新疆哈密近65年降水量与蒸发量变化分析

尹进文

(新疆哈密水文勘测局，新疆 哈密 839000)

新疆哈密近65年降水量与蒸发量变化分析

尹进文

(新疆哈密水文勘测局，新疆 哈密 839000)

通过对哈密气象站1951-2015年降水量和蒸发量资料进行分析，给出该区域降水、蒸发的分布特征及年内、年际变化。结果表明：哈密市降水量呈明显增加趋势，速率为2.6 mm/10a，特别是1987年以后降水量增加更加明显，较1986年以前平均增加11.4 mm，增幅33.5%；蒸发量呈明显下降趋势，平均下降速率为168.7 mm/10a ，1987年后较1986年前平均减少586 mm，减幅为19.6%。

降水量；蒸发量；变化趋势；年内分配

在我国内陆干旱区，降水是最重要的水资源[1]。降水量的时空分布会对区域经济和环境能够造成重大影响[2]，内陆干旱区降水在空间和季节变化上具有一定的复杂性，年际和年内降水波动较大。

水文监测和调查资料显示，哈密是缺水较严重的区域，水资源短缺是该地区生态环境恢复和保护的最大制约因素。预测表明，全球气候变暖日益显著，预期全球水文循环强化将会使全球降水量增加7%～15%，洪涝就会更为频繁[3-4]。近年来，受来自大西洋和北冰洋的西风气流影响及全球变暖促使南方热带海洋水汽向北输送，20世纪80和90年代空中水汽含量明显增加，西北地区东部气候将向暖湿转变[5]。在这样的背景下，哈密地区社会经济和生态环境都会遭受到气候变化的影响。本文着重分析了哈密近65年(1951-2015年)降水和蒸发的变化特征，为今后哈密地区的水资源评估和有效利用提供参考依据。

1 概况

哈密市位于新疆维吾尔自治区东部，距新疆首府乌鲁木齐市595 km。东与甘肃省的肃北县、安西县、敦煌市为邻，西与木垒哈萨克自治县、鄯善县毗连，南与巴音郭勒蒙古自治州相连，北与伊吾县和巴里坤哈萨克自治县相接，东北与蒙古人民共和国接壤。哈密地区地势北高南低，自东北向西南倾斜。哈尔里克山主峰托木尔提峰海拔高度4 886 m，是全地区最高点，哈密市区海拔高度738 m，市区西南部沙尔湖海拔高度53 m，是全市最低处，土地总面积85 900 km2，市区面积约23 km2[6]。哈密区域水系及气象站位置见图1。

2 降水量时间变化特征

2.1 年降水量变化

图2为哈密1951-2015年降水量的距平变化趋势。从图中看出，哈密降水存在比较大的年变率，20世纪50-70年代末年降水量负距平超过10 mm的出现12次，正距平超过10 mm的出现5次，说明这一时期哈密处于干旱期；80年代以后，降水量负距平超过10 mm的出现7次，正距平超过10 mm的出现14次，尤其2000年后的16年，负距平值有5个年份出现，其余为正距平，说明80年代后哈密降水量比80年代前有所增加，且呈逐渐增加趋势，1951-2015年的变率为2.616 mm/10a。

2.2 年降水量累积距平

从图3可以看出，尽管年降水量累积距平基本为负值，但曲线的变化形态却十分清晰地反映了65 a来哈密年降水量变化很大。年降水量在1986年前呈下降趋势，1987年以后呈上升趋势，特别是1997年以后上升较快，上升趋势至今未减。1951—1986年平均年降水量为34.0 mm，1987—2015年平均年降水量为45.4 mm，增加11.4 mm。1987—2015年平均降水量比1951—1986年增加了33.5%。

图1 区域水系及气象站位置示意图

图2 哈密1951-2015年降水量距平变化趋势图

2.3 降水量的年代际变化

分别对哈密降水量系列作了20世纪50年代(1951-1959年)、60年代(1960-1969年)、70年代(1970-1979年)、80年代(1980-1989年)、90年代(1990-1999年)、00年后、2010年以后(2010-2015年)进行分析，结果见表1。

从表1可以看出，60年代为少雨段，平均降水比多年均值偏少28.9%；50、70、80年代为平雨段，平均降水比多年均值偏少4.9%、5.1%、3.1%；00年代、2010年后这两个时段为多雨段，平均降水比多年均值偏多23.8%、22.5%，特别是2000年以后降水量快速上升，与多年降水量相比明显增大。

表1 哈密降水量的年代际变化 %

2.4 降水量的年内分配

哈密市降水量的年内分配不均匀，连续最大四个月降水量出现在5-8月，占年降水量的56.3%，其中夏季降水最多，占年降水量的47.9%；其次是春、秋季，分别占年降水量的19.1%、 21.2%；冬季降水最少，占年降水量的11.8%。最大月降水量出现在7月，占年降水量的19.3%，最小月降水量出现在3月，占年降水量的3.1%。

