四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化趨勢及影響因子分析

楊甫樂，榮艷淑，楊甫光

(1.河海大學水文水資源學院，江蘇南京 210098;2.四川省煤監(jiān)局安全技術(shù)中心，四川成都 610000)

四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化趨勢及影響因子分析

楊甫樂1，榮艷淑1，楊甫光2

(1.河海大學水文水資源學院，江蘇南京 210098;2.四川省煤監(jiān)局安全技術(shù)中心，四川成都 610000)

利用四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量、氣溫、風速、日照時數(shù)、氣壓和水汽壓資料，分析了1980—2010年四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的變化及其原因。結(jié)果表明，四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量存在明顯的時空變化特征，空間上川中丘陵區(qū)的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量最大，川西平原次之，川東平行嶺谷區(qū)域最小;時間上年蒸發(fā)皿蒸發(fā)量存在明顯的波動上升趨勢，季節(jié)序列中，秋季和冬季蒸發(fā)皿蒸發(fā)量增加趨勢明顯，春季和夏季沒有明顯趨勢。對蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化有顯著影響的氣象因子依次為日照時數(shù)、平均風速、水汽壓和氣溫，其中日照時數(shù)對蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的增大作用是風速的1.71倍，是水汽壓的2.48倍，而氣溫具有減少蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的作用，其減弱蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的平均強度是日照時數(shù)的1/4。

蒸發(fā)皿蒸發(fā)量;因次分析;影響因子;四川盆地

地球氣候系統(tǒng)正經(jīng)歷顯著的氣候變化，這種變化導致全球大小水文循環(huán)發(fā)生改變［1-2］。地表蒸發(fā)是水文循環(huán)的重要組成部分，全球陸地多年平均蒸發(fā)量占陸面降水量的2/3，是地表徑流量的2倍［3］，因此，研究蒸發(fā)量變化有重要價值。

近幾十年來有大量的研究致力于區(qū)域蒸發(fā)量的變化與估計。研究［4-5］發(fā)現(xiàn)世界許多地區(qū)存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象，即區(qū)域氣溫升高而蒸發(fā)皿蒸發(fā)量減少。這些地區(qū)包括西伯利亞大草原，中亞地區(qū)［6］，美國大部分地區(qū)［7］，中國的黃河流域上下游［8］和長江流域［9］。還有一些地區(qū)不存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象，即區(qū)域氣溫升高的同時蒸發(fā)皿蒸發(fā)量也增加，如美國東南部，墨西哥灣，西伯利亞森林地區(qū)［10］，中國的東北地區(qū)［11-12］和黃河流域中游［13］等。整個中國大約有66%的地區(qū)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量存在下降現(xiàn)象，34%的地區(qū)存在增加現(xiàn)象［14］。因此，全球各地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量既有增加現(xiàn)象，也有減少現(xiàn)象，變化并不一致。這種變化對環(huán)境系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)等，特別是對區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生了重大影響。

本文的研究區(qū)域是具有獨特氣候特征的四川盆地，該盆地是中國相對濕度最大和日照時數(shù)最少的幾個地區(qū)之一［15-16］;在全球氣候變暖背景下，該盆地又是一個氣溫下降的地區(qū)［17-18］。在這種獨特的氣候背景下，該盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的變化特征尚不清楚。

筆者利用氣象站的觀測資料分析四川盆地1980—2010年蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化特征，并探討影響其變化的主要氣候因子的變化規(guī)律，以期為四川省和重慶市大部分地區(qū)水資源的開發(fā)利用、評價和規(guī)劃提供一定的科學依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況、數(shù)據(jù)來源及分析方法

