干旱條件下吐魯番盆地相對濕潤指數變化特征分析

曹興，萬瑜，胡雙全，陸輝，賈健

（1.烏魯木齊市氣象局，新疆烏魯木齊830002；2.吐魯番地區氣象局，新疆吐魯番838000；3.中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆烏魯木齊830002）

干旱條件下吐魯番盆地相對濕潤指數變化特征分析

曹興1，萬瑜1，胡雙全2，陸輝3，賈健1

（1.烏魯木齊市氣象局，新疆烏魯木齊830002；2.吐魯番地區氣象局，新疆吐魯番838000；3.中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆烏魯木齊830002）

利用干旱條件下的吐魯番盆地1981—2010年的逐月降水、氣溫資料，通過Thornthwaite方法計算潛在蒸散量確定氣候相對濕潤指數，并分析其時空變化特征；同時應用小波分析及Mann-Kendall法，對相對濕潤指數進行突變和周期分析，結果表明：近30 a來，降水量呈非顯著性的減少趨勢，氣溫增暖趨勢明顯，傾向率為0.53℃·（10 a）-1；在氣候變暖的背景下，潛在蒸散量呈波動增加趨勢，空間分布差異顯著（P<0.05）；相對濕潤指數呈較弱的減小態勢，氣候總體趨于干旱化，表現為：鄯善最強，吐魯番次之，托克遜相對較弱；相對濕潤指數未出現顯著的轉折年份和突變時間區域；周期變化表現為較強的對稱性，4～5 a的變化周期一致性較好。研究區域內氣溫升高，降水減少，是導致氣候干旱化趨勢得以維持和加劇的重要因素。

干旱；吐魯番；濕潤指數；時空變化

近年來在氣候異常的背景下，干旱災害頻繁發生，許多學者對中國的干濕狀況進行過研究探討。如楊建平[1]等研究認為20世紀60—70年代中國干濕氣候存在一次突變，由較濕潤變為干旱，但各地干旱程度不同，干濕氣候界限波動與氣候的干濕變化具有顯著的年代際特征；錢正安等[2]研究認為在所有的氣候異常中，干旱發生頻率最高；魏鳳英[3]等以降水量為主，兼顧底墑及蒸發狀況,對華北地區春、夏季干旱指數的變化特征進行了研究；程國棟等[4]、湯奇成等[5]研究表明西北地區呈現干旱化加劇趨勢，并與氣溫持續升高密切相關。李劍鋒等[6]、馬柱國等[7]分別采用降水指數、地表濕潤指數作為干旱指標研究了新疆、北方干旱區的干旱的演變特征。此外，唐小萍等[8]、王升等[9]分別研究了氣候變化下雅魯藏布江中游、黃土高原的潛在蒸散量變化特征。相關人員利用不同的干旱指數對不同區域的干旱特征進行了研究，得出許多有意義的結論，為西北地區氣候干旱化的研究提供了參考和借鑒，研究多從宏觀角度進行分析，但氣候變化具有區域性差異，因此研究小區域氣候干旱化及其演變特征同樣十分必要。

吐魯番位于新疆維吾爾自治區天山東部山間盆地，地理位置為41°12′～43°40′N，87°16′～91°55′E之間，海拔-154～4 000 m，地勢北高南低，日照充足，熱量豐富，無霜期長，大風頻繁，氣溫日較差大，年平均氣溫13.9℃，年降水量僅有16.4 mm，而蒸發量則高達3 000 mm以上，屬典型的大陸性暖溫帶干旱荒漠氣候。近年來，由于干旱條件下吐魯番盆地氣候的干旱化趨勢加劇，促進了荒漠化的形成和發展。吐魯番盆地特殊的地形、地勢形成了與周邊區域迥然相異的氣候。個別學者對該地區氣候變化趨勢已有一些研究[10-12]，但有關該區域近30 a降水量、氣溫等氣象要素的變化趨勢，尤其是對生態環境和工農業生產具有重要指示意義的能綜合體現溫、濕氣候條件和水分收支平衡特征的潛在蒸散量和相對濕潤指數的變化，目前還少見研究。因此加強對該盆地氣候干濕狀況的研究，對應對干旱化加劇態勢具有重要的指導意義。

