“蒸發(fā)悖論”在秦嶺南北地區(qū)的探討

蔣 沖，王 飛，2，* ，劉思潔，穆興民，2，李 銳，2，劉焱序

(1.西北農(nóng)林科技大學資源環(huán)境學院，楊凌 712100;2.中國科學院水利部水土保持研究所，楊凌 712100;3.北京大學遙感與地理信息系統(tǒng)研究所，北京 100871;4.陜西師范大學旅游與環(huán)境學院，西安 710062)

潛在蒸散量(ET0)是指在一定氣象條件下水分供應不受限制時，某一固定下墊面土壤蒸發(fā)量和植物蒸騰量的總和，它是實際蒸散量的理論上限，也是計算實際蒸散量的基礎，又被稱之為參考作物蒸散量［1-4］。由于蒸散過程本身消耗大量能量并且將大量水汽源源不斷的輸送到大氣，因此蒸散在全球水循環(huán)和能量平衡中占有非常重要的地位，并且已經(jīng)被廣泛應用于水資源利用和評價、生態(tài)環(huán)境惡化、農(nóng)田灌溉用水和地表旱情監(jiān)測等研究中［1］。近年來，國內外學者對于 ET0的估算方法［2-4］、時空變化［1，5-20］及其影響因素［1，5-20］進行了廣泛而深入的討論。全球變暖已經(jīng)成為不爭的事實，地球表面在過去50a間的升溫速率為0.13℃/10a［21-22］。研究普遍認為溫度升高會影響大氣中的水汽含量和大氣環(huán)流，加速近地表空氣中水汽分子運動速度，因此在氣候變化的研究中也通常會得出ET0隨溫度而增加的結論。盡管近50年全球溫度普遍上升，但眾多研究表明不論是ET0(計算值)還是蒸發(fā)皿蒸發(fā)量(實測值)都表現(xiàn)出下降趨勢［1，5-20］。Roderick等［23］將全球氣溫上升而ET0減少的水文氣象現(xiàn)象稱之為“蒸發(fā)悖論”，目前“蒸發(fā)悖論”問題已經(jīng)成為ET0研究中的熱點問題［1］，中國的大部分地區(qū)也都發(fā)現(xiàn)了“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象［5-20］。眾多學者對實測蒸發(fā)皿蒸發(fā)量資料和根據(jù)Penman-Monteith公式計算得到的 ET0進行了分析，在全國尺度［5-7］、干旱半干旱地區(qū)［8］、西北地區(qū)［9］、黑河流域［10］、黃河流域［11］、渭河流域［12］、漢江流域［13］、海河流域［14］、黃土高原［15］、青藏高原［16］、松嫩平原［17］等地均得出了蒸發(fā)皿蒸發(fā)量或ET0呈下降趨勢的結論。此外，部分學者注意到了與ET0變化密切相關的氣象要素的變化(風速減慢、太陽輻射減少等［5-20］)和人類活動(農(nóng)業(yè)灌溉［6，18］、下墊面變化［5，9-11］等)的影響。關于“蒸發(fā)悖論”的機理目前尚無定論，McVicar［1］等人認為美國、俄羅斯和印度等地區(qū)ET0減小歸因于北半球相對濕度的增加及輻射減少;Roderick［23］等人則認為澳洲和新西蘭地區(qū)ET0減小是由于南半球云量和氣溶膠濃度的增加。對ET0下降的原因歸納起來包括:云量和氣溶膠等污染物的增加引起的太陽輻射下降［5-20］;空氣濕度的增加導致的水汽壓差減小［5-6，16］;夏季風變化引起的風速下降等［5-20］。但從全球范圍來看，云量或氣溶膠增加引起的輻射量下降是 ET0下降的主要原因［1］。

