1960~2010年宜良县降雨量和蒸发量变化特征分析
2016-10-14王一鸣王芳芳
王一鸣 王芳芳
摘要 利用宜良县1960~2010年的年降水量和小型蒸发量资料,采用线性趋势、干燥度等统计学方法,分析近51年宜良县降雨量和蒸发量的变化特征。结果表明,1960~2010年宜良县降雨量和蒸发量均在逐年减小,特别是21世纪以来降雨量和蒸发量均减少,可利用水资源较少。宜良县降雨主要集中在5~10月,蒸发主要集中在3~9月,其中3~5月降雨量较少,而蒸发对水的消耗比较明显,气候比较干燥,容易发生春旱;10~11月蒸发对水的消耗比较小,而这个阶段降水也比较少,也容易发生秋旱。
关键词 降雨量;蒸发量;变化特征;线性趋势;干燥度
中图分类号 S161 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2016)09-229-02
Abstract According to the data of precipitation and evaporation in Yiliang County during 1960-2010, using linear trend and dryness degree method, the variation characteristics of rainfall and evaporation in Yiliang County in recent 51 years were analyzed. The results showed that the precipitation and evaporation was decreased year by year, especially since twentyfirst century, the amount of rainfall and evaporation were reduced, the avaiable water resources were less. Rainfall mainly concentrated during May-Oct., evaporation mainly concentrated during Mar.-Sep., among which, rainfall during Mar.-May was less, and evaporation of water consumption was obvious, the climate was relatively dry and was prone to appear spring drought; evaporation of water consumption was relatively small during Oct.-Nov., and the precipitation was less and was also prone to appear drought in autumn.
Key words Rainfall; Evaporation; Variation characteristics; Linear trend; Dryness
近年來,全球气候变化对水资源的影响已成为世界科学界所关注的重要问题,IPCC第4次评估报告指出,许多自然系统和人类环境正在受到区域气候变化的影响[1]。降水作为衡量一个地方天气气候情况最为显著的因子之一,已日益成为人们关注的热点[1-4]。了解降水和蒸发变化的时空分布特征和规律,对认识气候变化、做好气候预测及社会发展规划和生产布局均具有重要意义。宜良县位于云南省中部,属于北亚热带季风气候区。在全球气候持续变暖和我国区域气候环境变化作用下,宜良县水资源危机日益突出。笔者利用宜良县1960~2010年的年降水量和小型蒸发量资料,采用线性趋势、干燥度等统计学方法,分析近51年宜良县降水量和蒸发量的变化特征,探讨宜良县干旱水资源利用情况。
1 资料与方法
资料选取宜良县气象站1960~2010年的年降水量和小型蒸发量资料。小型蒸发皿蒸发量虽不能直接代替水面蒸发,但与水面蒸发之间存在很好的相关关系,同时由于实际蒸(散)发量的测定非常困难,而蒸发皿观测资料累积序列长、可比性好,资料又很容易获得,一直是水资源评价、水文研究、水利工程设计和气候区划的重要参考指标[1]。采用线性趋势、干燥度[5]等统计学方法,对近51年宜良县降水量和蒸发量的变化特征进行了分析。
2 结果与分析
2.1 降雨量变化特征
2.1.1 年代际变化。从表1可以看出,1960~2010年宜良县降雨量经历了多雨、较多雨、少雨、多雨、少雨5个阶段。其中,20世纪80年代降雨量偏少,为829.1 mm;70年代降雨量较多,为970.6 mm。近51年降雨量变化比较显著,其中20世纪60~70年代变化较为缓慢,而自80年代之后差值变化显著,可知,20世纪90年代宜良县可利用水资源相对比较充沛,2000~2010年相对比较缺乏。
2.1.2