图3 哈密1951-2015年降水量累积距平图

图4 哈密1951-2015年蒸发量距平及变化趋势

3 蒸发量的时间变化特征

3.1 年水面蒸发量变化

水面蒸发量主要受气候、地理位置及下垫面等多种因素影响，低温和高湿地带的水面蒸发量小，高温干燥地带的水面蒸发量大。哈密市由于地形变化较大，所以蒸发能力也有较大差异。图4为哈密1951-2015年蒸发量的距平变化趋势。从图4看出，哈密蒸发存在比较大的年变率，20世纪70年代以前蒸发量距平全部为正，共出现18次正距平，说明这一时期哈密蒸散量较大；1987年以后蒸发量距平全部为负，共出现26次负距平，说明这一时期哈密蒸散量较小；1970-1986年间有8次负距平，7次正距平，这一时期哈密蒸散量较稳定。图4还反映出随着年代的增加蒸散量的变化趋势是下降的，与降水量的变化趋势相反。1951-2015年的变率为-168.7 mm/10a。

3.2 年水面蒸发量累积距平

从图5可以看出，年蒸发量在1969年前呈上升趋势，1986年以后呈下降趋势，下降趋势至今未减。1970-1985年间蒸发量变化比较平稳，没有大的变化。1951-1986年平均年蒸发量为2 989 mm，1987-2015年平均年蒸发量为2 403 mm，减少586 mm。1987-2015年平均蒸发量比1951-1986年减少了19.6%。

3.3 水面蒸发量的年代际变化

分别对哈密蒸发量系列作了20世纪50年代(1951—1959年)、60年代(1960—1969年)、70年代(1970—1979年)、80年代(1980—1989年)、90年代(1990—1999年)、00年以后、2010年后的分析。

从表2的年代际距平分析，随着年代的增加，蒸发量逐渐减少，50年代与60年代、80年代与90年代相比蒸发量变化幅度较大，90年代与00年后相比蒸发量的变化幅度是最小的。

图5 哈密1951-2015年蒸发量累积距平图

mm

图6 降水量与蒸发量关系图

3.4 水面蒸发量的年内分配

水面蒸发量的年内变化，主要受年内温度、湿度和风的影响，由于气温年较差高达40℃左右，故水面蒸发量冬季小，夏季大，夏季(6—8月)气温高，蒸发量也大，占年水面蒸发量的46.0%；春季(3—5月)多风，蒸发量大于秋季，占年水面蒸发量的31.7%；冬季(12—2月)气温低，蒸发量最小，占年水面蒸发量的3.7%。连续最大4个月蒸发量出现在5—8月，占年蒸发量的60.2%。年内最大蒸发量出现在7月，占年水面蒸发的15.8%，年内最小蒸发量多出现在1月，占年水面蒸发的0.9%。

4 降水与蒸发的关系

哈密降水量与蒸发量相关系数、线性方程见图6，反映出降水与蒸发呈负相关，由方程推算出每增加10 mm降水量，蒸发量减少108.6 mm。说明哈密的降水在增加，蒸发在减小，气候转湿，这种现象与施雅风在中国西北气候由暖干向暖湿转型的观点一致。

5 结语

(1)年降水量与年水面蒸发量呈相反趋势变化，降水多的年份正好是蒸发量少的年份，近65 a来，年降水量总体呈上升趋势，年蒸发量呈下降趋势。从1987年以来，降水量增加更明显，蒸发量正好相反呈明显减少趋势，1987年后平均年降水量较前期增加了11.4 mm，增加33.5%；而蒸发却减少586 mm，减少19.6%。

(2)降水量呈增加趋势，蒸发量呈下降趋势，引起这种趋势的可能原因是全球气候变暖驱动水循环加剧，空气中水汽含量增多，海洋变暖，风的分量偏强，哈密绿洲面积的增大等。哈密市气候呈现转湿型，但转湿程度，应根据空气湿度等资料来进一步说明。

(3)降水量的年内分配多集中在4—9月，而1—3月、10—12月降水量极少，年内最大降水量出现在7月，年内最小降水量出现在3月。水面蒸发量年内连续最大4个月出现在5—8月，年内最大月蒸发量出现在7月，年内最小月蒸发量出现在1月。

[1]李江风.新疆气候[M].北京：气象出版社.1991.

[2]胡汝骥，樊自立，等.近50年新疆气候变化对环境影响[J].干旱区地理.2001.24(2)：97-103.

[3]全球变暖[M].北京：气象出版社.1998.

[4]王顺德，等.塔里木河流域近40a来气候、水文变化及影响[J].冰川冻土.2003.25(3)：315-320.

[5]施雅风，等.中国西北气候由暖干向暖湿转型问题评估[M].气象出版社.2003.

[6]哈密县志编纂委员会.哈密县志[M].乌鲁木齐：新疆大学出版社.1994.

2017-04-05

尹进文(1969-)，女，新疆哈密人，工程师，主要从事水文水资源工作。

P332

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1004-1184(2017)04-0247-03