延河流域潛在蒸散發(fā)的時空變化特征

羅 宇, 穆興民,3, 尹殿勝, 高 鵬,3, 趙廣舉,3, 邱德勛

(1.中國科學(xué)院 水利部 水土保持研究所, 黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室，陜西 楊凌 712100; 2.中國科學(xué)院大學(xué)， 北京 100049; 3.西北農(nóng)林科技大學(xué) 黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室， 陜西 楊凌 712100; 4.中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司，安徽 合肥 230601)

水循環(huán)系統(tǒng)在氣候變化的影響下發(fā)生了顯著變化[1]。蒸散發(fā)是水循環(huán)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，聯(lián)系著水量和能量的平衡，氣候變化影響下蒸散發(fā)的變化成為了研究焦點。潛在蒸散發(fā)(potential evapotranspiration， ET0)指下墊面供水條件不受限制時的蒸散量[2]，是決定流域干濕情況的重要因子之一。深入研究潛在蒸散發(fā)的時空特征，有助于理解水文過程對氣候變化的響應(yīng)機制，可為潛在蒸散發(fā)變化原因的研究奠定基礎(chǔ)，為區(qū)域生態(tài)需水和水資源管理提供科學(xué)依據(jù)。

常用的潛在蒸散發(fā)估算方法有Hargreaves[3]、Priestley-Taylor[4]、Hamon[5]、Thomthwaite[6]、Rohwer[7]、Penman-Monteith方法[2]。其中世界糧農(nóng)組織(FAO)推薦的Penman-Monteith方法是計算ET0的常用公式，它綜合考慮了能量平衡和空氣動力學(xué)原理，具有較強的物理意義，在濕潤和干旱地區(qū)的潛在蒸散發(fā)估算中均具有較高的精度，得到了廣泛的應(yīng)用[8]。尹云鶴等[1]基于Penman-Monteith方法對我國潛在蒸散發(fā)的時空演變規(guī)律及原因進行研究發(fā)現(xiàn)，我國潛在蒸散發(fā)整體呈現(xiàn)下降趨勢，潛在蒸散發(fā)變化的主導(dǎo)因子是風速，但不同時間尺度上的潛在蒸散發(fā)變化趨勢及主導(dǎo)因素均具有差異。目前蒸散互補、太陽輻射、風速減少等理論可作為解釋大部分蒸散變化的基礎(chǔ)，但是不同時空蒸散變化原因還需深入研究。童瑞等[9]利用可變下滲能力模型VIC(variable infiltration capacity)計算黃河流域潛在蒸散發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)黃河流域潛在蒸散發(fā)整體呈現(xiàn)顯著減少趨勢，但空間差異顯著；黃河流域各河段蒸散變化的主導(dǎo)因素不同，上游主要是能量的影響較大，中下游則是水量的供應(yīng)。鐘巧等[10]利用Penman-Monteith公式計算博斯騰湖流域山區(qū)和平原的潛在蒸散發(fā)，并對山區(qū)和平原的潛在蒸散發(fā)的變化趨勢和主導(dǎo)因子研究發(fā)現(xiàn)，山區(qū)潛在蒸散發(fā)呈上升趨勢且主導(dǎo)因子是凈輻射和風速，平原潛在蒸散發(fā)呈下降趨勢且風速對潛在蒸散發(fā)變化的貢獻最大。韓松俊等[11]對塔里木河山區(qū)和綠洲潛在蒸散發(fā)研究發(fā)現(xiàn)，兩者蒸散量均呈下降趨勢，但導(dǎo)致蒸散量變化的因子不同，山區(qū)主要受輻射和風速的影響，綠洲受風速影響最為顯著。趙捷等[12]研究表明，黑河流域多年潛在蒸散發(fā)年值和季節(jié)值整體呈現(xiàn)下降的趨勢，氣溫呈現(xiàn)顯著上升趨勢，說明黑河流域可能存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象。綜合當前研究可知，不同區(qū)域潛在蒸散發(fā)的變化趨勢以及導(dǎo)致蒸散量變化的主導(dǎo)因子具有時空差異，還需深入探究。此外全球長期變暖的背景下，潛在蒸散發(fā)卻呈下降趨勢的“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象[13]普遍存在于我國大部分地區(qū)，該現(xiàn)象的主導(dǎo)因素引起了學(xué)者們的廣泛研究。“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象的主導(dǎo)因素具有時空差異，且相同因素不同變化的組合也會導(dǎo)致潛在蒸散的變化[12-11,14-15]。因此不同區(qū)域不同時間“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象的主導(dǎo)因子需深入研究。延河流域是黃土高原丘陵溝壑區(qū)的典型流域，20世紀90年代以來氣候變化和人類活動對其水文循環(huán)過程產(chǎn)生了劇烈影響，深入了解ET0的時空變化特征對延河流域水資源的合理配置有重要意義。為此，本文以延河流域為研究區(qū)，利用Penman-Monteith方法計算ET0，對延河流域潛在蒸散發(fā)的時空特征及其與氣象因子的相關(guān)性進行研究，揭示不同時間、不同區(qū)域下氣象因子對潛在蒸散發(fā)的影響，為研究氣候變化對水文過程的影響提供科學(xué)參考，為延河流域乃至黃土高原水資源管理提供理論支持。