分析吐魯番盆地的相對濕潤指數的時空變化特征，揭示在增暖背景下該盆地氣候干旱化的特征及區域差異，將有利于認識氣候環境現狀與過去的差異，為探索該盆地干旱環境的變化規律、進行未來氣候干旱變化研究提供科學基礎，以期更好地揭示在氣候增暖背景下干旱的區域性差異，為新疆干旱區精細化的區域氣候變化研究提供參考。

1 資料來源和方法

1.1 資料來源

選用吐魯番盆地3個資料序列較長的氣象站（吐魯番、托克遜、鄯善）1981—2010年的逐月降水、氣溫實測資料。由于盆地區域面積大，站點分布少，為了較好地反映氣候干旱空間分布特征，提高空間插值的準確性，增加了該盆地內的庫米什、東坎，及鄰近的達坂城、尉犁站點數據。其次，根據新疆氣象局制定的季節劃分標準[13]，分析冬（11—2月）、春（3—5月）、夏（6—8月）、秋（9—10月）四個季節的相對濕潤指數變化特征。

表1 研究區及鄰近測站地理位置及背景氣候

1.2 研究方法

（1）綜合考慮了降水和溫度變化對水分收支的影響，采用相對濕潤指數的方法表征氣候的干濕程度。根據文獻可知,相對濕潤指數值越小，表示氣候越干旱，反之氣候則越濕潤，其表達式為[7]：

式中M為相對濕潤指數，P為月降水量（mm），Pe為潛在蒸散量（mm），Pe用Thornthwaite方法計算如下：

（2）S/N突變點檢驗：為檢驗氣候要素轉折是否達到氣候突變的標準，對各轉折年份計算信噪比，公式如下：

（3）變異系數是反映數據離散程度的絕對值[15]，變異系數的計算公式為：

此外還利用線性趨勢法對該盆地降水量、氣溫、潛在蒸散量變化特征進行分析，利用小波分析法判斷干旱時間序列的周期性變化特征，以Mann-Kendall法進行突變分析，并進行信噪比S/N的檢驗，以確定氣候突變發生的時間。

2 結果分析

2.1 近30a年降水量變化特征

吐魯番盆地深居內陸，降水的多寡直接反映氣候干旱的程度，是影響相對濕潤指數的重要氣象因子。由圖1可見，1981—2010年吐魯番盆地各站年降水量的年際變化波動過程總體相似，其中降水相對較多的鄯善站30 a平均降水量為27.6 mm，吐魯番站15.3 mm，托克遜站最少，僅為8.1 mm，三站的平均為17.0 mm。吐魯番盆地年降水量稀少，干旱特征明顯，且各站降水量年際間變化明顯，波動較大。線性趨勢分析表明，吐魯番盆地各站年降水量總體均呈非顯著性的減少趨勢，降水量較多的鄯善減少趨勢相對明顯，傾向率為-2.7 mm/10 a（P=0.41），托克遜為-0.4 mm/10 a（P=0.78），吐魯番為-0.3 mm/10 a（P=0.85）。吐魯番盆地特殊的地理環境，使得盆地年降水量不僅遠低于我國其它區域的降水量，而且較鄰近區域的烏魯木齊、石河子、哈密等地均偏少；吐魯番盆地各站近30 a來降水量變化趨勢與新疆大部分區域呈現較明顯的增多[16]趨勢相反，氣候干旱化趨勢進一步加劇，其成因有待進一步探討。

由圖1可知，吐魯番盆地各站年降水量變化過程較為復雜，數據離散程度較高，經計算得出3站降水量的變異系數分別為：托克遜81.6%，吐魯番57.6%，鄯善55.6%。據此分析認為在時間序列上年降水量波動過程變化明顯，年際間變化較大，其中托克遜站最為顯著，年降水量處在低水平的不穩定狀態。從圖1可分析出，吐魯番盆地年降水量負距平的年份多于正距平的年份，且負距平的幅度總體小于正距平的幅度。托克遜20世紀80年代前期降水量總體偏少，90年代總體偏多；吐魯番80年代偏多，90年代偏少；鄯善80年代偏多，90年代偏少，3站在最近10 a均呈偏少態勢。各站在30 a中均出現降水突增的年份，托克遜在1994年正距平幅度最大，為215.7%；鄯善在1998年正偏幅178.0%，吐魯番在1998年正偏幅118.8%；由以上分析可知，在30 a中，吐魯番盆地年降水量的突增突減的頻率較大，但總體呈減少的態勢。