秦嶺橫亙于中國中部地區(qū)，植被類型和氣候條件具有明顯的南北過渡特點，本區(qū)還是南水北調中線工程的水源地，在地理學、生態(tài)學、水土保持和水文學等相關學科的研究中具有極其重要的地位。以往對于這一地區(qū)的研究大多局限于植被景觀類型、旅游資源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護等［24］，對于氣候變化的研究較少［25-26］，少數(shù)關于氣溫、降水等單一要素的分析也局限于陜西境內的關中陜南地區(qū)，研究的代表性、覆蓋面和時效性明顯不足。關于秦嶺南北及其周邊地區(qū)水資源特別是ET0的研究更多的是以流域為單位，即秦嶺以北的渭河流域(黃河一級支流)［11-12，15，20］和漢江流域(長江一級支流)［13］。但這些研究更多的是以流域水資源為出發(fā)點，并沒有關注重要地理界線南北ET0的空間分布差異，也沒有對不同地理單元以及不同時間尺度(年和季節(jié)尺度)是否存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象及其時空差異進行討論。雖然目前對于“蒸發(fā)悖論”的研究重點已經(jīng)由單純分析現(xiàn)象轉向了其形成原因的探討，但是從區(qū)域尺度上揭示ET0的時空變化和“蒸發(fā)悖論”是否存在及其細節(jié)特征對于秦嶺南北水資源管理、水利工程設計以及氣候變化研究仍具有重要意義。本文利用1960—2011年逐日氣象資料，采用目前普遍使用的Penman-Monteith模型計算ET0，試圖通過對比分析過去52a間ET0和氣溫、降水量的變化趨勢，探究秦嶺南北是否存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象及其時空差異。

1 研究區(qū)概況

秦嶺南北包括4個地理單元(圖1［26］)，一是秦嶺北坡及其以北的暖溫帶地區(qū)(以下簡稱“秦嶺以北”);二是秦嶺南坡，包括伏牛山及其以東平原(因大部分區(qū)域屬秦嶺南坡山地，下簡稱“秦嶺南坡”);三是秦嶺以南的漢水谷地、巴山、涢水谷地及淮河上游北亞熱帶地區(qū)(因大部分區(qū)域屬漢水流域，下簡稱“漢水流域”);四是巴山南麓、巫山谷地及江漢平原西北部(下簡稱“巴巫谷地”)［26］。該區(qū)地處暖溫帶與北亞熱帶過渡區(qū)，是中國氣候上的南北分界線。年均氣溫12—17℃，≥10℃的年積溫為3700—4900℃，年均降水量600—1200mm，降水變率大，季節(jié)分配不均勻，無霜期200—250d［24-26］。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文使用的是國家氣象中心整編的秦嶺南北47個氣象站1960—2011年的逐日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降水量、相對濕度、日照時數(shù)和平均風速等觀測資料，分別計算出各站的ET0，按照3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12—次年2月為冬季的原則統(tǒng)計出季節(jié)ET0。需要說明的是，日照時數(shù)是記錄某一地區(qū)一天內接受太陽輻射強度大于或等于120 W m－2的時間長度，在我國由于日照時數(shù)比太陽輻射的觀測歷史更長，因此在研究太陽輻射的演變趨勢及成因分析中被普遍用作其替代指標。

2.2 研究方法

2.2.1 Penman-Monteith 公式

采用世界糧農(nóng)組織(FAO)1998年修正的Penman-Monteith公式［2-4］計算ET0，研究表明Penman-Monteith公式計算的ET0在不同的氣候條件下都與實測值非常接近［2-6，9-12］。

圖1 研究區(qū)范圍及氣象觀測站點分布［26］Fig.1 Location ofthestudy area and distribution of meteorological stations［26］

式中，ET0為潛在蒸散量(mm/d);Rn為地表凈輻射(MJ·m－2·d－1);G為土壤熱通量(MJ·m－2·d－1);T為2m高處日平均氣溫(℃);u2為2m高處風速(ms－1);es為飽和水氣壓(kPa);ea為實際水汽(kPa);Δ為飽和水氣壓曲線斜率(kPa/℃);γ為干濕表常數(shù)(kPa/℃)。我國觀測氣溫、濕度的氣象儀器高度一般為1.5m左右，風速感應器(風杯中心)距地高度10—12m。由于1.5m和2m高處的氣溫、濕度相差不大，在本研究中將1.5m和2m高處的氣溫、濕度差別忽略不計，以常規(guī)1.5m處的氣溫、濕度記錄近似代替2m處的氣溫、濕度值，并利用公式(2)訂正到2m高處的風速:

式中，μ2為2 m高處的風速(m/s);μz為Z m高處測量的風速(m/s);Z為風速計距地面高度(m)。

2.2.2 Pettitt突變點檢驗

Pettitt變點檢測方法由Pettitt提出，基于非參數(shù)檢測一個序列的變點，計算較簡便，可以明確變化的時間，能夠較好地識別序列分布的突變點，在變點檢測方法中應用較多且物理意義明確［27］，具體算法參見文獻［27］。