四川盆地(圖1)又稱巴蜀盆地，由連接的山脈環(huán)繞而成。位于亞洲大陸中南部，西依青藏高原和橫斷山脈，北近秦嶺，南緣大涼山，西緣龍門山和大巴山，包括四川省中東部和重慶市大部，總面積約26萬km2。四川盆地地形閉塞，氣溫高于同緯度其他地區(qū)，由于冷空氣受到北方秦嶺、大巴山阻擋，四川盆地平均溫度比長江中下游地區(qū)高許多。東南部山區(qū)地勢相對較低，有利于水汽進入;西北部山區(qū)地勢相對較高，不利于水汽散失，導致空氣濕度高，天氣陰雨多霧，成為我國日照時間最少的地區(qū)之一。四川盆地因封閉的地形常年風速偏低，成為我國年平均風速最小的地區(qū)之一。

圖1 四川盆地氣象站點分布

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于四川盆地30個觀測站1980—2010年逐日20 cm口徑小型蒸發(fā)皿蒸發(fā)量、日照時數(shù)、溫度、風速和相對濕度等觀測資料，采用30個觀測站的平均值。季節(jié)的劃分采用氣候季節(jié)，即3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12月至翌年2月為冬季。

1.2 分析方法

1.2.1 時間序列分析

時間序列分析包括時間變化分析和趨勢變化分析。

數(shù)據(jù)的時間變化分析主要利用距平和累積距平完成。距平是指相對于該數(shù)據(jù)的某個長期平均值(如30年平均值，本文以1980—2010年的平均值為氣候均值)是大還是小，可以獲得分析數(shù)據(jù)在不同時期相對于均值的變化程度。累積距平即距平值的累加，它反映時間序列不同階段的上升與下降趨勢。

M-K方法是一種非參數(shù)統(tǒng)計檢驗方法［19］，其優(yōu)點是不需要樣本遵從一定的分布，也不受少數(shù)異常值干擾，適用于類型變量和順序變量，計算也較方便。

M-K方法可以檢測時間序列的趨勢是否達到某種顯著性水平，但是，無法獲得趨勢的具體數(shù)值。因此，本文利用一元線性回歸方法，通過回歸系數(shù)，獲得時間序列的線性趨勢數(shù)值。通常將線性趨勢值放大10倍，得到的便是氣象要素每10年的變化率。如果經(jīng)M-K檢驗確定某個趨勢是顯著的，那么，該線性趨勢值也可以認為是顯著的。

利用距平、累積距平分析蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的變化特征，運用線性回歸方程估計蒸發(fā)皿蒸發(fā)量以及影響蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化的氣候因子的變化趨勢。

1.2.2 偏相關(guān)系數(shù)

討論氣象要素的關(guān)系時，一般做法是假定氣象要素之間的關(guān)系是線性的，這樣可以用簡單相關(guān)系數(shù)計算它們之間的相關(guān)程度，以此為依據(jù)，討論每兩個氣象要素之間的相關(guān)程度。但是，這種假設(shè)過于簡便，以至于難于反映氣象要素之間的本質(zhì)聯(lián)系。因此，本文采用偏相關(guān)系數(shù)討論蒸發(fā)皿蒸發(fā)量與各氣象要素之間的關(guān)系。

偏相關(guān)系數(shù)是在控制其他變量情況下，兩個變量之間的線性相關(guān)程度，通常稱控制變量的個數(shù)為階，一個變量為一階，兩個變量為二階，以此類推。偏相關(guān)計算公式為:

一階偏相關(guān)公式:

式中:r12為變量x1，x2的簡單相關(guān)系數(shù);r13為變量x1，x3的簡單相關(guān)系數(shù);r23為變量x2，x3的簡單相關(guān)系數(shù)，r12，3為在控制變量x3的情況下(消除變量x3的影響)，x1和x2的偏相關(guān)系數(shù)。

二階偏相關(guān)公式:

k階偏相關(guān)公式:

式中:r12，34為變量x1和x2在消除變量x3和x4影響后的偏相關(guān)系數(shù);其余以此類推。

偏相關(guān)系數(shù)的取值與簡單相關(guān)系數(shù)一樣，相關(guān)系數(shù)絕對值愈大(愈接近1)，表明變量之間的線性相關(guān)程度愈高;相關(guān)系數(shù)絕對值愈小，表明變量之間的線性相關(guān)程度愈低。

