臨河區近57年平均地面水汽壓變化特征分析

張雁飛

摘要 ?利用臨河區近57年（1961—2017年）逐日水汽壓、氣溫、降水量、日照時數、相對濕度等氣象因子記錄進行統計，分析了臨河區近57年來平均水汽壓的年、季和月變化等特征及其影響因子。結果表明，臨河區近57年平均水汽壓總體呈下降趨勢，平均每10年減少0.062 hpa;1961—1970年平均水汽壓相對較大;1981—1990和2001—2010年相對較小;春、夏、秋、冬四季平均水汽壓的變化以春季減小趨勢最顯著，其次是秋季，冬季呈現上升趨勢;1—12月以7月最大，8月次之，1月最小;平均水汽壓的年變化與平均氣溫、日照時數呈現負相關，與降水量、平均相對濕度呈現正相關。

關鍵詞 水汽壓;變化特征;影響因子

中圖分類號：P468.0+2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2019）02-027-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.02.013

Abstract Using the weather factors such as daily water pressure， temperature， precipitation， sunshine duration and relative humidity in Linhe District during the past 57 years （1961-2017）， the annual， seasonal and monthly changes characteristics and their impact factors of the average water pressure in Linhe District during the past 57 years were analyzed. The results show was that the average water pressure during the near 57 years area of Linhe District was generally decreasing， with the average decrease of 0.062 hPa every 10 years. The average water pressure was relatively increasing from 1961 to 1970 and relatively decreasing in 1981-1990 and 2001-2010. ?Relative to the other seasons， spring was more significant in average water pressure change， followed by autumn， and winter was the upward trend. From January to December， average water pressure change was the largest in July， the second in August， and the smallest in January. The annual variation of average water pressure was negatively correlated with average temperature and sunshine hours， and positively correlated with precipitation and average relative humidity.

Key words ? Water pressure; Variation characteristics; Impact factor

水汽是地球大氣的一個重要組成部分，影響著能量輸送及云的形成和降水，在全球氣候系統與水循環中起到了重要的作用，與全球氣候變化及水資源問題密切相關。水汽壓是空氣中水汽所產生的分壓力，描述了空氣中水汽的絕對含量，是間接表示大氣中水汽含量的一個量和重要指標。大氣中水汽含量多時，水汽壓則大，反之，水汽壓則小。分析水汽壓的時空分布特征可以為水汽含量的研究提供理論基礎，因此進行地面水汽壓變化規律的研究十分必要。近年來，國內許多學者對水汽壓的變化特征進行了研究，總體概況為：各地水汽壓均呈上升趨勢，空間分布各異。

巴彥淖爾市地處內蒙古自治區西部，位于 105°～109°E、40°～42°N，東西長378 km，南北寬238 km，總面積約6.6萬km2。以陰山為界，山北為草原話荒漠和荒漠化草原，山南為河套平原，是國家和內蒙古自治區重要的商品糧基地，享有“塞上糧倉”的美譽。臨河位于巴彥淖爾市中部，居河套平原，坐落在黃河“幾”字彎上方，因南臨黃河，故名“臨河”，屬于中溫帶大陸性氣候與季風氣候的交界區。臨河耕地面積75 761 hm2，占總面積的54.4%，境內有亞洲最大的一首制自流灌區。為了合理利用和開發河套平原的自然水資源，了解當地水汽壓的變化規律，對有效開發云水資源，合理布局人工影響天氣作業點等具有十分重要的意義。基于此，通過對臨河區近57年水汽壓、氣溫、降水、相對濕度、日照時數等地面逐日觀測資料，采用線性傾向率等方法，分析了臨河區近57年平均水汽壓的趨勢及變化規律，并討論了平均水汽壓的變化與氣溫、降水等一系列氣象因子的關系，以期為研究分析水汽壓的變化提供科學依據，也為當地降水預報服務提供參考。

1 資料來源與統計方法

1.1 資料來源

資料來源于臨河區國家級氣象觀測站近57年（1961—2017年）的水汽壓、氣溫、降水、相對濕度、日照時數5個氣象要素的地面逐日觀測數據。季節劃分：春季（3—5月）、夏（6—8月）、秋（9—11月）、冬（12月至翌年2月），氣候平均值為1961—2017年氣象要素平均值。

1.2 統計方法

利用氣候傾向率分析平均水汽壓變化趨勢，表達式為Y=a0+a1t，式中Y為變化趨勢值，t為時間（年份），a1×10為平均水汽壓氣候變化傾向率。

2 結果與分析

2.1 平均水汽壓的時間變化特征

2.1.1 年代際變化特征 從表1可以看出，臨河區多年平均水汽壓為6.5 hPa，其中1961—1970年平均水汽壓呈增長趨勢，距平值為正;1981—1990年及2001—2010年減小最明顯，距平值均為負值;1971—1980年和2010—2017的平均水汽壓與歷年平均值持平，連續47年平均水汽壓的變化值在-0.1～0.1之間波動。20世紀80年代和21世紀10年代為臨河區多年平均水汽壓的最小年，最大年為20世紀60年代。由此可見，臨河區多年平均水汽壓總體呈現下降趨勢，與全國多地平均水汽壓呈上升趨勢不相吻合。

