富蘊縣近40年4～10月潛在蒸散量變化特征分析

王燕

（富蘊縣氣象局，新疆 富蘊縣 836100）

富蘊縣近40年4～10月潛在蒸散量變化特征分析

王燕

（富蘊縣氣象局，新疆 富蘊縣 836100）

利用Thornthwaite方法計算出富蘊縣1971—2010年4～10月逐月潛在蒸散量，采用線性回歸方法分析富蘊縣4～10月潛在蒸散量變化特征。結(jié)果表明：（1）富蘊縣4～10月潛在蒸散量40 a平均值為507.0 mm，總體呈增大趨勢，氣候傾向率為13.4 mm/10 a；（2）富蘊縣平均潛在蒸散量夏季最大，秋季最小；（3）富蘊縣近40年4～10月潛在蒸散量與同期日照時數(shù)、總云量、相對濕度具有良好的相關(guān)性，與同期降水量相關(guān)性不顯著。

富蘊；潛在蒸散量；變化特征

潛在蒸散是表征大氣蒸散發(fā)能力，評價氣候干旱程度、植被耗水量、生產(chǎn)潛力以及水資源供需平衡的重要指標之一[1-3]。富蘊縣位于新疆維吾爾自治區(qū)北部偏東，深處大陸腹地，降水分布不均，蒸發(fā)量大，干旱是該區(qū)最主要的災(zāi)害之一，威脅著農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)，特別是在農(nóng)作物和牧草生長期影響尤為嚴重。本文利用富蘊縣4～10月逐月氣候資料，在使用Thomthwaite方法計算出潛在蒸散量的基礎(chǔ)上，對其變化特征進行分析，以為地方農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

1 資料與方法

1.1 資料

采用阿勒泰地區(qū)富蘊縣國家基本氣象站1971—2010年4～10月的逐月降水量、日照時數(shù)、總云量和相對濕度資料。根據(jù)富蘊縣氣候及農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)特點，以4～5月為春季，6～8月夏季，9～10月為秋季。

1.2 潛在蒸散量計算方法

目前潛在蒸散量的計算方法較多，其中Penman -Monteith方法以能量平衡和水汽擴散理論為基礎(chǔ)，既考慮了植物的生理特征，又考慮了空氣動力學參數(shù)，具有較充分的理論依據(jù)，且計算精度較高[4,5]，但其計算復(fù)雜，所需要的氣象要素較多。故文中選擇Thornthwaite方法來計算潛在蒸散量，該方法優(yōu)點在于計算方便，需要的氣象要素少，公式的具體形式如下：

以上公式中：PE為潛在蒸散量；Ti為月平均氣溫；H為年熱量指數(shù)；A為常數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 潛在蒸散量變化特征

通過式（1），計算富蘊縣4～10月逐月潛在蒸散量，從而得到富蘊縣1971—2010年40年的4～10月逐月潛在蒸散量平均值，如圖1所示，富蘊縣4～10月逐月潛在蒸散量歷年平均值呈正態(tài)分布，其中7月最多為 111.5 mm/月，4月、10月最少分別為33.3 mm/月和23.1 mm/月。

圖1 富蘊縣4～10月逐月潛在蒸散量歷年平均值曲線圖

圖2是富蘊縣1971—2010年間春、夏、秋三季各季節(jié)潛在蒸散量曲線圖，從圖中可以看出，夏季潛在蒸散量最大，多年平均值為313.5 mm；秋季最小，多年平均值為89.6 mm；春季較秋季略大，多年平均值為103.9 mm。

圖2 富蘊縣逐年春夏秋各季潛在蒸藤散量曲線圖

圖3 富蘊縣逐年4～10月潛在蒸散量曲線

從圖3可以看出，富蘊縣40 a平均潛在蒸散量為507.0 mm。最小值出現(xiàn)在1975年，為465.3 mm，最大值出現(xiàn)在1997年，為566.1 mm。相對于40年平均值，1971—1979年、1983—1988年及 1992—1994年潛在蒸散量偏少明顯，其后的1995—2010年偏多明顯。線性趨勢表明，1971—2010年富蘊縣潛在蒸散量以13.4 mm/10 a的速率上升。

2.2 潛在蒸散量變化的氣候成因

對富蘊縣1971—2010年潛在蒸散量與同期各主要氣象要素進行相關(guān)性統(tǒng)計分析 （表1），從表1可見，潛在蒸散量與日照時數(shù)呈正相關(guān)，與降水量、總云量和相對濕度呈負相關(guān)。

表1 潛在蒸散量與主要氣象要素的相關(guān)關(guān)系

圖4 日照時數(shù)變化

結(jié)合日照時數(shù)、總云量、降水量和相對濕度等幾種氣象要素的變化狀況來看，雖然1971—2010年富蘊縣降水量呈增加趨勢，但由于總云量和相對濕度呈減少趨勢，受其影響，富蘊縣近40年4～10月潛在蒸散量總體呈增大趨勢（見圖4～7）。

圖5 總云量變化

圖6 降水量變化

圖7 相對濕度變化

3 小結(jié)

（1）富蘊縣近40年4～10月的潛在蒸散量平均值為507.0 mm，最小值465.5 mm，最大值566.1 mm。潛在蒸散量呈增大趨勢，氣候傾向率為13.4mm/10a；（2）富蘊縣4～10月（春夏秋三季）中，夏季潛在蒸散量最大，40年平均值為313.5 mm；秋季最小，平均值為89.6 mm；（3）富蘊縣4～10月的潛在蒸散量與同期日照時數(shù)呈正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.383（通過α=0.05顯著性檢驗）；與同期總云量、相對濕度正負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.459和-0.792（均通過α =0.01顯著性檢驗）；與同期降水量相關(guān)性不明顯。

[1]普宗朝，張山清，王勝蘭，等.近36年天山山區(qū)潛在蒸散量變化特征及其與南、北疆的比較[J].干旱區(qū)研究，2009，26（3）：424-432.

[2]謝新，陳仲梅，陳曉燕，等.近36年新疆巴州潛在蒸散量變化特征分析[J].沙漠與綠洲氣象，2008，2（2）：19-22.

[3]陳莉，方麗娟，李帥.東北地區(qū)生長季潛在蒸散量的變化特征分析[J].災(zāi)害學，2010，25（2）：92-96.

[4]張曉琳，熊立華，林琳，等.五種潛在蒸散發(fā)公式在漢江流域的應(yīng)用[J].干旱區(qū)地理，2012，35（2）：229-237.

[5]蒲金涌，姚小英，馬鵬里，等.甘肅黃土高原地表濕潤狀況時空變化特征[J].干旱區(qū)地理，2010，33（4）：588-589.

2015—03—23