1.2.3 因次分析法

蒸發(fā)量的變化受多種因素的影響，評估影響因素的強弱是估算蒸發(fā)量變化的重要一環(huán)。本文利用相似理論中的因次分析法［20］，分析影響蒸發(fā)量的主要氣候因子。因次分析法的基礎(chǔ)是因次一致性原則，即凡是根據(jù)基本物理規(guī)律導出的物理量方程，其中各項的因次必然相等。

從彭曼公式中可以得到，影響蒸發(fā)量(E)的主要氣候要素包括日平均氣溫(t)、氣溫日較差(tR)、水汽壓(Vp)、日照時數(shù)(Sd)、風速(W)、相對濕度(R)、和氣壓(P)等多種氣象要素。根據(jù)道爾頓經(jīng)典蒸發(fā)公式本文僅選用平均風速、氣溫、水汽壓、日照時數(shù)和氣壓作為基本影響因素，其中，氣溫日較差屬于氣溫數(shù)據(jù)的變形，因此，此處忽略氣溫日較差，僅考慮氣溫的影響。

蒸發(fā)量與其他幾種氣象要素的函數(shù)關(guān)系為

選定風速、日照時數(shù)和氣溫作為基本因次，各氣象要素的量綱按式(5)表達:

此處考慮的氣候要素個數(shù)為n=6，取基本因次數(shù)m=3，由此可得到n-3=3個無量綱綜合量π。建立方程，則:

根據(jù)因次一致性原則，式(6)中，a=b=-1，c=0，因此

其中f(PW3Sd3t-1)為無量綱系數(shù)，可以用實際數(shù)據(jù)率定出來。

從式(11)可見，四川盆地的蒸發(fā)量跟風速、日照時數(shù)的4次方及水汽壓的1次方呈正相關(guān)，跟溫度的1次方呈負相關(guān)，表明日照時數(shù)和風速對四川盆地的蒸發(fā)皿蒸發(fā)影響最大，其次是溫度和水汽壓。

2 蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的變化特征

2.1 蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的季節(jié)變化

表1是1980—2010年四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。由表1可見，1980—2010年四川盆地年平均蒸發(fā)皿蒸發(fā)量為1412.3 mm，其中，春季為451.8 mm，約占全年的32.0%，夏季為467.0mm，約占全年的33.0%，秋季為284.5 mm，約占全年的20.0%，冬季為209.0 mm，約占全年的15.0%。因此，四川盆地春、夏季蒸發(fā)皿蒸發(fā)量數(shù)值接近，是蒸發(fā)皿蒸發(fā)量最大的季節(jié)，其次是秋季，冬季最小。

表1 1980—2010年四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化統(tǒng)計數(shù)據(jù)

四川盆地相對于中國其他地區(qū)，年蒸發(fā)皿蒸發(fā)量比黃河流域小約300 mm［21］，比珠江流域小約120 mm［22］，比淮河流域大約 400 mm［11］。四川盆地一年四季濕度較大，但是，蒸發(fā)皿蒸發(fā)量并不是最小的。

2.2 蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的年際變化特征

圖2是四川盆地年蒸發(fā)皿蒸發(fā)量和距平、累積距平的時間變化曲線。從圖2(a)中可見，1980—2010年四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量呈波動增加趨勢，年最大蒸發(fā)皿蒸發(fā)量出現(xiàn)在2007年，為1 556.9 mm，年最小蒸發(fā)皿蒸發(fā)量為1 298.1 mm，出現(xiàn)在1989年。從線性趨勢線可見，蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的增加趨勢很顯著，達到了2.62 mm/a的程度，通過了α=0.05的統(tǒng)計顯著性檢驗。