3 結果與分析

3.1 氣溫和ET0的時空變化及年際“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象

秦嶺南北不同地區(qū)氣溫變化步調基本一致，由累積距平曲線(圖2)可知1993年是氣溫變化的轉折點，經(jīng)Pettitt突變檢測1993年也是氣溫突變點，1993年以前起伏較大，整體上表現(xiàn)出下降趨勢，1994年起快速上升。1960—1993年，64%(30個)的站點氣溫微弱下降，各區(qū)氣溫下降的站點所占比例排序為巴巫谷地(80%)＞漢水流域(71%)＞秦嶺以北(57%)＞秦嶺南坡(44%)，降溫速率排序為漢水流域(－0.08℃/10a)=巴巫谷地(－0.08℃ /10a)＞秦嶺南坡(－0.06℃/10a)＞秦嶺南北(－0.05℃ /10a)＞秦嶺以北(－0.01℃ /10a)。秦嶺以南地區(qū)氣溫下降的站點所占比例和速率均高于秦嶺以北，因此這一地區(qū)降溫趨勢更為明顯。1994—2011年83%(39個)的站點氣溫上升，升溫的站點所占比例排序為秦嶺以北(86%)=漢水流域(86%)＞巴巫谷地(80%)＞秦嶺南坡(78%)，升溫速率排序為巴巫谷地(0.13℃/10a)＞秦嶺南北(0.07℃/10a)＞漢水流域(0.05℃/10a)＞秦嶺南坡(0.02℃/10a)＞秦嶺以北(0.01℃/10a)。1960—2011年秦嶺南北所有站點呈升溫趨勢，升溫速率排序依次為秦嶺以北(0.25℃/10a)＞秦嶺南北(0.18℃/10a)＞秦嶺南坡(0.17℃/10a)＞漢水流域(0.16℃/10a)＞巴巫谷地(0.14℃/10a)，其升溫趨勢均通過了0.01水平的顯著性檢驗。

圖2 年平均氣溫和ET0累積距平Fig.2 Curves of accumulative anomalies of annual average temperature and ET0

ET0的變化分為3個階段，由累積距平曲線(圖2)和突變檢驗可知1979年既是轉折點也是突變點，1993年未通過99%的突變顯著性檢驗，因此只是轉折點而非突變點，并分別以1979年和1993年為分界點劃分為1960—1979、1980—1993和1994—2011共3個不同的時段進行分析(表1)。1979年以前ET0整體上表現(xiàn)出增加趨勢(0.4mm/10a)，1980—1993 年大幅減少(－18.6mm/10a)，1994—2011 年微弱減少(－2.6mm/10a)。1960—1979年間各子區(qū)變化趨勢不一，巴巫谷地(7.0mm/10a)和秦嶺以北(5.2mm/10a)增加，而秦嶺南坡(－7.1mm/10a)和漢水流域(－3.7mm/10a)減少，其中秦嶺以北和秦嶺南坡ET0與同一時期氣溫變化趨勢相同，而漢水流域和巴巫谷地則相反，表現(xiàn)出“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象;1980—1993年81%(38個)的站點ET0減少，各子區(qū)減少速率排序為秦嶺以北(－33.0mm/10a)＞漢水流域(－20.2mm/10a)＞秦嶺南坡(－14.2mm/10a)＞巴巫谷地(－6.8mm/10a)，全部存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象;1994—2011年秦嶺南北氣溫大幅上升，而ET0則減少，各區(qū)下降速率排序依次為秦嶺南坡(－63.1mm/10a)＞秦嶺南北(－26.5mm/10a)＞漢水流域(－23.6mm/10a)＞秦嶺以北(－16.8mm/10a)＞巴巫谷地(－2.4mm/10a)。另外，由于前人眾多研究是將過去50年整體作為研究對象，本文為了方便與之對比，也將1980—2011和1960—2011兩個時間段單獨整理分析。1980—2011年研究區(qū)整體和各個子區(qū)ET0與氣溫呈同向變化趨勢，而1960—2011年則與之相反，發(fā)現(xiàn)了明顯的“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象。除了時間變化趨勢之外，研究“蒸發(fā)悖論”的空間分布特征也很有必要，限于篇幅問題本文只列舉1960—2011年間氣溫和ET0變化的空間分布(圖3)。存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象的站點比例高達85%(40個)，兩者呈同向變化趨勢的站點零星分布于各個子區(qū)，且升溫趨勢均不顯著。