年际变化。由图1可见,1960~2010年宜良县年平均降雨量为890.9 mm,其中最大年降雨量为1 275.3 mm,比年平均降雨量多384.4 mm,出现在1961年;最小年降雨量为526.9 mm,比年平均降雨量少364.0 mm,出现在1987年。近51年宜良县降雨总体趋势为递减,波峰分别位于20世纪60、90年代,其中80年代上升和下降的趋势较大,2000~2010年呈逐步下降趋势。
2.1.3 月变化。由图2可见,近51年宜良县月降雨量变化呈现单峰型,降雨主要集中在5~10月,占全年总降雨量的89%;7月降雨量达到峰值,为176.9 mm,占全年总降雨量的20%;6和8月降雨量也较多,合计为325.3 mm,占全年总降雨量的37%;1月降雨量最少,为15.1 mm,仅占全年总降雨量的2%;12月降雨量为次少月,为15.4 mm,仅占全年总降雨量的2%。宜良县降雨主要集中在5~10月份,刚好是农作物成长的黄金时期,正是需要雨水滋润的最佳阶段,非常有利于农作物的生长和林牧业的发展,直接促进了宜良农业的发展[6]。
2.2 蒸发量变化特征
2.2.1 年代际变化。由表1和图3可见,1960~2010年宜良县蒸发量变化经历了多、较多、多、少、少5个阶段,其中,2000~2010年蒸发量偏少,为1 955.3 mm,20世纪70年代蒸发量最多,为2 073.5 mm。从降雨量和蒸发量与多年平均量差值年代际变化(表1)可以看出,20世纪70年代蒸发量较多,而后逐年减少,2000~2010年减少比较明显。对比降雨量来说,20世纪60、70、90年代降雨量相对比较充沛。
2.2.2
年变化。从图3可以看出,1960~2010年宜良县蒸发量呈下降趋势,51年来年平均蒸发量为2 024.5 mm,最多年蒸发量为2 487.9 mm,出现在1969年。51年来蒸发量呈现较大的波动,其中波峰分别位于20世纪60和70年代,60年代上升和下降的幅度比较明显,80年代以后呈现减少趋势。
2.2.3
月变化。宜良县蒸发量主要集中在3~9月,占全年总蒸发量的70%,其中4月蒸发量达到峰值,为312.1 mm,占全年总蒸发量的15%;12月蒸发量最少,为102.5 mm,占全年总蒸发量的5%;10和11月蒸发量也较少,分别为119.1、106.7 mm。月最多总蒸发量出现在1966年4月,为469.8 mm,次多月总蒸发量出现在1969年4月,为416.9 mm,最少月总蒸发量为66.4 mm,出现在1973年11月。对比月降雨量可知,3~5月蒸发对水的消耗比较明显,同时降雨量比较少,气候比较干燥,容易发生春旱;10~11月蒸发对水的消耗比较小,而这个阶段降水也比较少,也容易发生秋旱[1]。
2.3 降水量和蒸发量变化对干燥度的影响
根据文献[5]的干湿划分标准,1960~2010年宜良县平均干燥度为0.4,属于半干旱。51年来,宜良县蒸发量和降雨量呈线性减少趋势,受其影响,宜良县干燥度指数也呈线性缓慢减少趋势。
3 结论
(1)1960~2010年宜良县降雨总体趋势为递减,51年来年平均降雨量为890.9 mm;51年来降雨量经历了多雨、较多雨、少雨、多雨、少雨5个阶段,其中20世纪80年代降雨量偏少,60年代降雨量较多,2000~2010年相对比较少。
(2)1960~2010年宜良县蒸发量呈下降趋势,51年来年平均蒸发量为2 024.5 mm;51年来蒸发量呈现较大的波动,经历了多、较多、多、少、少5个阶段,其中波峰分別位于20世纪60和70年代,60年代上升和下降的幅度比较明显,80年代以后呈现减少趋势。
(3)1960~2010年宜良县月平均降雨量变化呈现单峰型,降雨主要集中在5~10月,占全年总降雨量的89%,7月降雨量达到峰值。蒸发主要集中在3~9月,占全年总蒸发量的70%,4月蒸发量达到峰值。3~5月降雨量较少,而蒸发对水的消耗比较明显,气候比较干燥,容易发生春旱;10~11月蒸发对水的消耗比较小,而这个阶段降水也比较少,也容易发生秋旱。
(4)1960~2010年宜良县平均干燥度为0.4,属于半干旱,且51年来干燥度指数呈线性缓慢减少趋势,未来几年宜良应注意节约用水,每年5~9月抓住有利天气条件开展人工增雨[7]。
参考文献
[1]安月改,李元华.河北省近50年蒸发量气候变化特征[J].干旱区资源与环境,2005,19(4):159-162.
[2]董旭光,顾伟宗,孟祥新,等.山东省近50年来降水事件变化特征[J].地理学报,2014(5):661-671.
[3]吕俊梅,祝从文,琚建华,等.近百年中国东部夏季降水年代际变化特征及其原因[J].大气科学,2014(4):782-794.
[4]陆文秀,刘丙军,陈俊凡,等.近50a来珠江流域降水变化趋势分析[J].自然资源学报,2014(1):80-90.
[5]杨建平,丁永建,陈仁升,等.近50年来中国干湿气候界线的10年际波动[J].地理学报,2002,57(6):655-661.
[6]杨万春,关鸿志.曲江近 50 年气候变化趋势[J].广东气象,2007,29(3):30-34.
[7]戴润,李刚,黄志梅.韶关干旱分析及防御对策[J].广东气象,2006,28(2):47-49.