圖2 四川盆地蒸發(fā)皿年蒸發(fā)量和距平、累積距平的時間變化曲線

由圖2(b)可見，年蒸發(fā)皿蒸發(fā)量在1994年之前以負距平為主，大多數(shù)年份的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量小于平均值，1994年之后以正距平為主，大多數(shù)年份的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量大于平均值。1980—1990年，累積距平曲線呈波動式下降趨勢，年蒸發(fā)皿蒸發(fā)量多為負距平，為蒸發(fā)皿蒸發(fā)量相對偏小的階段;1990年前后累積距平曲線呈一致的下降趨勢，1995年以后累積距平曲線呈波動增加趨勢;進入21世紀累積距平曲線呈明顯的上升趨勢，為蒸發(fā)皿蒸發(fā)量相對偏大階段。這種特征具有明顯的年代際變化特征。

圖3是季蒸發(fā)皿蒸發(fā)量累積距平的時間變化曲線，秋、冬季蒸發(fā)皿蒸發(fā)量累積距平曲線與年累積距平曲線變化相似，總的趨勢都是先下降后上升，表明1980—1990年，蒸發(fā)皿蒸發(fā)量下降趨勢明顯，1990年以后蒸發(fā)量增加明顯，具有明顯的年代際變化特征。然而，春、夏季累積距平曲線與秋、冬季節(jié)有顯著差別，其累積距平曲線呈現(xiàn)圍繞0值波動變化，即變化周期較短，波動性較大。對比表1中的趨勢數(shù)值及趨勢顯著性可以發(fā)現(xiàn)，秋、冬季序列和年序列具有顯著的變化趨勢(顯著性水平超過90%)，而春、夏兩個季節(jié)序列則不具有明顯趨勢，與圖3的結(jié)果是一致的。

圖3 季節(jié)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量累積距平的時間變化

2.3 蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的空間分布特征

圖4為年和四季蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的空間分布圖，由圖4可見，整個四川盆地區(qū)域，年和季蒸發(fā)皿蒸發(fā)量都具有由東向西逐漸增大的空間分布特征。在年蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的分布(圖4(a))中，最大與最小蒸發(fā)皿蒸發(fā)量相差190mm左右，其中盆地東部的川東平行嶺谷區(qū)域基本在1300 mm以下，盆地西部的川西平原區(qū)年蒸發(fā)皿蒸發(fā)量在1440 mm以上，中部的川中丘陵地帶在1 400～1 430 mm之間。在季蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的分布中，區(qū)域差異較小，例如，在圖4(b)中，春季蒸發(fā)皿蒸發(fā)量東部、中部和西部相差60 mm左右;夏季、秋季和冬季的差異偏小，在50 mm左右(圖4(c)～圖4(e))。

鑒于四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量存在明顯的空間差異，根據(jù)文獻［23］的劃分，分別計算川西平原、川中丘陵和川東平行嶺谷3部分的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的變化(表2)。由表2可知，川中丘陵區(qū)的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量最大，川西平原次之，川東平行嶺谷區(qū)域最小，但是，前兩個地區(qū)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量數(shù)值接近，它們與川東平行嶺谷區(qū)域的數(shù)值差異明顯。分析表明，3個區(qū)域的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量均存在上升趨勢，且都通過了90%的顯著性水平檢驗，其中，川東嶺谷的平均蒸發(fā)皿蒸發(fā)量最小，其線性增加的程度最大，通過了99%顯著性水平檢驗，表明川東嶺谷的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化最明顯。

表2 四川盆地不同區(qū)域的平均蒸發(fā)皿蒸發(fā)量、趨勢及M-K統(tǒng)計量

3 影響蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化的因素分析

前面分析表明，對蒸發(fā)皿蒸發(fā)量影響最大的氣象要素分別是日照時數(shù)、風速、水汽壓和氣溫。下面就這幾個氣象要素的變化及其對四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化的影響逐一分析。