表1 不同時段ET0和氣溫變化趨勢Table 1 Change trend of ET0and temperature in different periods

圖3 年平均氣溫(a)與ET0(b)變化趨勢的空間分布Fig.3 Spatial distribution of annual average temperature(a)and ET0(b)change trend

3.2 “蒸發(fā)悖論”的季節(jié)分布

為了進一步分析季節(jié)尺度上氣溫和ET0變化的差異，以1979和1993年為分界點，分別計算各子區(qū)不同時段氣溫和ET0的均值、氣候傾向率及其顯著性檢驗值(表2)。1960—2011年，研究區(qū)整體除夏季不顯著降溫(－0.02℃/10a)外，其它3個季節(jié)均呈升溫趨勢，按增溫速率大小排序為春季(0.26℃/10a)＞冬季(0.22℃/10a)＞秋季(0.20℃/10a)，各子區(qū)的變化規(guī)律與研究區(qū)整體基本一致。ET0方面，除春季(2.3mm/10a)呈增加趨勢外，其余3個季節(jié)均減少，按遞減速率大小排序為夏季(－11.1mm/10a)＞冬季(－1.1mm/10a)＞秋季(－0.6mm/10a)，以上分析表明各季節(jié)“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象的規(guī)律存在差異。

分別對比1960—1979、1980—1993和1994—2011年3個時段內溫度和ET0的變化趨勢(表2)。春季，研究區(qū)整體和各子區(qū)在不同時段的氣溫和ET0的氣候傾向率均表現(xiàn)出同向變化趨勢，前20年(1960—1979)呈微弱升溫趨勢，中間14a(1980—1993)顯著降溫，而后17a(1994—2011)增加幅度明顯大于前20a，兩個時段平均值相差0.4℃。ET0也經(jīng)歷了“升—降—升”的變化過程，后17a(1994—2011)增加幅度明顯大于前

20a，兩個時段平均值相差9.8mm。由圖4(a，b)可知，1960—2011年研究區(qū)47個站點中只有32%(15個)的站點氣溫和ET0存在相反的變化趨勢，即存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象，各個子區(qū)表現(xiàn)出的變化規(guī)律與研究區(qū)整體基本一致;夏季，研究區(qū)整體在前20a呈現(xiàn)出不顯著的降溫趨勢，中間14a微弱升溫，而后32a又微弱降溫。ET0與氣溫基本呈同向變化趨勢，經(jīng)歷了“降—升—降”的變化過程，區(qū)域整體未發(fā)現(xiàn)“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象。但研究區(qū)有36%(17個)站點存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象，空間分布無明顯規(guī)律［如圖4(c，d)］;秋季，前20a和中間14a氣溫和ET0均表現(xiàn)出上升趨勢，但均未達到0.05以上的顯著水平，后17a氣溫繼續(xù)上升，但增溫速率明顯快于前34a，與氣溫形成對比的是ET0在后17a呈現(xiàn)出下降趨勢。52a整體氣溫表現(xiàn)出0.05顯著水平上升趨勢，而ET0不顯著下降，也呈現(xiàn)出“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象。空間分布上［圖4(e，f)］，57%(27個)的站點存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象，均勻分布于整個區(qū)域;冬季，研究區(qū)整體和各子區(qū)氣溫經(jīng)歷了“升—升—降”的變化過程，中間14a的增溫速率要明顯快于前20a，兩時段平均值相差0.3℃，而這2個時段的ET0則保持下降趨勢，近52a整體以亦是如此，即表現(xiàn)出“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象。由圖4(g，h)可知，64%(30個)的站點存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象。

表2 不同時段季節(jié)平均氣溫和ET0變化趨勢Table 2 Change trend of seasonal average temperature and ET0in different periods

圖4 季節(jié)平均氣溫和ET0變化趨勢空間分布Fig.4 Spatial distribution of seasonal average temperature and ET0change trend

