吉林省蒸發皿蒸發量時空變化特征及其成因定量化分析

岳 元, 劉海峰, 秦孟晟, 顏雅瓊, 陳長勝, 王 琪

(1.吉林省氣象臺, 長春 130062; 2.揚州市氣象臺, 江蘇 揚州 225009;3.宿遷市氣象局, 江蘇 宿遷 223800; 4.吉林省氣象科學研究所, 長春 130062)

蒸發作為地—氣系統間水分循環中關鍵一環，是表征大氣水分循環過程的重要參量。蒸發皿蒸發量作為我國氣象部門的重要觀測項目，其數值的大小可以有效表征大氣的干濕程度。根據IPCC第5次報告[1]指出1983—2012年全球氣溫已經上升0.85℃，至21世紀末全球地表平均溫度將在1986—2005年的基礎上再升高0.3～4.8℃。氣溫升高本應加快地—氣系統之間水分循環，但相關觀測結果表明蒸發皿蒸發量并沒有隨溫度升高而增加，反而出現不同程度的下降[2-4]。Michael等[5]將這種蒸發量隨溫度升高出現下降的現象定義為“蒸發悖論”(evaporation paradox)。這種與常識相悖的現象使得人們開始關注蒸發皿蒸發量的變化趨勢，并嘗試分析影響蒸發皿蒸發量變化的原因[6-11]。研究顯示造成“蒸發悖論”的原因主要有以下4點：(1) 大氣中云量增加，太陽輻射量下降，進而陸地水分蒸發量下降[12-15]；(2) 氣溶膠等大氣污染物的濃度逐年增加，導致太陽輻射量下降[16-17]；(3) 空氣濕度增加，水汽壓差減小[18]；(4) 夏季季風減弱，地面風速下降[19-20]。

針對于蒸發皿蒸發量的變化國內的相關研究更多集中與一些河流地區，如黃河流域[21]、黃淮海流域[22]、黑河流域[23]、海河流域[24]、長江流域[25]。針對吉林省的蒸發皿蒸發量的變化趨勢以及造成趨勢變化的定量化成因分析的研究則相對較少。吉林省地處我國東北地區中部，屬于典型的溫帶季風性氣候[26]，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥。作為我國的糧食主產區和重要的商品糧生產基地，作物生長季內雨熱同季，蒸發和氣溫的變化對于區內相關的農業生產有重要影響。因此有必要對吉林省蒸發皿蒸發量時空分布特征及引起吉林蒸發皿蒸發量變化的主要原因進行分析。這將有助于了解氣候變化背景下吉林省地區水分循環的情況，并為科學評價影響吉林省干濕變化提供依據。

本文利用1970—2014年吉林省資料完整的45個氣象站的20 cm口徑蒸發皿蒸發量及相應氣象要素的實測資料，分析吉林省蒸發皿蒸發量的變化趨勢，同時依據偏微分法采用蒸發皿蒸發量變化成因定量化估算模型定量化的描述蒸發量變化過程中，各氣象因子的貢獻量以及其時空分布特征，并分析引起吉林省蒸發量變化的主要原因。

1 研究區概況

本文采用吉林省(東經121°38′—131°19′，北緯40°50′—46°19′)1970—2014年資料系列完整的45個氣象站作為研究對象(圖1)，同時對所選取站點的數據進行質量檢測，對其中明顯錯誤和不合理的數據進行訂正，對于缺測漏測的數據進行插值處理。研究主要選取的逐日觀測數據包括：蒸發皿蒸發量(mm)、平均氣溫(℃)、最高氣溫(℃)、最低氣溫(℃)，10 m高的風速(m/s)、日照時數(h)、水氣壓(hPa)。針對大型蒸發皿，本研究按照換算系數[27]統一折算成20 cm口徑的蒸發皿的蒸發量之后再使用。

圖1 吉林省站點分布

2 研究方法

2.1 氣候傾向率

將氣象要素隨時間的變化用一次線性方程擬合，即:

(1)