2.2 近30a年平均氣溫變化特征

溫度是計算相對濕潤指數的一項重要參數，隨著全球氣候的變暖，吐魯番盆地氣溫也呈現增溫的趨勢（圖2），其中吐魯番1981—2010年的年平均氣溫最高，為15.1℃，托克遜站次之，為14.5℃，鄯善最低為12.2℃，3站平均為14.0℃，近30 a來各站年平均氣溫的年際波動變化過程較一致，且總體的變化態勢均為“變暖”。這表明全球變暖的大背景和大尺度的天氣、氣候變化是影響該盆地氣溫的主要因素。線性趨勢分析表明，近30 a來，托克遜、吐魯番、鄯善氣溫變化傾向率分別為0.53、0.57、0.50℃/ 10 a（P<0.01），3站平均氣溫傾向率為0.53℃/10 a，這一研究結果與新疆的氣溫變化趨勢相一致[16]，但顯著大于全國近40 a來增溫速率0.04℃/10 a，30 a來吐魯番盆地年平均氣溫已經升高了1.6℃。

圖1 吐魯番盆地降水量距平的年際趨勢變化

圖2 吐魯番盆地各站溫度距平的年際趨勢變化

由圖2可知，在時間序列上1997年之前，各站總體上趨于負距平狀態，其中吐魯番負距平狀態明顯；隨后氣溫上升趨勢增強，由負轉正；氣溫升高主要體現在1997年后，各站氣溫基本上都處在正距平狀態，均值較1997年前升溫0.8～1.0℃，吐魯番升溫幅度明顯，鄯善最小；對年平均氣溫的變異系數分析認為，各站的變異系數為4.5%（P<0.05）左右，數據離散程度較小，在時間序列上變化波動性不強，表明各站年平均氣溫呈現較穩定式的上升趨勢，這與該盆地的降水量變化態勢存在明顯的差異。

2.3 近30a潛在蒸散量變化特征

近30 a來吐魯番盆地氣候發生著明顯變化（圖1、2），潛在蒸散量也必然會隨之發生變化，其變化趨勢將直接體現氣候干濕狀況。對研究區內的3個站點的數據分析認為，各站平均潛在蒸散量變化范圍為1 258.6～1 441.2 mm，在空間上分布差異顯著（P< 0.05），降水相對偏多，氣溫相對偏低的鄯善，潛在蒸散量最小，托克遜次之，吐魯番最大。從圖3可知，年潛在蒸散量隨時間變化呈波動增加趨勢（通過了0.05的信度檢驗），托克遜變化傾向率最大為37.9 mm/10 a、吐魯番29.4 mm/10 a，鄯善25.2 mm/10 a （P<0.01），3站平均線性傾向率為30.1 mm/10 a（P< 0.01），30 a來年潛在蒸散量增加了90.3 mm。各站在時間序列上變化趨勢較一致，基本上保持同增同減的過程，在20世紀80年代、90年代中前期，表現為一個先減后增的過程，在1985—1992年間為相對穩定的波動過程，90年代后期開始波動的上升態勢；在1997年前各站年潛在蒸散量總體低于均值，1997年后年平均氣溫開始上升，潛在蒸散量由負距平轉正，之后隨升溫作用，年潛在蒸散量增大，高于歷年均值；1997年后平均潛在蒸散量較歷年值，托克遜增幅8.2%，吐魯番6.6%，鄯善5.8%。由以上分析可知，在年降水量稀少的吐魯番盆地，氣溫的變化與潛在蒸散量關系密切，進一步的分析認為，各站兩者相關系數為0.83～0.88（P<0.01），存在極顯著的正相關性，氣溫對潛在蒸散量的變化有著關鍵性的作用。

