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近49年汤阴县蒸发量变化特征分析

2019-10-09师丽莎李梦夏

安徽农业科学 2019年17期
关键词:汤阴县影响因子变化特征

师丽莎 李梦夏

摘要 利用汤阴县1965—2013年的蒸发量数据分析其变化特征和影响因子,结果表明,近49年汤阴县年蒸发量呈波动下降趋势,各季节的变化趋势并不完全相同;逐月变化呈先上升后下降趋势,其中6月最多,占全年的17%,12月最少。分析各气象要素对汤阴县蒸发量的影响程度发现,风速变化是导致蒸发量下降的主要原因。

关键词 蒸发量;变化特征;影响因子;汤阴县

中图分类号 S161.4文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2019)17-0225-02

Abstract The evaporation data of Tangyin County from 1965 to 2013 were used to analyze its variation characteristics and influencing factors.The results showed that the evaporation in Tangyin County showed a fluctuating downward trend in recent 49 years,and the variation trend of each season was not identical.The monthly change showed an upward trend and then a downward trend,with the most in June,accounting for 17% of the year,and the least in December.Analysis of the influence of various meteorological elements on the evaporation of Tangyin County found that the change of wind speed was the main reason for the decline of evaporation.

Key words Evaporation; Change characteristics;Influencing factors;Tangyin County

近幾十年来气候变化明显,蒸发量必然会随之发生变化,曾燕等[1]认为1960—2000年中国台站的蒸发皿蒸发量呈下降趋势,主要由于春季、夏季和秋季蒸发量的下降;从地域分布来看,年蒸发量下降幅度最大的地区位于华东和中南地区,东北地区年蒸发量下降幅度最小。近年来,学者对我国各省市的蒸发量变化也进行了一定的研究[2-6]。王现领[3]认为天津市年蒸发量呈不显著下降趋势,而春季和冬季的蒸发量呈不显著上升趋势。目前,针对蒸发量影响因子的研究也逐渐增多,而影响蒸发量的气象因子主要有日照时数、降水量、气压、风速、气温、相对湿度、水汽压等。李景鑫等[4]对西宁市1954—2005年蒸发量的变化趋势及影响因子进行分析,表明西宁市蒸发量显著下降主要是由夏季的降温和夏季、秋季日照时数的减少造成的。刘美玲等[5]采用灰色关联度方法对影响蒸发的主要气象因子进行统计分析,表明齐齐哈尔地区蒸发与气温和降水量等气象因子关系比较密切。魏光辉等[6]比较分析了深圳市各气象要素对水面蒸发量的影响程度,温度影响最大,风速最小。

综上所述,学者对区域蒸发量变化特征及影响因子展开了一系列的研究[7-10],并取得了一定的成果,但针对汤阴县蒸发量的研究鲜见报道。因此,该研究拟通过分析汤阴县蒸发量的变化特征和影响因子,为有效利用水资源、合理调整农业结构和布局等提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 研究区概况

汤阴县位于河南省北部,属于北温带大陆性季风气候,在太阳辐射、地形地质、大气环流等因子的共同作用下形成了春季多风少雨干燥、夏季炎热多雨潮湿、秋季天高气爽温差大、冬季寒冷干燥雨雪少的气候特点。

1.2 研究方法 利用1965—2013年的蒸发量、日照时数、降水量、风速大小等气象资料,采用线性趋势法分析近49年汤阴县蒸发量的时间变化趋势,并用 T 检验进行显著性检验,采用 Pearson 相关系数分析蒸发量与其他气象因子的相关关系。进行线性变化趋势和相关系数的显著性检验时,通过 0.05 水平检验时为显著,否则为不显著。

2 汤阴县蒸发量变化特征分析

2.1 年际变化 从图1可看出,1965—2013年汤阴县多年平均蒸发量为1 651.6 mm,近49年汤阴县年蒸发量呈波动下降趋势,平均每年减少约8.1 mm。 1965—1973年下降趋势显著,蒸发量下降速率为86.4 mm/a,但年蒸发量基本在平均值以上;1974年以后,汤阴县年平均蒸发量轻微波动,且年蒸发量主要在平均值以下;2012年年平均蒸发量显著增加至1 891.0 mm;1965年为研究期间最高值,为2 375.1 mm,超出平均值约44%;1990年达到最低值,为1 307.8 mm。

