中國西北地區ET0多尺度分析

摘要：基于西北地區１９７８～２００８年３０個典型氣象站逐日觀測資料，應用ＦＡＯ－５６分冊推薦的Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ公式，計算得出各站歷年逐日參考作物蒸發蒸騰量ＥＴ０。應用Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ檢驗法和小波變換方法分別分析西北地區ＥＴ０序列的變化趨勢以及周期特性和突變特性。結果表明，西北地區該時期ＥＴ０序列主要存在尺度為２７年、９年和４年的周期變化，其變化趨勢達到顯著水平，１９７８～１９８８年下降趨勢明顯，１９９８～２００８年上升趨勢明顯。

關鍵詞：參考作物蒸發蒸騰量；Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ檢驗法；小波變換；中國西北地區

中圖分類號：Ｓ１６１．４＋２ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）24－5086-04

Ｍｕｌｔｉ－ｓｃａｌｅ Ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆ ＥＴ０ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ

ＦＡＮ Ｌｉｎ-ｌｉｎa，SUN Qing-yub，ＬＩＵ Ｘｉａｏa

（a.Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ； b. Center for Agricultural Water Research in China，

Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，China）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄａｉｌｙ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｄａｔａ ｏｆ ３０ ｓｔａｔｉｏｎｓ ａｌｌ ｏｖｅｒ ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ， ｄａｉｌｙ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ（ＥＴ０） ｗａｓ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ＦＡＯ Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ ｅｑｕａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ ｍｕｔａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ were ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｔｒｅｎｄ， ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｍｕｔａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＥＴ０ ｔｉｍｅ ｓｅｒｉｅｓ ｉｎ ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ． Ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｓｈｏｗed ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｅｒｉｏｄｓ ｏｆ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ were ａｒｏｕｎｄ ２７ ｙｅａｒｓ， ９ ｙｅａｒｓ ａｎｄ ４ ｙｅａｒｓ． Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｓｈｏｗed ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ＥＴ０ ｔｉｍｅ ｓｅｒｉｅｓ weｒｅ ａｔ ９５％． Ｔｈｅｒｅ weｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓ ｄｒｏｐ ｔｒｅｎｄｓ ｆｒｏｍ １９７８ ｔｏ １９８８ ａｎｄ ｕｐ ｔｒｅｎｄｓ ｆｒｏｍ １９９８ ｔｏ ２００８．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｃｒｏｐｓ ｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ； Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ ｍｅｔｈｏｄ； ｍｏｒｌｅｔ ｗａｖｅｌｅｔ； ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ

西北地區最主要的自然特征是干旱，這就造成了水資源供需矛盾。水資源短缺和不合理的用水方式導致了生態環境惡化，灌溉面積的擴大與流域生產力水平提高對流域生態環境產生了一定的負面效應。參考作物蒸發蒸騰量（ＥＴ０）表征了大氣蒸發率及實際蒸散率的上邊界大小［１］，作為區域能量平衡和水分平衡的重要組成部分，在農業水資源利用、生態系統建模及評價區域干濕狀況等方面是一個關鍵的計算因子。倪廣恒等［２］利用ＧＩＳ的空間分析功能，分析了ＥＴ０的空間變化規律；楊永紅等［３］利用Ｋｉｒｇｉｎｇ插值及Ｓｕｒｆｅｒ ８．０的空間分析功能，得到西藏高原區年ＥＴ０均值的等值線圖；董滿宇等［４］等運用ＭＨＦ小波分析、非參數統計檢驗Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ法及Ｙａｍａｍｏｔｏ法對東北地區９１個氣象站近５０年的氣候資料進行了溫度變化的時空特征分析。選取中國西北地區３０個氣象站為代表，應用ＦＡＯ－56 Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ公式，計算得出各站歷年逐日參考作物蒸發蒸騰量。利用Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ檢驗法和小波變換方法分別分析了西北地區ＥＴ０序列的變化趨勢以及周期特性和突變特性。……