2.2 氣候趨勢系數

為定性分析在氣候變化背景下氣象要素的升降程度，以方便直接地觀察某一氣象要素的升降程度。本文引入氣候趨勢系數rxt，氣候趨勢系數定義為n個時刻(年)的氣象要素序列與其年份數列1，2，3，…，n的相關系數。

(2)

2.3 非參數Z統計量檢驗法

對于某一氣象要素序列，在i時刻有：

(3)

由公式(3)可見，ri是i時刻以后xj大于該時刻xi的樣本個數。

計算統計量：

(4)

其中Z值在-1～1變化，若Z值>0表示序列遞增，Z值<0表示序列遞減。若|Z|>|Z0.05|，則認為變化趨勢在0.05顯著性水平下是顯著地。本文中的Z0.05=0.20。

2.4 蒸發皿蒸發量變化成因定量化估算模型

某一地區蒸發皿蒸發量大小變化是不同氣候因子共同作用的結果。這些氣候因子大體上可以分為3類，分別是熱力因子、動力因子和濕度因子。其中熱力因子包括日平均氣溫(TA)和日照時數(SD)，動力因子為風速(WD)，濕度因子則為水汽壓差(VPD)。借鑒Penman-Monteith公式，將蒸發皿蒸發量大小的變化定義為上述4個氣象因子的函數，即Epan=f(TA，WD，VPD，SD)。因此采用偏微分法，將蒸發皿蒸發量(Epan)隨時間的變化進一步分解為：

(5)

公式(5)表明蒸發皿蒸發量的大小主要受到上述4個氣象因子共同制約，公式右側4項分別代表氣溫、風速、水汽壓差以及日照時數對蒸發皿蒸發量變化的貢獻，其中導致Epan量上升的為正貢獻，導致Epan量下降的為負貢獻。通過比較各個氣象因子之間貢獻的絕對值的大小，分析影響吉林省蒸發皿蒸發量變化的主導因子。

3 結果與分析

3.1 吉林省地區蒸發皿蒸發量的時空特征

3.1.1 吉林省蒸發皿蒸發量的多年變化趨勢 近45 a來吉林省地區蒸發皿的平均年蒸發量呈現出隨時間下降的變化趨勢，其傾向率為22.49 mm/10 a，ZE=-0.24|ZE|>Z0.05=0.2，這種下降趨勢滿足非參數Z統計量檢驗法α=0.05檢驗(圖2A)。圖2分別為吉林省蒸發皿年總蒸發量的時間擬合趨勢線和累積距平的變化。從中發現，吉林省蒸發皿年總蒸發量呈明顯下降趨勢，平均每10 a減少22.49 mm。尤其是1984—1994年蒸發量的下降最為明顯，之后蒸發量下降趨勢有所減緩，但整體上仍呈現下降趨勢。分析發現1970—1984年吉林省的年總蒸發量基本高于45 a的平均值，1984年之后則基本呈現出小于45 a平均值的變化趨勢，雖然2000年之后蒸發量出現小幅的上升，但上升幅度不大，整體上仍小于45 a的平均值。

圖2 1970-2014年吉林省年總蒸發量時間擬合趨勢及其累積距平的變化

雖然近45 a中吉林省年蒸發皿蒸發量的變化形式呈下降趨勢，但在四季中影響蒸發量變化的氣溫、風速、水汽壓差等氣象因素存在一定的差異，這就使得不同季節之中蒸發皿蒸發量的變化趨勢存在差異。表1中給出不同季節中吉林省蒸發皿蒸發量的變化趨勢。從中發現吉林省春季蒸發皿蒸發量下降最快，平均每10 a下降29.02 mm，且下降趨勢通過α=0.01顯著性檢驗。而其他3個季節中吉林省的蒸發皿蒸發量則呈微弱變化，但并未通過顯著性檢驗，即夏、秋、冬3個季節中蒸發量雖呈上升趨勢，但趨勢并不明顯。