2.2 年代际变化

从图2可看出,1965—2013年汤阴县年蒸发量年代际变化呈先下降后缓慢上升趋势。年蒸发量从20世纪60年代的2 203.7 mm一直减少到90年代,在20世纪90年代达到最少,为1 495.4 mm,随后缓慢增加至2010—2013年的1 733.7 mm。

2.3 季节变化 经计算,1965—2013年汤阴县冬季蒸发量为2 596.1 mm,占全年的9.6%;春季蒸发量为8 745.5 mm,占全年的32.4%;夏季蒸发量为10 300.2 mm,占全年的38.2%;秋季蒸发量为5 334.6 mm,占全年的19.8%。可见,夏季蒸发量最大,冬季蒸发量最小。从各季节蒸发量的变化趋势(图3)可以看出,春季和夏季的蒸发量下降趋势相对明显,下降速率分别为1.2和0.8 mm/a,因此汤阴县年蒸发量的减少主要是由于春季和夏季蒸发量的减少造成的。

2.4 月变化

从汤阴县蒸发量的逐月统计结果(图4)来看,1965—2013年平均月蒸发量为137.6 mm。近49年汤阴县年蒸发量逐月变化呈先上升后下降趋势,其中6月最多,为282.1 mm,占全年的17%,5月次之,为224.5 mm,占全年的14%;12月最少,为44.8 mm,仅为全年的3%。

3 蒸发量影响因素的相关性分析

影响蒸发量的气象因子主要有日照时数、降水量、气压、风速、气温、相对湿度、水汽压等,该研究选择日照时数、降水、温度和风速进行分析。计算汤阴县蒸发量与各影响要素之间的相关系数,结果如表1所示。其中,年蒸发量与平均风速的相关系数最大,为0.428,并通过了显著性水平为0.05的信度检验。年蒸发量与降水呈负相关。与之前研究不同的是,汤阴县年蒸发量与日照时数和温度的相关性不显著,而曾燕等[1]则认为影响蒸发量的主要因素为日照时数,导致这一结果的原因可能是在2012年以前汤阴县气象局位于老城区,观测环境严重受到影响,日照时数准确性有待验证。

4 结论

(1)1965—2013年汤阴县年蒸发量呈波动下降趋势,平均每年减少约8.1 mm。汤阴县年蒸发量逐月变化呈先上升后下降趋势,其中6月最多,占全年的17%, 12月最少。

(2)不同季节的分析表明,春季和夏季的蒸发量下降趋势相对明显,因此汤阴县年蒸发量的减少主要是由于春季和夏季蒸发量的减少造成的。

(3)通过对比各气象要素对汤阴县蒸发量的影响程度,发现风速变化是导致蒸发量下降的主要原因。由于观测环境严重受到影响,影响汤阴县蒸发量变化的具体原因需进一步深入讨论。

参考文献

[1] 曾燕,邱新法,刘昌明,等.1960-2000年中国蒸发皿蒸发量的气候变化特征[J].水科学进展,2007,18(3):311-318.

[2] 朱红蕊,刘赫男,张洪玲,等.1971—2010年黑龙江省蒸发量气候变化特征[J].气象与环境学报,2013,29(3):63-68.

[3] 王现领.天津市降水量及蒸发量变化趋势研究[J].水资源开发与管理,2018(7):8-11.

[4] 李景鑫,王式功,李艳,等.西宁市蒸发量变化特征及影响因素[J].干旱气象,2013,31(3):497-504.

[5] 刘美玲,王子佳,朱丽丽,等.齐齐哈尔地区蒸发量与气象因子间灰色关联分析[J].东北水利水电,2018,36(3):12-16,71.

[6] 魏光辉,申莲,曹伟.深圳市各气象要素对水面蒸发量影响程度的灰色关联分析[J].沙漠与绿洲气象,2008,2(3):33-35.

[7] 刘蓓.青海蒸发皿蒸发量时空变化特征及成因分析[J].青海環境,2015,25(1):14-20.

[8] 申双和,盛琼.45年来中国蒸发皿蒸发量的变化特征及其成因[J].气象学报,2008,66(3):452-460.

[9] 程爱珍.蒸发量的影响因素及异常数据的分析处理[J].贵州气象,2013,37(6):57-59.

[10] 石明星,蓝永超,沈永平,等.1961-2014年黄河源区蒸发皿蒸发量变化的多尺度特征及突变分析[J].冰川冻土,2018,40(4):666-675.

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