2.1.2 年際變化特征 臨河區地面平均水汽壓的年變化曲線及線性變化趨勢如圖1所示，從中可見，臨河區近57年來年平均水汽壓總體呈下降趨勢，線性傾向率為0.062 hPa/10年。57年中年最大平均水汽壓出現在1964年，為7.7 hPa，最小平均水汽壓出現在2009年，為5.6 hPa，極差達2.1 hPa。在近57年中有23年平均水汽壓在歷年平均值以下，其中20世紀60年代只有1965年的平均水汽壓低于歷年平均值，57年中平均水汽壓以20世紀80年代和21世紀10年代為最小，為6.4 hPa，年平均水汽壓均小于歷年值，低于歷年值0.1 hPa。由5年的滑動平均曲線可知，1961—1981（1972、1973、1974、1975、1976年除外）和1998—2005年連續8年水汽壓的5年滑動平均值均在線性趨勢線以上，說明水汽壓略偏高，1982—1997（1992、1996年除外）和2006—2017（2014、2016除外）水汽壓的5年滑動平均值均在線性趨勢線以下，說明水汽壓偏低。由水汽壓的累積距平可知，1987年為近57年臨河區地面水汽壓變化的轉折年。

2.1.3 季節變化特征 從表2可以看出，臨河區春、夏、秋季3季的平均水汽壓變化趨勢與年變化相同，均呈下降趨勢，而冬季為上升趨勢。各季季平均水汽壓夏季最大，為13.6 hPa，冬季最小，為1.7 hPa，兩者相差達11.5 hPa。春、夏、秋、冬4季傾向率分別為-0.23、-0.18、-0.02、0.061%/10年，春季減小趨勢最顯著，為0.23%/10年，夏季較強，為0.18%/10年。由此可見，臨河區年平均相對濕度的下降，以春季貢獻最大，其次是夏季，冬季貢獻作用最小。

2.1.4 月變化特征 從圖2可以看出，臨河區平均水汽壓逐月變化呈單峰型，總體表現為：1—7月地面水汽壓逐漸增加，8—12月水汽壓逐漸減小。5—9月水汽壓均高于歷年平均值，水汽壓最大值出現在7月，為15.3 hPa，其次是8月，為14.7 hPa，5月與歷年值接近，6、9月分別高于歷年值4.3、3.2 hPa;水汽壓最小值出現在1月，為1.5 hPa，其次是2、12月，為1.8 hPa，3、4月低于歷年值3.9、2.4 hPa。

2.2 平均水汽壓的年變化與氣象因子的關系

利用臨河區近57年平均水汽壓及對應年份的平均氣溫、降水量、日照時數、平均相對濕度4個氣象數據，分析平均水汽壓與4個氣象要素的年相關性。結果表明，降水量、相對濕度與水汽壓呈現正相關，與氣溫和日照時數呈現負相關，相關系數分別為：平均相對濕度0.718 3、降水量0.506 5、平均氣溫-0.151 3和日照時數-0.110 7。從圖3可以看出，1964年的水汽壓是近57年來的最大值，為7.7 hPa;相對濕度也是近57年的最大值，為62%; 平均氣溫最高值出現在1998年，為10.3℃，水汽壓為7.0 hPa，是57年中的第5高值;日照時數年最大值出現在1962年，為3 567.1 h。平均水汽壓為6.7 hPa，并不是57年中的最低值;降水量最大值出現在1988年為267.9 mm，平均水汽壓為6.6 hPa。可見，臨河區的水汽壓的年變化，不但與氣象因子有關，還與當地的地理位置及環境密不可分，有待于今后的研究與分析。

3 小結

（1）臨河區近57年平均水汽壓總體呈減少趨勢，平均每10年減少0.062 hPa，1961—1970年平均水汽壓相對較大，1981—1990和2001—2010年相對較小。

（2）臨河區平均水汽壓4季變化：春、夏、秋3季均呈現下降趨勢，冬季呈現上升趨勢。冬季最小，夏季最大。春季平均水汽壓減小趨勢最顯著，其次是秋季，冬季的水汽壓呈現增加趨勢。

（3）臨河區平均水汽壓月變化特征：7月最大，其次是8月，1月最小，1—12月平均水汽壓逐月變化呈單峰型。

（4）近57年臨河區平均水汽壓的變化與平均氣溫、日照時數呈現負相關，與降水量、水汽壓呈現正相關。

參考文獻

[1] 王曉立，王恬茹，楊萌，等.濰坊市地面水汽壓時空分布特征及其影響因素[J].氣象與環境學報，2018，34（3）：78-85.

[2] 楊陽，繆啟龍，邱新法，等.起伏地形下重慶市水汽壓的空間分布[J].氣象科技，2007，35（1）：66-70.

[3] 沈艷，熊安元，施曉暉，等.中國55年來地面水汽壓網格數據集的建立及精度評價[J].氣象學報，2008，66（2）：283-291.

[4] 李國翠，李國平，劉鳳輝，等.華北地區水汽總量及其與地面水汽壓關系[J].熱帶氣象學報，2009，25（4）：288-294.

[5] 劉園園，周順武，王傳輝，等.近30年河南省夏季地面水汽壓演變特征及其與降水量的關系[J].氣象與環境科學，2013，36（2）：37-41.

[6] 烏麗亞蘇，孟克其勞，蘇立娟.內蒙古西部水汽總量與地面水汽壓關系分析[J].科學技術與工程，2011，31（11）：7611-7616.

[7] 劉園園，周順武，吳裴裴.近33a河南省四季地面水汽壓時空分布特征[J].內蒙古氣象，2013，205（2）：3-9.

[8] 李金田，張喜林.巴彥淖爾市農牧業氣候資源與區劃[M].北京：科學普及出版社，2006.

責任編輯：劉赟