3.1.2 吉林省蒸發皿蒸發量的空間分布 吉林省年蒸發皿蒸發量的空間分布形式基本上呈現出自西向東階梯式逐步遞減的分布形式。高值區集中出現的吉林西部地區，在1 700 mm以上。而蒸發低值區出現在吉林東部通化、白山和延吉地區，均在1 300 mm以下。中部地區的年蒸發量則是在1 700～1 300 mm變化(圖3)。某一地區蒸發皿蒸發量的大小是受氣溫、風速、輻射、相對濕度等氣候因子的共同影響的，因此蒸發量的空間分布形式也會因這些因素分布的不均勻而產生差異。此外地形差異導致氣象要素分布差異進而造成蒸發量自西向東遞減的分布形式。吉林省地形上呈東高西低的形式。西部平原是半干旱區，西部地區年降水的分布并不均勻、空氣干燥且大風日數多，日照充足，利于蒸發。而吉林省中部丘陵和東部山區則分別地處半濕潤區和濕潤區，區內氣候相對濕潤，蒸發相較西部地區有所減少。

表1 吉林省不同季節蒸發皿蒸發量的變化

圖3 吉林省地區年蒸發皿蒸發量的空間分布

吉林省地區不同季節蒸發皿蒸發量的分布形式與年蒸發量的空間分布一致，也自西向東呈階梯式遞減的分布形式(表2)。分析發現不同季節不同地區之間的蒸發量統計量差距存在差異，其中春、夏、秋3個季節中西部地區的蒸發皿蒸發量要明顯多于中部和東部地區，而冬季全省不同地區之間蒸發量差距不大，全省不同地區之間蒸發量趨于相同。春、夏、秋3個季節中全省影響蒸發變化的氣象要素自西向東存在差異，進而導致蒸發量分布存在西多東少的分布形式。而吉林省冬季寒冷漫長，全省范圍內各氣象要素分布相似，差距不大，所以冬季全省范圍內蒸發皿蒸發量相近。

表2 吉林省不同季節蒸發皿蒸發量統計 mm

3.1.3 吉林省蒸發驅動因子的演變趨勢 分析過去45 a中驅動吉林省蒸發量變化的主要驅動因子的變化趨勢發現(表3)，年和四季中不同驅動因子的變化趨勢存在差異。不同驅動因子中，年和四季中氣溫呈不同程度增加趨勢，且均通過α=0.05顯著性檢驗。年、季中風速雖均呈顯著下降的趨勢，但強度有所不同。其中夏季風速的下降趨勢通過α=0.05顯著性檢驗，其他時間中風速是在α=0.01水平上顯著下降。吉林省45 a中年、季平均日照時數呈下降的趨勢，其中冬季的日照時數雖有下降但并不顯著，其他時間中的下降趨勢的顯著水平在95%以上。年、季中水汽壓則出現不同程度增加，其中春、冬兩季中增加的趨勢并不明顯。

表3 吉林省蒸發驅動因子每10 a年、季變化趨勢

3.2 氣象因子對蒸發皿蒸發量變化貢獻的時空分布特征

蒸發皿蒸發量的變化是氣溫、風速、日照時數以及水汽壓差變化共同影響的結果。各氣象因子的變化導致近45 a吉林省年、季蒸發皿蒸發量出現不同的變化趨勢。因此本文選擇1970—2014年吉林省的蒸發皿蒸發量以及相關氣象數據，以1970年為基準年分析過去45 a蒸發變化過程中各氣象因子的貢獻，以便厘清各氣象因子在影響吉林省蒸發皿蒸發量演變過程中所起的作用。

分析成因定量化估算模型(公式5)計算結果發現，平均氣溫對吉林省蒸發皿蒸發量年變化的平均貢獻為0.84 mm/a。在氣候變暖的背景下，平均氣溫在全省82%的站點中表現為正貢獻(圖4)，即平均氣溫的增加導致蒸發量增加。不同地區之間，氣溫正貢獻高值區集中出現在吉林西部地區，其正貢獻值超過3 mm/a。氣溫正貢獻在1.5～3.0 mm/a和0～1.5 mm/a的站點數分別有12，21個，在全省范圍內自西向東均有分布。氣溫貢獻為負值的站點僅有8個，出現在吉林中部和南部地區。不同季節中氣溫對吉林省蒸發量變化的平均貢獻分別為0.47，0.78，0.37，0.21 mm/a(表4)。四季氣溫貢獻的空間分布形式與全年的分布形式相近，只是不同季節中氣溫對蒸發量貢獻絕對值的大小有所下降。