1 研究區(qū)概況

延河流域位于陜西省北部，是黃河中游區(qū)段的一級支流，發(fā)源于靖邊縣天賜灣鄉(xiāng)周山，流經(jīng)志丹、安塞、寶塔、延長等4個縣(市)區(qū)，在延長縣南河溝鄉(xiāng)涼水岸附近匯入黃河，全長286.9 km，流域總面積7 725 km2。延河流域?qū)儆诖箨懶约撅L氣候，春季干旱多風，夏季溫熱多雨，秋季溫涼，冬季寒冷干燥[16]。多年平均降水量為520 mm左右，平均蒸發(fā)量為897.7～1 678 mm，平均溫度為8.8～10.2 ℃，年均日照時數(shù)為2 450 h[17]。延河流域是黃土高原水土流失治理的重點區(qū)域，近年來隨著生態(tài)治理工程的實施，區(qū)域水文循環(huán)過程發(fā)生著重要的變化。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù) 據(jù)

本文氣象數(shù)據(jù)來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http:∥data.cma.cn/)，包括逐日降水量(P)、日平均溫度(T)、日最高溫度(T-max)、日最低溫度(T-mix)，10 m高風速(U10)、日照時數(shù)(n)、日平均相對濕度等(RH)，其中10 m高風速需轉(zhuǎn)換成2 m高風速(U2)再帶入Penman-Monteith公式，所有數(shù)據(jù)的時間序列均為1978—2017年。選取的控制水文站為甘谷驛站，氣象站點為志丹、安塞、延安、子長、延川、延長、甘泉站。氣象站和甘谷驛站的分布情況如圖1所示，各站點氣象因子基本情況詳見表1。本文由逐日氣象數(shù)據(jù)計算出各氣象站點的日潛在蒸散發(fā)量，再統(tǒng)計月、季節(jié)、年尺度的潛在蒸散發(fā)，并通過ArcGIS對各站點數(shù)據(jù)進行插值得到延河流域潛在蒸散發(fā)的空間分布特征。

圖1 延河流域氣象站、水文站分布

表1 延河流域1978-2017年基本情況

2.2 研究方法

2.2.1 潛在蒸散發(fā)的計算方法 本文采用大多研究作為標準[8,18-19]的Penman-Monteith方法計算潛在蒸散發(fā)，其計算公式為：

式中：ET0為潛在蒸散發(fā)量(mm);Rn為地表凈輻射〔MJ/(mm2·d)〕;G為土壤熱通量〔MJ/(mm2·d)〕;γ為干濕表常數(shù)(kPa/℃);λ為汽化潛熱(MJ/kg);T為平均溫度(℃);U2為2 m高風速(m/s);es為飽和水氣壓(kPa);ea為實際水氣壓(kPa); Δ為飽和水氣壓表示溫度曲線斜率(kPa/℃)。各參數(shù)具體計算方法詳見參考文獻[2]。

2.2.2 數(shù)理統(tǒng)計分析方法 本文采用反距離加權(quán)法(inverse distance weighting， IDW)[20]對延河流域7個站點的潛在蒸散發(fā)值進行空間插值得到延河流域潛在蒸散發(fā)的空間特征，采用Mann-Kendall趨勢檢驗法(M-K)[21]、Pettitt檢驗進行突變分析[22]分析延河流域1978—2017年潛在蒸散發(fā)的時空變化特征，并運用Pearson相關(guān)性分析[23]探討不同時間尺度(年和季節(jié))、不同區(qū)域引起潛在蒸散發(fā)變化的因子。