圖3 吐魯番盆地各站潛在蒸散量的年際變化

2.4 相對濕潤指數空間分布差異

利用各站點的1981—2010年相對濕潤指數平均值來表征氣候干旱的平均狀況，各站的相對濕潤指數表現為：托克遜最小為-0.99，吐魯番次之，為-0.97，鄯善為-0.95，根據國家標準《氣象干旱等級GB/T20481-2006》[17]，其等級屬于特旱等級。由于吐魯番盆地特殊的地理環境和地形條件，該盆地處在內陸極端干旱條件下，但在空間分布上存在著一定的區域差別。從數據的空間插值分布（圖4）可知，該盆地相對濕潤指數總體分布特征為：北部大于南部，西部大于東部；吐魯番盆地西部、北部為高山，又處在中緯度西風帶中，而影響本地的天氣系統多為偏西、西北或偏北氣流，對盆地而言是背風坡，大部分水汽在山前成云致雨，而氣流越山后下沉增溫，多以大風為主，較少形成降水[18]，從而導致背風坡的吐魯番、托克遜相對濕潤指數較小，氣候相對其它區域偏旱；該盆地南部的庫魯克塔格山幾乎終年無降水，地表相對較干，裸露的戈壁下墊面對太陽加熱響應迅速，地面蒸發強烈，使得氣候干旱化程度強于其它區域。而在盆地中部存在一個相對濕潤區，相對濕潤指數較大，主要是由于該地為吐魯番盆地的艾丁湖湖區，下墊面的差異使得吐魯番盆地中部的氣候相對濕潤狀況較好。

圖4 吐魯番盆地相對濕潤指數的空間分布

2.5 相對濕潤指數的時間變化特征

2.5.1 年代際變化趨勢分析

對吐魯番盆地相對濕潤指數的分析有助于了解氣候干旱化狀況的地域特征。從近30 a相對濕潤指數的時間變化特征來（圖5）來看，該盆地各站相對濕潤指數均有不同程度的減小，呈較弱的減小態勢，氣候總體趨于干旱化，這是因為各站氣溫呈增溫趨勢，蒸發量增大，而年降水量表現為弱的減少趨勢，進一步促使相對濕潤指數減小，加劇了氣候干旱化態勢。在時間序列上，年際間指數變化幅度較大，振幅明顯，變異系數表現為鄯善>托克遜>吐魯番，表明在極端干旱條件下，鄯善的近30 a氣候干濕年際變化較大，吐魯番最小。線性趨勢分析表明，鄯善傾向率為0.004/10 a（P=0.32）,氣候干旱化趨勢加劇；吐魯番為0.003/10 a（P=0.47），托克遜干旱化態勢相對較弱，系數為0.001/10 a（P=0.57）。托克遜、吐魯番、鄯善相對濕潤指數最大值分別出現在1994年、1992年、1996年；各站最小值均出現在1982年，這與1982年降水量偏少，氣溫相對偏高有關。由相對濕潤指數計算公式可知，氣溫和降水量是影響氣候干旱的兩個重要指標，該盆地的年平均氣溫與潛在蒸散量波動變化過程較為一致，且呈現穩定的上升趨勢；年降水量總體表現為突增突減的波動性過程，變化過程的穩定性弱于氣溫，導致該盆地相對濕潤指數與氣溫變化過程不盡一致，過程的波動性增強。如在1982—1986年、1992—1996年階段中，3測站氣溫和潛在蒸散量均處在相對低值期，而相對濕潤指數最大值出現在1992—1996年間，這是年降水量較1982—1986年間相對偏豐沛所致。在1997年后氣溫和潛在蒸散量表現為較穩定上升態勢，但降水量在1997—2001年間表現為波動性增減過程，相對濕潤指數亦呈波動性。在2002年后氣溫較穩定上升、降水量較穩定下降，兩要素共同影響下，使得相對濕潤指數表現為較明顯的減小趨勢。由此可見，相對濕潤指數的變化過程受氣溫、降水量兩個要素協同影響，該盆地降水量的年際間不穩定性是影響相對濕潤指數波動性變化的主要原因，從而導致相對濕潤指數開始減小的時間與氣溫、潛在蒸散量開始升高（增大）的時間存在差異。對于氣溫、降水量在干旱條件下對相對濕潤指數協同影響機制及貢獻度分析有待進一步研究。