3.3 ET0與降水的關系

降水與蒸發(fā)是水文循環(huán)中的兩個重要環(huán)節(jié)，根據(jù)Budyko假設，在能量條件不變時，隨降水的增加，ET0將有所下降。秦嶺南北大部分地區(qū)雨熱同期，高溫與降水集中于夏秋季節(jié)，降水的多寡影響ET0，因此有必要就降水與ET0之間的關系進行分析。由于研究區(qū)域地形較為復雜，高大山脈阻隔作用明顯，大氣環(huán)流和季風環(huán)流影響復雜，降水的季節(jié)分配極不均勻，表現(xiàn)出冬春少，夏秋多的特征。因此，本文主要分析降水年際和夏秋兩季變化，最后對降水和ET0之間的變化趨勢進行分析。1993年是降水變化的突變點，1960—1993年間70%以上的站點降水減少，1994—2011年70%以上站點的降水增多。近52年來，部分地區(qū)降水表現(xiàn)出不顯著的下降趨勢，且區(qū)域特征明顯(圖5)。年尺度上，降水與ET0變化呈相反變化趨勢的站點占53%(25個)，夏季為79%(37個)，秋季則達到45%(21個)，相較于年尺度，夏季降水與ET0逆向變化趨勢更為明顯。

圖5 年度和夏秋兩季降水和ET0變化趨勢的空間分布Fig.5 Spatial distribution of precipitation and ET0change trend in summer and autumn

3.4 “蒸發(fā)悖論”原因分析

如前文所述，秦嶺南北地區(qū)存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象，這與國內外同類研究［1-20］的結論基本一致。但影響ET0變化的氣象因子有很多，包括動力學因素(風速)、熱力學因素(平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫)和水汽條件(相對濕度)等，上述各因子之間相互影響，其間互作機理復雜，單一因子的變化以及多因素的綜合作用都可能導致ET0發(fā)生變化，因此很有必要對這一地區(qū)ET0下降的內在原因進行研究。選取平均氣壓(P)、最高溫度(Tmax)、最低溫度(Tmin)、日照時數(shù)(H)、相對濕度(RH)和平均風速(V)6個氣象要素，通過相關分析和回歸分析來研究各氣象要素對ET0的影響，分析結果見表3。

從各站ET0和氣象要素的相關系數(shù)來看，ET0與日照時數(shù)、平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫和平均風速呈正相關關系，而與平均氣壓和相對濕度負相關。日照延長、溫度升高和風速增加都會導致ET0增加，而氣壓和濕度的上升則會對ET0的上升起到負向作用。在各個要素中，除最低氣溫以外其它要素與ET0的相關關系均達到了0.05以上的顯著水平，秦嶺南北整體按各要素影響大小排序依次為日照時數(shù)＞平均風速＞最高氣溫＞相對濕度＞平均氣溫＞平均氣壓＞最低氣溫。其中，ET0與日照時數(shù)的相關關系最好，變化范圍介于0.507—0.914，均通過了0.01水平的顯著性檢驗。年尺度上，通過ET0與各氣象因子的相關分析和多元回歸分析比對發(fā)現(xiàn)，日照時數(shù)的變化是影響秦嶺南北地區(qū)ET0變化的主導因素，其貢獻率普遍高于60%，因此太陽輻射(日照時數(shù))的減少是造成ET0下降即“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象的主要原因。但是從季節(jié)尺度上看，導致ET0下降的主導因子并不相同。春季，風速為主導因子，其次為相對濕度;夏季，日照時數(shù)為主導因子，其次為風速和相對濕度;秋季，日照時數(shù)仍然為主導因子，風速為次要因子;冬季，日照時數(shù)起主要作用，其次為氣溫。總體上看，各個氣象要素對ET0的影響程度不同，日照、風速、濕度和氣溫是主要因素，而氣壓和最低氣溫起到的作用相對較小。

表3 典型站點ET0與氣象要素的相關系數(shù)及主次排序Table 3 Correlation coefficient and sequence of the main influencing factors between annual ET0and each climate factor at the typical stations