3 結(jié)果與分析

3.1 潛在蒸散發(fā)的時間特征

延河流域1978—2017年潛在蒸散量變化曲線如圖2所示。延河流域多年平均潛在蒸散量為923.53 mm，波動范圍為846.47～1 008.81 mm；潛在蒸散量隨年序呈現(xiàn)上升趨勢，上升速率為1.14 mm/a，通過M-K趨勢分析發(fā)現(xiàn)潛在蒸散發(fā)的上升趨勢通過了90%顯著性檢驗。采用Pettitt方法分析潛在蒸散發(fā)變化的臨界年份，結(jié)果如圖3所示，1996年以來延河流域潛在蒸散表現(xiàn)出逐年增加的趨勢。對延河流域多年序列月尺度、季節(jié)尺度潛在蒸散量的變化趨勢進行分析(圖4—5)。延河流域月潛在蒸散量呈單峰分布，高值月份出現(xiàn)于5—7月。季節(jié)上，潛在蒸散量表現(xiàn)為：夏季>春季>秋季>冬季，秋季呈下降趨勢，下降速率為0.03 mm/a；夏季、春季、冬季的潛在蒸散量呈上升趨勢，上升速率分別為0.35，0.59和0.24 mm/a，其中春季、冬季的變化趨勢分別通過了90%，95%顯著性檢驗。

圖2 延河流域1978-2017年潛在蒸散發(fā)變化特征 圖3 延河流域潛在蒸散發(fā)Pettitt檢測

圖4 延河流域潛在蒸散發(fā)月變化特征 圖5 延河流域潛在蒸散發(fā)季節(jié)變化特征

3.2 潛在蒸散發(fā)的空間特征

延河流域1978—2017年潛在蒸散發(fā)的空間分布規(guī)律如圖6所示。由圖6可知，流域潛在蒸散發(fā)呈現(xiàn)由西向南增加再向東南減少的趨勢，最大蒸散量(978.00 mm)在延安站，最小蒸散量(861.55 mm)在志丹站。

圖6 延河流域潛在蒸散發(fā)空間分布特征

延河流域各站點潛在蒸散發(fā)變化趨勢及變化率如圖7所示，甘泉站潛在蒸散發(fā)呈下降趨勢，其他站點均呈現(xiàn)上升。其中子長站、志丹站、延安站、延川站的上升趨勢均通過了95%顯著性檢驗，延長站潛在蒸散發(fā)的上升趨勢通過了90%顯著性檢驗。延河流域潛在蒸散量變化率呈現(xiàn)東南高西北低的分布規(guī)律，延安站潛在蒸散發(fā)變化率最大，安塞站的變化率最低。可見，志丹站蒸散量小但是變化速率大。

圖7 延河流域潛在蒸散發(fā)變化趨勢及變化率空間分布特征

3.3 影響因素分析

通過分析氣象因子各季節(jié)的變化趨勢與變化率及其與ET0的相關(guān)關(guān)系，對延河流域各季節(jié)潛在蒸散發(fā)變化的原因進行探究(表2)。由表2可知，在年尺度上，平均溫度、日照時數(shù)、降雨量呈上升趨勢，其中平均溫度的趨勢通過了99%顯著性檢驗，變化率最大的氣象因子是降雨量；相對濕度、氣壓、2 m高風速呈現(xiàn)下降趨勢，其中氣壓的下降趨勢通過了99%顯著性檢驗，變化率最大的是相對濕度。從季節(jié)上看，延河流域四季的平均溫度均呈通過了90%以上顯著性檢驗的上升趨勢，四季氣壓均呈通過了99%顯著性檢驗的下降趨勢。日照時數(shù)、相對濕度、2 m高風速和降雨量的四季變化趨勢和變化率具有顯著差異，日照時數(shù)在春季和冬季呈上升趨勢，在夏季和秋季呈現(xiàn)下降趨勢，其中日照時數(shù)在春季和秋季的變化趨勢分別通過了90%，95%顯著性檢驗且變化率較大；相對濕度在春季和夏季呈現(xiàn)下降趨勢，在秋季和冬季呈現(xiàn)上升趨勢，相對濕度在春季的變化率最大，冬季最小；2 m高風速在春季呈下降趨勢，其他3季均呈現(xiàn)上升趨勢，其中冬季的趨勢通過了95%顯著性檢驗，不同季節(jié)間2 m高風速的變化率差異較小；降雨量在夏季呈現(xiàn)下降趨勢，其他3季均呈上升趨勢，其中冬季的上升趨勢通過了90%顯著性檢驗，秋季降雨量的變化率最大。