風速對吉林省蒸發皿蒸發量年變化平均貢獻為-1.77 mm/a，表明風速下降導致吉林省蒸發皿蒸發量下降。空間上，全省45個氣象站中，共有33個氣象站的風速貢獻值為負，占總數的73%。負貢獻的站點在全省范圍內均有分布，但絕對值大小有所不同。其中負貢獻高值區出現在西部的白城地區，超過-8 mm/a；負貢獻的次高值區出現在吉林的中部地區，負貢獻為-8.0～-4.0 mm/a；東南部地區的風速負貢獻較低，為-4.0～0 mm/a。風速正貢獻的站點有12個，分布并沒有明確的區域特征，且貢獻值均小于4.0 mm/a。不同季節中，風速對Epan變化的負貢獻的大小存在差異(表4)。其中春季風速的負貢獻最大，其他夏、秋、冬3個季節中風速負貢獻依次次之。

圖4 吉林省地區不同氣象因子對蒸發皿蒸發量年變化貢獻的空間分布

表4 氣象因子對年、季蒸發皿蒸發量的平均貢獻 mm/a

水汽壓差的大小直接反映了大氣的干燥程度。分析發現，水汽壓差對蒸發量年變化的平均貢獻為1.64 mm/a。其中正貢獻的站點有41個，占總數的91%。其中負貢獻站點數量僅有4個，分別出現在洮南、前郭、輝南和琿春，且均不超過-1.50 mm/a。水汽壓差對蒸發量變化的正貢獻變化范圍為0～5.52 mm/a。其中正貢獻高值區出現在吉林省的西部和中部，且貢獻值大于4 mm/a；正貢獻值為2.0～4.0 mm/a的站點，在全省范圍內均有分布；正貢獻為0～2.0 mm/a的站點數最多，共有18個，主要在吉林省的中部和東南部。不同季節中水汽壓差對Epan變化的貢獻也多呈正貢獻(表4)。但不同季節中，正、負貢獻的空間分布存在一定差異。春季水汽壓差對吉林省蒸發皿蒸發量的平均貢獻為0.51 mm/a。與全年相比，春季負貢獻站點數略有增加，但貢獻值較小，均小于-1 mm/a。貢獻負值區主要出現在中部的遼源和南部的通化地區，西部地區在春季并不存在負貢獻的站點。這可能與吉林西部春季干燥，易出現春旱，空氣濕度低水汽壓差大有關。夏季水汽壓差的平均貢獻為1.32 mm/a，正貢獻的站點有44個，僅長嶺站表現為負貢獻，為-0.29 mm/a。秋季水汽壓差對全省蒸發的平均貢獻為0.75 mm/a，45個站點均為正貢獻。冬季全省有兩個站點為負貢獻，分別是前郭和琿春，但負貢獻值均不超過-0.05 mm/a，水汽壓差的平均貢獻為0.25 mm/a。分析結果顯示水汽壓差對年、季蒸發皿蒸發量的變化多為正貢獻，即水汽壓差增加導致大氣干燥，進而促進了蒸發皿蒸發量的增加。