圖5 吐魯番盆地各站相對濕潤指數時間變化特征

從年代上分析，吐魯番盆地各站相對濕潤指數經歷了先升后降的變化，即氣候由相對干旱到相對濕潤，隨后又轉為干旱加劇的過程。吐魯番盆地在20世紀90年代氣候相對80年代略濕潤，進入21世紀前10 a中，相對濕潤指數減小趨勢最為顯著，年降水量多呈負距平狀態，氣溫上升明顯，進一步增加了降水偏少對相對濕潤指數的貢獻，氣候干旱化態勢進一步加劇。程國棟、湯奇成等的研究表明，由于受升溫幅度較大的影響，西北總體呈現干旱化進一步加劇趨勢。這說明，吐魯番盆地氣候變干趨勢與區域大背景氣候變暖有關。單從溫度變化對蒸發的影響來考慮,氣溫升高將使蒸發潛力增大,不利于地表水分的保持,將成為引起和加劇干旱及干旱化趨勢的一個重要因素。

2.5.2 季節變化趨勢分析

從表2可以看出，吐魯番盆地相對濕潤指數季節性差異。總體而言，各個季節均處在氣候特旱的條件下，但各站在不同季節亦存在一定的差異。托克遜各個季節的相對濕潤指數較其它站點偏小，氣候干旱；其全年相對濕潤指數最小，為-0.99，吐魯番次之，鄯善最大，氣候干旱程度相對較輕。盆地平均相對濕潤指數接近-0.98，季節表現為秋季>春季>夏季，這是因為降水量主要集中在夏季，但夏季平均氣溫高達30.1℃，在干旱氣候條件下，降水稀少，較大程度上減弱了降水量對相對濕潤指數的貢獻；而秋季降水量相對較多，氣溫較低，氣候干旱狀況相對較好。從表2可知，吐魯番盆地各站不同季節的相對濕潤指數標準差較小，這是與各站均處在相同的氣候干旱大背景下，相對濕潤指數處在低水平的差異上。由各季節的趨勢系數變化可知，托克遜春、秋季呈弱的負趨勢，夏季呈正趨勢；而吐魯番各個季節均呈弱的負趨勢；鄯善秋季呈負趨勢，春、夏季表現為弱的向氣候濕潤發展的趨勢。由于冬季研究區月平均氣溫低于0℃，根據文獻可用降水量來表征氣候干濕狀況，托克遜冬季年平均降水量最少，僅為0.72 mm，吐魯番次之，鄯善最多，為3.4 mm；對冬季降水量變化趨勢分析得出，托克遜呈負趨勢，趨勢系數為-0.11 mm/10 a，吐魯番、鄯善均呈正的增加趨勢，分別為0.40、1.1 mm/10 a。由以上分析可知，該盆地全年總體均呈負態勢，這與近30 a來該盆地氣溫升高使得蒸發潛力增大,不利于地表水分的保持,且降水維持一個弱的負增長趨勢，導致氣候干旱化趨勢得以維持和加劇。

表2 吐魯番盆地各站相對濕潤指數季節變化特征

圖6 吐魯番盆地相對濕潤指數Mann-Kendall突變檢驗

2.5.3 濕潤指數的突變特征

為了分析吐魯番盆地的氣候干旱趨勢的突變特征，計算3站的相對濕潤指數的平均值，利用Mann-Kendall突變檢驗法來分析其突變點[19]，顯著性水平0.05（Uα=±1.96）（圖6）。圖中UF為按時間順序計算出的統計量序列，UB為逆時間的統計量序列。若UF>0，則表明序列呈上升趨勢，UF<0則表明下降趨勢；當超過臨界值時，表明上升或下降趨勢顯著；超過臨界線的范圍為出現突變的時間區域；若UF和UB相交在臨界線內，交點為突變開始時間。結果表明，近30 a來，UF曲線總體表現為先升后降的過程，但未超過臨界線，未出現顯著性的突變年份。在20世紀80年代中前期始終維持在y=0線以下，表現為波動的下降趨勢；對應的時期內，氣溫偏低，下墊面蒸散小，且降水量低于均值，氣候干旱化加劇；80年代后期至2004年UF>0，表明相對濕潤指數呈上升趨勢，氣候偏濕潤態勢，且這種態勢維持了18 a；進入21世紀氣溫較30 a均值上升0.5℃，降水量較均值減少了1.3 mm，UF上升趨勢開始減緩，并在2004年由正轉負，氣候干旱化趨勢加劇。在1982年、2006年，出現UF與UB相交點；通過信噪比檢驗，其S/N<1，未發生明顯的突變，交點的形成可能為降水量的年際間的波動造成的。