表2 延河流域氣象因子季節(jié)變化MK趨勢檢驗統(tǒng)計量與變化率 mm/a

表3是延河流域各季節(jié)潛在蒸散發(fā)與氣象因子相關(guān)性分析的結(jié)果。從年尺度看，延河流域潛在蒸散發(fā)的增加與平均溫度、日照時數(shù)、2 m高風速呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，均通過了0.01顯著性檢驗，相關(guān)系數(shù)最大的是日照時數(shù)(0.84)；與相對濕度、氣壓、降雨量呈負相關(guān)關(guān)系，分別通過了0.01，0.05，0.05顯著性檢驗，相關(guān)系數(shù)最大的是相對濕度(0.72)。從季節(jié)上看，春季平均溫度、日照時數(shù)、2 m高風速與潛在蒸散發(fā)的增加為正相關(guān)，均通過了0.01顯著性檢驗，相關(guān)系數(shù)最大的日照時數(shù)(0.94)；相對濕度、氣壓、降雨量與潛在蒸散發(fā)的增加為負相關(guān)，分別通過了0.01，0.05，0.01顯著性檢驗，相關(guān)系數(shù)最大的是相對濕度(0.84)；結(jié)合表3分析可知，延河流域春季蒸散量的增加是由平均溫度、日照時數(shù)的上升以及相對濕度、氣壓、降水量的下降綜合導(dǎo)致的，主導(dǎo)因子是日照時數(shù)。夏季潛在蒸散量的變化是由平均溫度、2 m高風速的上升以及相對濕度、氣壓、降水量的下降引起的，在該氣象因子變化趨勢組合下，日照時數(shù)仍是潛在蒸散發(fā)變化的主導(dǎo)因子。秋季，潛在蒸散發(fā)與平均溫度、氣壓的相關(guān)關(guān)系未通過顯著性檢驗；日照時數(shù)呈顯著下降趨勢，相對濕度呈上升趨勢，均通過了0.01顯著性檢驗；秋季潛在蒸散量的下降趨勢主要是日照時數(shù)的下降、相對濕度和降雨量的上升綜合導(dǎo)致的，該氣象因子變化趨勢組合下主導(dǎo)因子是相對濕度。冬季潛在蒸散量的變化與平均溫度、2 m高風速的正相關(guān)關(guān)系分別通過了0.05，0.01顯著性檢驗，與降雨量呈現(xiàn)不顯著的負相關(guān)關(guān)系；冬季日照時數(shù)、相對濕度、降水量均呈上升趨勢，該組合下與潛在蒸散發(fā)變化最為相關(guān)的因子是日照時數(shù)，且相對濕度、降水量的上升趨勢并未造成潛在蒸散量的顯著減少。一年中春季平均溫度、日照時數(shù)、相對濕度、2 m高風速的變化率均是四季中較高的，這可能是春季潛在蒸散發(fā)增加速率最大的原因。綜上，延河流域各季節(jié)潛在蒸散發(fā)與氣象因子相關(guān)性具有顯著差異，同一氣象因子在不同的季節(jié)對潛在蒸散發(fā)的影響具有差異，氣象因子不同變化趨勢的組合對潛在蒸散發(fā)的影響不同。

表3 延河流域潛在蒸散發(fā)季節(jié)變化與氣象因子的相關(guān)系數(shù)

通過分析延河流域各站點氣象因子的變化趨勢與變化率及其與潛在蒸散發(fā)的相關(guān)關(guān)系，對延河流域潛在蒸散發(fā)空間變化的原因進行探究。如表4所示，子長站平均溫度、相對濕度、2 m高風速、降雨量呈現(xiàn)上升趨勢，日照時數(shù)、氣壓呈現(xiàn)下降趨勢，其中平均溫度、氣壓的變化趨勢通過了99%顯著性檢驗，2 m高風速的變化趨勢通過了95%顯著性檢驗，所有氣象因子中變化率最大的是降雨量。志丹站平均溫度、氣壓的變化趨勢分別通過了99%，95%顯著性檢驗，日照時數(shù)呈通過了90%顯著性檢驗的上升趨勢，相對濕度、2 m高風速呈現(xiàn)下降趨勢，變化率最大的因子是日照時數(shù)。