日照時數對吉林省蒸發量年變化的平均貢獻為-0.93 mm/a，日照時數下降是指證吉林省Epan減小的另一個指標。從空間分布上來看，日照時數負貢獻的站點有35個，占總數的77%。負貢獻值高值區集中在吉林中部地區，其值在-5.0～-2.5 mm/a，共有4個站點。其余站點負貢獻值為-2.5～0 mm/a。貢獻為正的站點數量有10個，且正貢獻值均小于0.5 mm/a。在全省范圍內自西向東零星分布，并無明顯的分布特點。四季中，日照時數平均貢獻呈由負轉正的變化趨勢(表4)。其中春季日照時數下降明顯，其負貢獻強，為-0.95 mm/a。且影響范圍較全年略有增加，負貢獻的站點數有44個，僅伊通站為正貢獻。而夏、秋兩季中日照時數貢獻的空間分布形式同年變化情況基本一致，只是負貢獻絕對值大小有所下降，分別為-0.57，-0.20 mm/a。冬季則恰好相反，日照時數正貢獻影響的站點數和作用強度均有所加強，正貢獻的站點數增加到28個，同時冬季吉林省日照時數對Epan變化的平均貢獻由負轉正，平均貢獻為0.03 mm/a。

綜上分析發現，由于吉林省不同地區之間影響蒸發變化的氣象因子的空間分布不均勻。進而使得同一氣象要素對蒸發皿蒸發量變化貢獻的大小在不同的時間和空間上的分布都存在一定差異。

通過通徑分析發現(表5)，直接通徑系數顯示風速對年蒸發的直接作用最大，為0.79，其后依次為水汽壓差、日照時數、氣溫，這與之前依據定量化估算模型分解的結果一致。間接通徑系數顯示，年平均氣溫主要通過水汽壓差和風速對年蒸發產生間接作用；風速則通過水汽壓差對年蒸發變化的負間接作用最大；日照時數和水汽壓差則主要是通過風速對年蒸發產生影響。四季中，直接通徑系數結果與之前的貢獻分析結果基本吻合。分析間接通徑系數顯示，春季中氣溫主要水汽壓差對蒸發產生影響，其他要素的間接通徑系數則較小，對春季蒸發變化的影響不大。夏季中，氣溫和日照時數通過水汽壓差對夏季蒸發產生影響，其他要素的間接影響并不明顯。秋季中，氣溫和風速通過水汽壓差間接影響秋季蒸發變化，其他要素對蒸發則沒有明顯的間接影響。冬季中除了氣溫通過水汽壓差對蒸發產生較大的間接影響以外，其他要素的間接影響并不明顯。

表5 蒸發皿蒸發量與各氣象因子的通徑系數

3.3 影響吉林省蒸發皿蒸發量變化主導因子的變化趨勢

通過以上分析發現各氣象因子對不同地區之間蒸發量變化的貢獻不同，進一步對比各氣象要素對蒸發皿蒸發量貢獻絕對值的大小，從中判斷影響蒸發量變化的主導因子。影響吉林省Epan年變化的氣象因子主要有：氣溫、風速、水汽壓差和日照時數，各因子的年平均貢獻分別為：0.84，-1.77，1.64，-0.93 mm/a。風速和日照時數的貢獻多為負貢獻，而且研究發現過去45 a中年平均風速和年總日照時數呈顯著下降的趨勢，即上述兩個氣候因子的減小引起吉林省蒸發量下降。分析氣溫和水汽壓差在過去45 a中呈顯著增加的趨勢，且兩者的貢獻則多為正貢獻，即上述兩個因子的增加引起蒸發量上升。4個氣象因子的貢獻中，風速貢獻的絕對值最大，因此判斷風速是影響蒸發量下降的主導因素。由于風速、日照時數總的負貢獻大于氣溫、水汽壓差總的正貢獻，雖有部分負貢獻被抵消，但是總貢獻值仍為-0.22 mm/a。各氣象要素的總貢獻為負，這與吉林省地區蒸發量下降的年變化趨勢相一致。過去45 a中，四季的風速、日照時數呈不同程度的下降，而氣溫和水汽壓差則呈增加趨勢。春季Epan的變化形式與年變化形式相似，主導春季蒸發變化的因素為風速的負貢獻，及春季風速下降是影響蒸發變化的主要因子，而且各要素的總貢獻也為負。在夏、秋、冬三季中全省的Epan出現不同程度的增加，但其趨勢并不顯著。分析3個季節中影響蒸發量變化的主導因子分布發現，3個季節中蒸發量的變化主要是受到水汽壓差和氣溫正貢獻影響。雖然3個季節中風速、日照時數的負貢獻和水汽壓差、氣溫的正貢獻均出現下降。但正貢獻下降幅度要小于負貢獻，且冬季的日照時數也由負轉為弱的正貢獻，3個季節蒸發量總體上受正貢獻影響。不過由于大部分正貢獻被負貢獻抵消，使得總的貢獻值雖然為正，但絕對值不大。受此影響3個季節中Epan雖有增加但趨勢并不顯著。