2.5.4 濕潤指數的周期變化

圖7 吐魯番盆地相對濕潤指數連續小波周期分析

近年來小波周期分析法在氣候變化研究中得到越來越廣泛的應用，為了探討干旱條件下的吐魯番盆地相對濕潤指數的年際周期振蕩特征，利用各站相對濕潤指數的平均值來計算Morlet復小波系數的實部，頻率取樣起始值設定為0，取樣周期為1，最大尺度為16（圖7）。研究表明，近30 a來盆地相對濕潤指數的周期變化表現為較強的對稱性，在時間序列上，存在一個4～5 a的相對高頻振蕩周期。在80年代前期，存在一個3 a的短周期變化，隨著時間的后延，振幅明顯加大，振蕩周期增長至4～5a；并在1997年前后，還表現為8～9 a大振幅振蕩準周期；隨后大周期振蕩趨于減弱，周期開始變短。從圖中可以看出，在整個序列中還存在一個16 a左右的大周期，但該研究中時間序列有限，對于16 a的大周期分析準確性較差；進一步的小波方差分析表明，16 a周期變化特征遠弱于4～5 a。以上分析表明，吐魯番盆地氣候不同時段內存在多個振蕩周期，但4～5 a的變化周期一致性較好。

3 結論與討論

（1）降水量和氣溫是相對濕潤指數變化的主要因子，吐魯番盆地降水量稀少，總體呈非顯著性的減少趨勢，鄯善減少態勢相對明顯，傾向率為-2.7 mm/ 10 a，托克遜次之，吐魯番最小；氣溫表現為增溫的趨勢，1997年后升溫趨勢顯著，平均氣溫傾向率為0.53℃/10 a。

（2）吐魯番盆地年平均潛在蒸散量為1 258.6～1 441.2 mm，空間上分布差異顯著（P<0.05），吐魯番最大，托克遜次之，鄯善為相對較小；在氣候變暖的背景下，潛在蒸散量呈波動增加趨勢。

（3）近30 a吐魯番盆地相對濕潤指數呈較弱的減小態勢，氣候總體趨于干旱化，表現為：鄯善最強，吐魯番次之，托克遜相對較弱；相對濕潤指數不同季節存在一定的差異，但總體表現為秋季>春季>夏季，盆地氣溫升高，降水減少，導致氣候干旱化趨勢得以維持和加劇。

（4）突變檢驗和周期分析表明，相對濕潤指數未出現顯著的轉折年份和突變時間區域；周期變化表現為較強的對稱性，氣候不同時段內存在多個振蕩周期，但4～5 a的變化周期一致性較好。

氣候干旱化是一個復雜的問題，其中涉及許多氣候因子及之間的復雜的相互作用。從大尺度背景來看，增暖將有利于某些地區降水量的增加[14]，在這種條件下，需要綜合分析地表水分收支各分量的變化；但對于降水量減少、溫度升高的區域，分析相對簡單，即溫度的升高將使干旱化趨勢加劇和維持。有研究認為在我國西北東部等地區,溫度的升高將是當前干旱化趨勢維持和加劇的一個重要的因素。對吐魯番盆地的研究認為，在新疆大部分區域表現為暖濕化的過程中[20-21]，該盆地卻表現為氣溫升高、降水減少的趨勢，使得干旱化進一步加劇，與相關研究結論相一致，但其氣候變化過程與區域背景的差異，本文尚未深入分析。此外研究區域面積大，站點少，時間序列較短，對氣候干旱的空間分布及時間序列的分析有所制約，對其氣候變化區域性特征、差異原因和預測等方面的分析研究需繼續深入。

[1]楊建平，丁永建，陳仁升，等.近50年中國干濕氣候界線波動及其成因初探[J].氣象學報，2003，61（3）：364-373.

[2]錢正安，吳統文，宋敏紅.干旱災害和我國西北氣候干旱的研究進展及問題[J].地球科學進展，2001，16（1）：28-38.

[3]魏鳳英，曹鴻興.華北干旱異常的地域特征[J].應用氣象學報，1998，9（2）：205-211.

[4]程國棟，王根緒.中國西北地區的干旱與旱災變化趨勢與對策[J].地學前緣，2006（1）：3-14.

[5]湯成奇，張捷斌.西北干旱地區水資源與生態環境保護[J].地理科學進展，2001，20（3）：227-233.