表4 延河流域各站點氣象因子變化M-K趨勢檢驗統(tǒng)計量與變化率

安塞站各氣象因子變化趨勢與志丹站相同，但安塞站日照時數(shù)的上升趨勢沒有通過顯著性檢驗，2 m高風速的下降趨勢通過了99%的顯著性檢驗，變化率最大的因子是日照時數(shù)。延安站平均溫度、日照時數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢，分別通過了99%，90%的顯著性檢驗；相對濕度、氣壓、2 m高風速、降雨量均呈現(xiàn)下降趨勢，其中前三者的趨勢分別通過了95%，99%，90%顯著性檢驗，日照時數(shù)是變化率最大的因子。甘泉站平均溫度、降雨量呈現(xiàn)上升趨勢，日照時數(shù)、相對濕度、氣壓、2 m高風速呈現(xiàn)下降趨勢，其中氣壓、2 m高風速的變化趨勢分別通過了95%，99%顯著性檢驗。延川站平均溫度、2 m高風速、降雨量呈現(xiàn)上升趨勢，氣壓、日照時數(shù)、相對濕度呈現(xiàn)下降趨勢。其中平均溫度、氣壓的變化趨勢通過了99%顯著性檢驗，2 m高風速的上升趨勢通過了95%的顯著性檢驗。延長站各氣象因子的變化趨勢和延川站一樣，但顯著性水平有不同，其中平均溫度的上升趨勢未通過顯著檢驗，日照的下降趨勢通過了90%顯著性檢驗。可見，延河流域內(nèi)各氣象因子的變化趨勢和變化率具有顯著的空間異質(zhì)性。

表5是延河流域各站點潛在蒸散發(fā)與氣象因子的相關(guān)性分析結(jié)果。對潛在蒸散發(fā)增加有著正作用的是平均溫度、日照時數(shù)、2 m高風速，有負作用的是相對濕度、氣壓、降雨量；在不同的站點，氣象因子與潛在蒸散發(fā)的相關(guān)關(guān)系的顯著性檢驗結(jié)果具有差異。各站點潛在蒸散發(fā)與平均溫度、日照時數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，通過了0.01顯著性檢驗；與相對濕度均呈負相關(guān)關(guān)系，通過了0.01顯著性檢驗。子長站、延安站、甘泉站的潛在蒸散發(fā)與氣壓的負相關(guān)關(guān)系未通過顯著性檢驗，安塞站、延安站的潛在蒸散發(fā)與2 m高風速的正相關(guān)關(guān)系未通過顯著性檢驗，降水量與潛在蒸散發(fā)的負相關(guān)關(guān)系僅有安塞站和甘泉站通過了顯著性檢驗(顯著性水平分別為0.05，0.01)。除延長站外，延河流域其他站點均與日照時數(shù)的相關(guān)系數(shù)最大。可見，氣象因子對延河流域潛在蒸散發(fā)影響的程度具有空間異質(zhì)性。結(jié)合各站氣象因子的變化趨勢、變化率綜合分析可得，子長站潛在蒸散發(fā)在日照時數(shù)下降、相對濕度和降水量上升的變化組合下呈上升趨勢，且主導(dǎo)因子是日照時數(shù)；志丹站溫度和日照時數(shù)的上升趨勢、相對濕度和氣壓的下降趨勢抵消了風速和降水量對潛在蒸散減少作用，因此該站點潛在蒸散發(fā)仍呈現(xiàn)上升趨勢；安塞站氣象因子的變化趨勢與志丹類似，潛在蒸散發(fā)也呈現(xiàn)上升趨勢，但安塞站的潛在蒸散發(fā)高于志丹站，這可能是該氣象因子變化趨勢組合中降水量的上升速率較小的緣故；延安站只有2 m高風速的下降對潛在蒸散發(fā)有減少作用，其他氣象因子均對蒸散量有增加作用，在該變化趨勢組合下，延安站成為延河流域潛在蒸散量最大的區(qū)域；甘泉站日照時數(shù)、2 m高風速和降水量對潛在蒸散發(fā)減少作用大于溫度、相對濕度、氣壓的增加作用，在該變化趨勢組合下，甘泉站潛在蒸散發(fā)呈下降趨勢；延川站與甘泉站不同的是，延川站2 m高風速呈現(xiàn)顯著上趨勢，導(dǎo)致延川站在該變化組合下潛在蒸散發(fā)呈上升趨勢；延長站潛在蒸散發(fā)也呈上升趨勢，但與延川站不同的是，延長站相對濕度呈上升趨勢，這可能是延長站蒸散量低于延川站的原因，且該變化趨勢組合下平均溫度成為蒸散變化的主導(dǎo)因子。綜上可得，延河流域潛在蒸散發(fā)的變化與日照時數(shù)最為相關(guān)，同一氣象因子對潛在蒸散發(fā)的影響程度具有空間差異，氣象因子不同變化趨勢的組合對蒸散發(fā)的影響具有顯著差異。