空間上來看，吉林地區地形和氣候的多樣性使得影響年、季蒸發皿蒸發量變化的主導因子在空間上存在明顯的差異(圖5)。吉林省東高西低，自西向東可分為平原—丘陵—山地三大地貌，西部地區臨近科爾沁沙地，為半干旱區。同時西部地區為農牧交錯帶，該地區生態環境脆弱同時對于外界的變化十分敏感。西部地區降水少，大風日數多，大風的變化是影響蒸發變化的主要因子。西部地區中的蒸發皿蒸發量多為下降的變化趨勢，其中多數站點中風速負貢獻是影響西部地區蒸發變化的主導因子。而東部山區地處濕潤區，氣候多受長白山脈影響。20世紀80年代以后，全球變暖氣溫上升導致氣候暖干化，東部地區空氣中的水汽含量減少，水汽壓差增大促進蒸發的變化，進而使其正貢獻值超過其他氣象因子成為影響吉林東部地區Epan年變化的主導因子，所以南部部分站點的Epan呈微弱增加的趨勢。與年變化相似，春季的Epan也呈下降趨勢。風速和日照時數的負貢獻是影響蒸發變化的主導因子，僅在西部地區的個別站點主導因子為氣溫和水汽壓差的正貢獻。夏、秋、冬3個季節中影響Epan變化的主導因子為水汽壓差的正貢獻，且3個季節中主導因子空間分布特征相似，只是正貢獻強度和站點數量上存在不同。其中夏季水汽壓差的正貢獻影響的區域由春季的東部山區向西擴大到了中部地區，而在秋季水汽壓差的正貢獻影響的面積則進一步向西部地區擴大。冬季影響全省Epan變化的主導因子仍是水汽壓差的正貢獻，只是受影響站點的數量相較秋季略有下降。

4 討 論

蒸發皿蒸發量是表征大氣干濕程度和大氣蒸發潛力的重要指標，本研究通過研究吉林省地區過去45 a的觀測結果發現蒸發皿蒸發量呈下降的變化趨勢。太陽輻射和風速的減小導致蒸發量下降，水汽壓差的增大和氣溫升高導致蒸發量增大。所以需要進一步分析氣象因子的變化對吉林省蒸發皿蒸發量變化的影響。

本研究使用日照時數作為表征太陽輻射大小的數據，發現日照時數隨著時間呈下降的趨勢且對蒸發皿蒸發的變化呈負貢獻。相關研究也指出，本地區日照時數顯著減少，平均每10 a減少53.9 h[28]。究其原因低云量增加是導致吉林省地區日照時數減少的主要氣象因素。另外吉林省經濟發展和城市化進程導致大氣污染物排放量增加，大氣中污染物不斷累積，氣溶膠光學厚度不斷增加，使得霧霾天氣日數增加。低云量和大氣中污染物的增加不但會減少晝間地面接收到的太陽輻射能，還會進一步導致日照時數的減少。而且此外，除了低云量和大氣污染物濃度直接導致日照時數減少外。云和大氣污染物之間還存在相互作用，如云量與氣溶膠粒子濃度變化有關[29]，氣溶膠不但會促使云量增多，云滴濃度增大，還會增加云對太陽輻射的反照率。