[6]李劍鋒，張強，陳曉宏.基于標準降水指標的新疆干旱特征演變[J].應用氣象學報，2012，23（3）：322-330.

[7]馬柱國，符淙斌.中國北方干旱區地表濕潤狀況的趨勢分析[J].氣象學報，2001，59（6）：737-746.

[8]唐小萍，羅禮洪，卓瑪，等.氣候變化對西藏雅魯藏布江中游地區潛在蒸散量的影響分析[J].高原山地氣象研究，2011，31（3）：49-53.

[9]王升，王全九.近50年黃土地區氣候與潛在蒸散量變化及影響因素分析[J].干旱地區農業研究，2012，30（1）：270-278.

[10]張山清，普宗朝，宋良孌，等.吐魯番地區氣候變化對參考作物蒸散量的影響[J].中國農業氣象，2009，30（4）：532-542.

[11]張山清，普宗朝，耿芙蓉，等.近45年吐魯番地區氣候變化趨勢[J].沙漠與綠洲氣象，2001，21（3）：23-25.

[12]張慧琴，楊艷玲，余華.新疆吐魯番60a氣溫變化基本特征[J].干旱氣象，2012，30（4）：600-603.

[13]任宜勇.新疆決策氣象服務手冊[M].烏魯木齊：新疆大學出版社，2006.

[14]王文，王勁廷.1951—2009年中國地表濕潤狀況變化趨勢研究[J].氣象與環境學報，2011，27（5）：1-6.

[15]魏風英.現代氣候診斷與預測技術[M].北京:氣象出版社，1999.

[16]何清，楊青，李紅軍.新疆40年來氣溫、降水和沙塵天氣變化[J].冰川凍土，2003，25（4）：423-427.

[17]中國國家標準化管理委員會.氣象干旱等級國家標準[M].北京：GB/T 20481-2006.

[18]張新慶.吐魯番盆地地形與天氣[J].新疆氣象，1998，21 （6）：11-13.

[19]符宗斌，王強.氣候突變的定義和檢驗方法[J].大氣科學，1992，16（4）：483-493.

[20]趙勇軍，吳新國.庫爾勒1960—2010年氣候變化特征[J].沙漠與綠洲氣象，2013，7（1）：47-52.

[21]阿布都克日木·阿巴司，秦榕，伊力達爾江·亞森，等.喀什地區1961—2012年氣候變化特征[J].沙漠與綠洲氣象，2012，6（6）：34-40.

Variation of Relative Moisture Index in Turpan Basin Under Arid Condition

CAO Xing1，WAN Yu1，HU Shuangquan2，LU Hui3，JIA Jian1
（1.Urumqi Meteorological Administration，Urumqi 830002，China；2.Turpan Meteorological Administration，Turpan 838000，China；3.Institute of Desert Meteorology，China Meteorological Administration，Urumqi 830002，China）

The relative moisture index was calculated with the potential evaporation by using Thornthwaite method,which was based on the monthly temperature and precipitation data at Turpan basin during 1981-2010.The relative moisture index changes were studied by using Mann-Kendall and Morlet wavelet method.The results showed that precipitation had a non-remarkablely decrease tendency,but the rising of temperature was obvious,and the increasing rate of that was 0.53℃· （10a）-1；potential evapotranspiration had an ascent trend that was wave-like increases with a significant difference in spatial distribution（P<0.05）under the background of global warming. Further analysis indicated that the relative moisture index had a weak decreases and the climate tended to arid which presented Shan-shan as the most arid，followed by Turpan and Tuksun.In a considerable degree,it reflected that 4～5 years of oscillatory cycle had obvious consistency oscillations and no catastrophe for that.The analyses showed that temperature rising and precipitation decreasing were important factors for the maintenance and aggravation of arid climate.

arid；Turpan；moisture index；spatial and temporal variation

P467

B

1002-0799（2013）06-0042-08

10.3969/j.issn.1002-0799.2013.06.007

2013-04-07；

2013-06-01

中央級公益性科研院所基本科研業務費專項（IDM201201），新疆維吾爾自治區氣象局青年基金項目（201132）共同資助。

曹興（1984-），男，工程師，主要從事氣候環境變化及農業氣象工作。E-mail：cxidm@163.com