表5 延河流域潛在蒸散發(fā)與氣象因子相關(guān)系數(shù)的空間特征

4 討 論

氣象因子對潛在蒸散發(fā)的影響程度在不同季節(jié)、不同區(qū)域具有顯著差異[1,9-10,12]。本研究發(fā)現(xiàn)延河流域1978—2017年潛在蒸散發(fā)呈現(xiàn)上升趨勢，造成該趨勢的主導(dǎo)因子是平均溫度、日照時數(shù)、相對濕度。延河流域秋季的潛在蒸散發(fā)呈下降趨勢，通過對同期氣象因子的變化趨勢及其與潛在蒸散發(fā)的相關(guān)性進行探究發(fā)現(xiàn)，秋季潛在蒸散發(fā)與平均溫度的正相關(guān)關(guān)系不顯著，與氣壓的負相關(guān)關(guān)系不顯著，與日照時數(shù)、2 m高風速的正相關(guān)關(guān)系顯著，與相對濕度、降水量的負相關(guān)關(guān)系顯著，且相對濕度的相關(guān)系數(shù)最大，可知延河流域平均溫度和氣壓的顯著變化趨勢并未對秋季潛在蒸散發(fā)產(chǎn)生顯著的影響，秋季潛在蒸散發(fā)的下降趨勢由相對濕度、降水量的上升趨勢以及日照時數(shù)的下降趨勢導(dǎo)致，因此延河流域秋季潛在蒸散發(fā)對水分較為敏感。這與童瑞等[9]發(fā)現(xiàn)黃河中下游蒸散發(fā)主要受水量供應(yīng)條件影響的研究結(jié)果類似。

延河流域潛在蒸散發(fā)空間差異顯著，甘泉站潛在蒸散發(fā)在平均溫度的上升趨勢下呈現(xiàn)顯著下降趨勢，由此推斷甘泉地區(qū)存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象。“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象是一個熱點話題，該現(xiàn)象普遍存在于我國大部分地區(qū)[24]。研究發(fā)現(xiàn)，黑河流域[12]、青藏高原[14]、長江流域[15]的“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象分別由風速、輻射和風速、輻射和溫度導(dǎo)致；塔里木河流域[11]則主要由輻射和風向引起，但在不同區(qū)域受輻射和風向的影響程度不同；黃河流域上中下游各河段均存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象，且日照時數(shù)、相對濕度或風速等因子可能是黃河流域“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象的主導(dǎo)因子[25]。總的看來，溫度、日照時數(shù)、相對濕度、氣壓、風速、降水量等氣象因子都可能成為“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象的主導(dǎo)因素，“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象的主導(dǎo)因素具有時空差異，而且相同因素不同變化的組合也會導(dǎo)致潛在蒸散的變化[1,12]。本研究中甘泉站潛在蒸散發(fā)的變化與日照時數(shù)、2 m高風速、降水量的相關(guān)關(guān)系均通過了顯著性檢驗，從簡單的相關(guān)角度分析可得，甘泉地區(qū)的“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象主要由日照時數(shù)、2 m高風速的下降和降水量的上升綜合導(dǎo)致；且相對而言，甘泉站相對濕度和氣壓下降的變化率比其他站小，相對濕度和氣壓在某種意義上也對蒸散量的減少具有作用。因此，導(dǎo)致蒸發(fā)悖論現(xiàn)象的原因很復(fù)雜，有待進一步的定量研究。

5 結(jié) 論

(1) 延河流域多年平均潛在蒸散量整體呈現(xiàn)上升趨勢，但潛在蒸散發(fā)變化趨勢、變化率具有時空差異。

(2) 延河流域氣象因子的變化趨勢、變化率具有顯著的時空差異，同一氣象因子與潛在蒸散發(fā)變化的相關(guān)性具有時空差異，氣象因子不同變化趨勢的組合對蒸散發(fā)的影響具有顯著差異。總的來說，潛在蒸散發(fā)的變化與平均溫度、日照時數(shù)與相對濕度顯著相關(guān)，與日照時數(shù)最為相關(guān)。

(3) 延河流域局部存在蒸發(fā)悖論現(xiàn)象，主要由日照時數(shù)、2 m高風速的下降和降水量的上升綜合導(dǎo)致，但是氣壓、相對濕度等氣象因子的影響也很重要。