風速對吉林省地區蒸發皿蒸發量的變化是負貢獻，且其負貢獻的絕對值最大，即風速下降是引起蒸發皿蒸發量下降的主要原因，尤其是在吉林省的西部和中部地區。風速作為蒸發擴散過程中的動力因子，風速大小決定了蒸發過程中水汽向外的擴散能力的大小。相關研究表明過去50 a中緯度大部分地區的近地面風速呈下降的趨勢，吉林省1975—2012年風速下降了0.21 ms/10 a，高于全國平均值[30]。風速下降主要受環流形式和下墊面性質改變影響。極地冷空氣的范圍和勢力趨于減弱，副熱帶系統影響范圍偏北，中緯度西風帶環流經向度減弱，這些環流因子的變化都會導致本地區風速的下降。此外，城市化的發展導致下墊面性質改變，阻力增大，也是近地層風速減小的主要原因之一。

圖5 吉林省地區蒸發皿蒸發量變化主導因子的空間分布

吉林省地區氣溫在過去45 a中為蒸發皿蒸發量變化提供正貢獻，即氣溫的增加促進蒸發皿蒸發量的變化。但是氣溫僅是影響蒸發變化的一個因子，蒸發的變化是氣溫、氣壓、風速、濕度多因素綜合作用的結果。結合本研究結果來看，吉林省風速和日照時數的負貢獻超過了氣溫和水汽壓差的正貢獻，才導致氣候變暖背景下蒸發量卻呈現出下降的趨勢，出現“蒸發悖論”現象。分析發現，吉林省蒸發量下降是各氣象因子共同作用的結果，而“蒸發悖論”則是孤立地看待氣溫對蒸發皿蒸發量變化的正貢獻，忽略其他氣象因子變化對蒸發皿蒸發量的貢獻而得到的結果。

水汽壓差是指特定溫度下，飽和水汽壓與實際水汽壓的差值。其數值的大小表示的是實際空氣距離水汽飽和狀態的程度，綜合反映了氣溫和相對濕度對大氣干燥程度的影響。常用于表征某地區大氣的濕潤或干燥程度，可以反映出氣溫和相對濕度對蒸發的影響，其大小的變化與大氣干濕狀況的變化密切相關。氣候變暖背景下，由于受到降水減少和氣溫升高的影響，東北地區干旱化的趨勢正在加劇[31-33]。從本文的研究結果來看，水汽壓差對于吉林省地區蒸發皿蒸發量變化為正貢獻，這與東北地區氣候暖干化的變化趨勢一致[34]。說明由于吉林省地區干旱化趨勢使得空氣中的水分減少，大氣變得“更干”，加大了水汽壓差。作為反饋，水汽壓差的增大則進一步促進蒸發量的增加，尤其是在夏、秋、冬3個蒸發皿蒸發量微弱增加的季節中，水汽壓差的正貢獻是影響蒸發量變化的主導因子。

5 結 論

(1) 45年來，吉林省蒸發皿蒸發量的年變化趨勢呈顯著下降，其速率為-22.49 mm/10 a。其中春季蒸發量下降速率最大，為-29.02 mm/10 a。而在夏季、秋季、冬季吉林省蒸發皿蒸發量雖有小幅上升，但這種上升趨勢并不顯著。

(2) 全省平均狀態下，45 a中影響蒸發皿蒸發量變化的主要因子是風速，水汽壓差次之，而氣溫和日照時數的作用小于前兩者。風速和日照時數的負貢獻超過氣溫和水汽壓差的正貢獻，導致近45 a蒸發皿蒸發量呈下降趨勢。

(3) 四季中春季蒸發量出現下降，風速是影響其變化的主要因素，水汽壓差次之。夏、秋、冬三季節中蒸發皿蒸發量呈弱增加趨勢，水汽壓差的正貢獻成為影響三季節中蒸發皿蒸發量變化的主導因子。

(4) 空間上來看，影響吉林西部和中部地區的年蒸發量變化的主導因子是風速和日照時數，南部的主導因子是水汽壓差。四季中，春季風速和日照時數成為影響多數氣象站蒸發變化的主導因子，僅在西部個別站點主導因子為氣溫和水汽壓差。其他季節中水汽壓差增加是影響多數氣象站蒸發量變化的主導因子，且空間分布特征相似，只是在正貢獻的強度和站點數量上存在不同。