南陽市水面蒸發(fā)分布特性分析

□馬 勇（河南省南陽水文水資源勘測局）

1.南陽市氣候特性

南陽地處北亞熱帶向暖溫帶的過渡帶，屬北亞熱帶季風型大陸性氣候。夏秋兩季受太平洋副熱帶高壓控制，多東南風，炎熱多雨；冬春兩季受西伯利亞和蒙古高壓控制，盛行西北風，氣候干燥和少雨。全市多年平均降水量826.7mm，多年平均蒸發(fā)量為844.5mm，大部分地區(qū)氣候屬亞濕潤氣候，只有桐柏、唐河屬濕潤氣候。

2.選用資料及分析方法

2.1 選用資料

水面蒸發(fā)的大小用蒸發(fā)能力來表示，蒸發(fā)能力是指充分供水條件下的陸面蒸發(fā)量，一般通過水面蒸發(fā)量的觀測來確定。本次分析中，盡量選取資料質量較好、面上分布均勻、蒸發(fā)皿型號一致的站點，作為主要站，當同一站不同年份使用不同型號蒸發(fā)皿時，統(tǒng)一換算為E601型蒸發(fā)器。不同類型觀測器（皿）的觀測值統(tǒng)一轉換為E601水面蒸發(fā)量，采用逐年、逐月?lián)Q算，然后分析計算1980-2005年系列的均值和其它統(tǒng)計參數(shù)。全市共選用蒸發(fā)代表站14個，其中氣象資料站8個。E601型觀測站6個，其余為Ф20cm觀測皿。

2.2 分析方法

由于觀測器（皿）的口徑不同，觀測的水面蒸發(fā)量也隨之不同。本次分析要求不同口徑蒸發(fā)器的觀測值，統(tǒng)一換算成E601型蒸發(fā)器的蒸發(fā)量。E601與Ф20的折算系數(shù)，影響因素較多，除口徑、儀器材料、觀測方法及資料精度等因素外，觀測場地的代表性，儀器安裝形式，地溫、氣溫、氣壓、風速和太陽輻射等氣象因素也非常重要。所以短時期的比測成果，折算系數(shù)較難穩(wěn)定。特別是安裝形式，E601埋入地下，Ф20均暴露于空氣中，同一條件下的氣象因子作用不同，地溫、氣溫對3種儀器的影響差別較大，且氣象因子也存在梯度變化，致使Ф20與E601的折算系數(shù)產生較大梯度的時空變化。本次分析采用系數(shù)為：Ф20與E601水面蒸發(fā)量綜合年折算系數(shù)為0.62，Ф80與E601水面蒸發(fā)量綜合年折算系數(shù)為0.84。折算系數(shù)各月也不相同。

3.水面蒸發(fā)分布特性

3.1 水面蒸發(fā)的地區(qū)分布

水面蒸發(fā)量地區(qū)分布的總趨勢，與水汽飽和差、相對濕度等氣象因素分布相一致，呈現(xiàn)自南往北、自西向東遞增的規(guī)律，即較干旱的中部平原水面蒸發(fā)量，大于較濕潤的丘陵與山區(qū)的水面蒸發(fā)量。

3.2 水面蒸發(fā)量的年際變化和年內分配

3.2.1 年際變化

水面蒸發(fā)量的大小，主要受溫度、濕度、風速及太陽輻射等因素影響。為了消除不同型號蒸發(fā)器折算系數(shù)的影響，選擇同一口徑蒸發(fā)器觀測資料進行分析。

選取長江流域3個具有長系列（資料最長系列為54年）和相同型號E601蒸發(fā)皿的水面蒸發(fā)觀測資料，分1956-1979年和1980-2005年兩個時段進行對比分析。

表1 代表站水面蒸發(fā)量長、短系列均值比較表 單位（mm）

由表1可以看出，1956-1979年水面蒸發(fā)普遍較1980-2005年均值偏大，即1980-2005年水面蒸發(fā)量比1956-1979年有所減少。

選擇3個代表站（E601蒸發(fā)皿）1952-2005年水面蒸發(fā)量系列資料，對1956-1979年與1980-2005年兩個系列進行對比分析。由表1可以看出，1980-2005年水面蒸發(fā)量比1956-1979年明顯有所減少。

圖1為西峽、唐河、汲灘站的1952-2005年系列按5年滑動平均水面蒸發(fā)量過程線比較，可以看出，代表站自20世紀70年代以來水面蒸發(fā)量總體上呈現(xiàn)平緩的下降趨勢，雖然各站的水面蒸發(fā)量波動幅度不同，但減小趨勢是一致的。

圖1 南陽市代表站5年滑動平均過程線圖

3.2.2 年內分配

年內水面蒸發(fā)量受氣象因素年內變化的影響，在不同的緯度、不同地形條件下的水面蒸發(fā)年內分配也不一致。一般是山區(qū)變化小，平原變化大。

水面蒸發(fā)量受濕度和溫度變化影響，年內最大水面蒸發(fā)量主要發(fā)生在5-8月,少數(shù)站集中在4-7月。最大連續(xù)4個月的水面蒸發(fā)量一般占年總量的50%左右，在地區(qū)分布上比較穩(wěn)定。南陽市1956-2000年多年平均水面蒸發(fā)量月分配見圖2。

南陽市多年平均最大月水面蒸發(fā)量出現(xiàn)在6月份，最大月蒸發(fā)量與年總量的百分比一般為14%左右。最小月蒸發(fā)量多出現(xiàn)在1月，占年蒸發(fā)量的4%左右。最大與最小月蒸發(fā)量的比值為3.7～5.0，南召、鴨河口站最大為4.6。

一年四季中：夏季（6-8月）蒸發(fā)量最大，占年總量的39.1%左右，春季（3-5月）占25.7%，秋季（9-11月）占23.6%，冬季（12月至次年2月）最小占11.7%。南陽市水面蒸發(fā)量季節(jié)分配見圖3。

圖2 南陽市多年平均蒸發(fā)量月分配圖

圖3 南陽市水面蒸發(fā)量季節(jié)分配圖