由有上述分析可知，年和季節(jié) ET0的主要影響因素為日照時數(shù)和風速，因此這一部分對這兩個要素進行詳細分析。據(jù)計算，近52年秦嶺南北89%的站點日照時數(shù)呈下降趨勢，且部分站點達到0.05及以上的顯著水平。下降站點所占比例排序為巴巫谷地(100%)＞漢水流域(93%)＞秦嶺以北(84%)＞秦嶺南坡(78%)，秦嶺以南的廣大地區(qū)相對于秦嶺以北而言下降更明顯。季節(jié)尺度，按下降站點所占比例排序依次為夏季(98%)＞冬季(94%)＞秋季(77%)＞春季(53%)。另外，研究區(qū)整體和各子區(qū)日照時數(shù)的突變年份均位于1979年前后，與3.1部分分析得出的ET0的突變時間基本一致，也從側面印證了日照時數(shù)為ET0主導因素的結論。太陽輻射作為地球上所有生命過程的初級能量來源，深刻影響著大氣、水循環(huán)以及生態(tài)系統(tǒng)。自20世紀50年代以來，世界大部分地區(qū)太陽輻射出現(xiàn)下降趨勢，即全球變化研究熱點之一的“全球變暗”現(xiàn)象，到達地表的太陽輻射減少會削減蒸發(fā)所需的潛熱通量，減緩地表水循環(huán)過程，目前這一效應也被廣泛用來解釋在“全球變暖”的背景下出現(xiàn)的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量和ET0的下降趨勢。風速方面，各區(qū)風速減小速率排序為秦嶺南坡(－0.13 m·s－1·10a－1)＞秦嶺以北(－0.11 m·s－1·10a－1)＞秦嶺南北(－0.10 m·s－1·10a－1)＞巴巫谷地(－0.09 m·s－1·10a－1)＞漢水流域(－0.06 m·s－1·10a－1)，減小趨勢均達到了0.001以上的顯著水平，下降的站點所占比例排序為秦嶺南坡(100%)＞秦嶺以北(86%)＞漢水流域(69%)＞巴巫谷地(64%)。季節(jié)尺度上，風速減小速率排序為冬季(－0.11m·s－1·10a－1)＞春季(－0.10m·s－1·10a－1)＞秋季(－0.09m·s－1·10a－1)＞夏季(－0.07m·s－1·10a－1)，下降的站點所占比例排序為冬季(83%)＞春季(77%)＞秋季(76%)＞夏季(70%)。年和季節(jié)尺度風速的突變集中出現(xiàn)在1969—1974、1978—1981和1990—1994年間，秦嶺南北整體于1981年突變，這一時間點與ET0的突變時間也較為接近。由上述分析可知，秦嶺南北ET0的變化趨勢和“蒸發(fā)悖論”的空間分布規(guī)律與風速和日照時數(shù)并不完全一致，這主要是因為ET0變化是包括風速、日照輻射和氣溫在內的多種氣象要素綜合作用的結果，而其中某一主導因素的變化又起到了關鍵性的作用，其它因子則因其與ET0關系的緊密程度和其本身變化趨勢起到增加或抵消趨勢的作用。另外，研究區(qū)整體和各子區(qū)氣溫和降水的突變時間也都位于1993年，與ET0發(fā)生轉折(非突變)的時間相一致，二者的共同作用也導致ET0于1993年前后發(fā)生轉變。

4 結論

(1)秦嶺南北地區(qū)年均氣溫呈兩段式變化特點，1993年是突變點，此前緩慢下降，1994年起快速升溫。1960—1993年的降溫速率和1994—2011年的升溫速率均表現(xiàn)出由南向北遞減的規(guī)律，1960—2011年整體升溫速率由北向南遞減。

(2)1979年和1993年是秦嶺南北ET0變化的轉折點，以1979和1993為分界點ET0經(jīng)歷了“升—降—降”的變化階段。1960—1979年僅漢水流域和巴巫谷地存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象，1980—1993、1994—2011和1960—2011年3個時段區(qū)域整體和各子區(qū)均發(fā)現(xiàn)了“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象，而其他時段則不存在。

(3)春季和夏季秦嶺南北和各子區(qū)整體在不同時段均未發(fā)現(xiàn)“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象，秋季在后18a和52a整體都存在“蒸發(fā)悖論”，冬季在前34a和52a整體也存在，冬季的悖論現(xiàn)象最為明顯。

(4)1993年是降水變化的突變點，呈現(xiàn)由減少到增多的轉變，近52a整體降水表現(xiàn)出不顯著的下降趨勢。年尺度上，降水與ET0變化呈相反趨勢的站點占53%，夏季和秋季分別為79%和45%。

(5)各要素對ET0的影響大小排序為日照時數(shù)＞平均風速＞最高氣溫＞相對濕度＞平均氣溫＞平均氣壓＞最低氣溫。年尺度上，太陽輻射(日照時數(shù))下降引起的潛熱通量減少是造成ET0下降即“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象的主要原因。季節(jié)尺度上，除春季ET0的主導因素為風速外，其它季節(jié)均為太陽輻射(日照時數(shù))。

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