have poor water quality. Persistent groundwater overexploitation in the northern parts of the NCP has resulted in water-level declines in both shallow and deep aquifers. According to data from 600 shallow groundwater observation wells in the Hebei Plain, the average depth to water increased from 7.23 m in 1983 to 11.52 m in 1993, indicating an average water-table decline of 0.425 m/year. Water table declines are not uniformly distributed throughout the area. Depletion rates are generally greatest beneath cities and intensively groundwater-irrigated areas. Water-table declines have also varied over time. With the continued decline of groundwater levels, large depression cones have formed both in unconfined and confined aquifers beneath the Hebei Plain. Groundwater depletion in the NCP has severely impacted the environment. Large tracts of land that overlie cones of depression have subsided, seawater has intruded into previously freshwater aquifers in coastal plains, and ground-water quality has deteriorated due to salinization, seawater intrusion, and untreated urban and industrial wastewater discharge. In order to balance groundwater exploitation with recharge, the major remedial measures suggested are to strengthen groundwater management, to raise water use efficiency, to adjust the water-consumed structure, and to increase water supply
0
Paper
Citation452
0
Save
0

Trends in pan evaporation and reference and actual evapotranspiration across the Tibetan Plateau

Yongqiang Zhang et al.Jun 22, 2007
The Tibetan Plateau is one of the areas of the world where humans have had a relatively minor impact. The plateau thus provides ideal conditions for investigating evapotranspiration (In this paper, evapotranspiration terms are defined as follows: (1) “Actual evapotranspiration” includes evaporation from water and soil and transpiration from the vegetation of a specific region; (2) “potential evapotranspiration” includes the maximum quantity of water capable of being evaporated from the soil and transpired from the vegetation of a specific surface; (3) “reference evapotranspiration” includes the maximum quantity of water capable of being evaporated from the soil and transpired from a hypothetical reference grass with an assumed height of 0.12 m, a fixed surface resistance of 70 s m −1 , and an albedo of 0.23; and (4) “pan evaporation” means evaporation from open circular pans with a diameter of 20 cm.) issues such as temporal trends of evapotranspiration, the pan evaporation paradox, and the complementary relationship hypothesis. We examined Penman‐Monteith reference evapotranspiration and pan evaporation from a 20‐cm pan by using a data set from 75 meteorological observatories across the plateau during the period 1966 to 2003. Actual regional evapotranspiration was estimated in 16 catchments across the plateau during the period 1966 to 2001. Reference evapotranspiration and pan evaporation significantly decreased at 47 and 38% of observatories, respectively, though air temperature at most of sites significantly increased ( P < 0.05); wind speed and sunshine hours significantly decreased at 85 and 43% of observatories ( P < 0.05). The annual reference evapotranspiration and pan evaporation averaged from all the observatories significantly decreased ( P < 0.05) while actual annual evapotranspiration averaged from all the catchments increased ( P < 0.1), indicating the existence of a pan evaporation paradox on the plateau. The analysis with a recovered stationary series method showed that decreasing trend in reference evapotranspiration was due to a decrease in wind speed and a decrease in net total radiation, and the increase in air temperature, however, showed little correlation with the declining trends in reference evapotranspiration and pan evaporation. Regional actual evapotranspiration and reference, Penman potential evapotranspiration, or pan evaporation exhibit complementary behavior, which, however, does not support Bouchet’s complementary hypothesis, perhaps because of the very low vapor pressure deficit. The current study suggests that the Bouchet’s complementary relationship needs to be reconsidered at high elevations.
0
Paper
Citation351
0
Save
0

Quantifying Global Hydrological Sensitivity to CO2 Physiological and Radiative Forcings Under Large CO2 Increases

Xuanze Zhang et al.Nov 27, 2024
Abstract Prediction of surface freshwater flux (precipitation or evaporation) in a CO 2 ‐enriched climate is highly uncertain, primarily depending on the hydrological responses to physiological and radiative forcings of CO 2 increase. Using the 1pctCO 2 (a 1% per year CO 2 increase scenario) experiments of 12 CMIP6 models, we first decouple and quantify the magnitude of global hydrological sensitivity to CO 2 physiological and radiative forcings. Results show that the direct global hydrological sensitivity (for land plus ocean precipitation) to CO 2 increase only is −0.09 ± 0.07% (100 ppm) −1 and to CO 2 ‐induced warming alone is 1.54 ± 0.24% K −1 . The latter is about 10% larger than the global apparent hydrological sensitivity (i.e., including all effects, not only direct responses to warming, = 1.39 ± 0.22% K −1 ). These hydrological sensitivities are relatively stable over transient 2× to 4 × CO 2 scenario. The intensification of the global water cycle are dominated by the CO 2 radiative effect (79 ± 12%) with a smaller positive contribution from the interaction between the two effects (6 ± 12%), but are reduced by the CO 2 physiological effect (−10 ± 8%). This finding underlines the importance of CO 2 vegetation physiology in global water cycle projections under a CO 2 ‐enriched and warming climate.