由式(11)可以看出，風速和日照時數(shù)與蒸發(fā)皿蒸發(fā)量呈指數(shù)關(guān)系，是影響該地區(qū)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化最大的影響因素;水汽壓和氣溫與蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的關(guān)系分別呈正比和反比關(guān)系。因此，風速和日照時數(shù)的微小變化可引起蒸發(fā)皿蒸發(fā)量顯著變化，而氣溫和水汽壓的作用略小，且作用相反。這種特征與其他地區(qū)有所不同，大多數(shù)地區(qū)氣溫對蒸發(fā)皿蒸發(fā)量有正影響，而水汽壓為負影響［24-25］。這種現(xiàn)象與四川盆地獨特的地理特征有密切關(guān)系。

為了驗證氣象要素與四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的關(guān)系，本文計算了氣象要素與蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的偏相關(guān)系數(shù)(表3)。由表3可見，年和季節(jié)日照時數(shù)均與蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的關(guān)系呈顯著正相關(guān)，其統(tǒng)計顯著性水平基本在0.05以上。風速與蒸發(fā)皿蒸發(fā)量也具有正相關(guān)關(guān)系，顯著性水平接近或超過0.05。氣溫和水汽壓與蒸發(fā)皿蒸發(fā)量分別為負相關(guān)和正相關(guān)，但是，它們都沒有通過統(tǒng)計顯著性檢驗。這個結(jié)果與式(11)所反映的結(jié)果基本一致。

圖4 年和季節(jié)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的空間分布(單位:mm)

表3 蒸發(fā)皿蒸發(fā)量與氣象要素的偏相關(guān)系數(shù)

為了從更長的時間尺度討論氣象要素的變化，圖5選擇的時間序列從1960年開始到2010年終止，同時，為了與蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的時間尺度相對應(yīng)，將氣象要素的時間尺度劃分為2個時段，前一時段為1960—1979年，后一時段為1980—2010年。

由圖5(a)可見，日照時數(shù)在前后2個時段有明顯變化，前一時段呈微弱下降趨勢，沒有通過統(tǒng)計顯著性檢驗，后一時段呈明顯上升趨勢，達到了0.01顯著性水平。

由圖5(b)可見，年平均風速的變化也存在前后兩個時段的差異，在1980年以前，平均風速下降趨勢明顯，而后一時段上升趨勢明顯，且都達到了0.01顯著性水平。

在圖5(c)中，年平均氣溫的變化同樣存在2個時段的差異，前一時段氣溫明顯下降，與前人的分析［17-18］一致，后一時段上升趨勢非常明顯，其中下降和上升趨勢都達到了0.01顯著性水平。

在圖5(d)中存在與圖5(a)～(c)完全不同的變化特征，對于水汽壓而言，并不存在前后2個時段的差異，水汽壓表現(xiàn)為整個時間尺度具有一致的變化特征，且存在一個微弱的上升趨勢，但是，沒有達到統(tǒng)計顯著性水平，因此，水汽壓無明顯趨勢。

由相似理論π定理及偏相關(guān)系數(shù)分析得出，日照時數(shù)和風速是影響四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化的最主要的因子，氣溫和水氣壓是次要因子。顯然，四川盆地日照時數(shù)和風速的上升趨勢對蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的增大有正效應(yīng)，疊加上水汽壓微弱的上升趨勢，都會導致蒸發(fā)皿蒸發(fā)量增大;而四川盆地的氣溫也有明顯的上升趨勢，但是由于氣溫上升對蒸發(fā)皿蒸發(fā)量有負效應(yīng)，因此，它的增大會削弱蒸發(fā)皿蒸發(fā)量增大的趨勢。

圖5 氣象要素的時間序列變化曲線

如果將偏相關(guān)系數(shù)的作用理解為氣象因子對蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的貢獻力，可以發(fā)現(xiàn)，在表3的年序列中，日照時數(shù)的貢獻力分別是風速和水汽壓貢獻力的1.71和2.48倍;在春、夏、秋和冬四季序列中，日照時數(shù)分別是風速作用的1.60、1.56、1.54和1.43倍，是水汽壓的3.33、2.10、2.39和3.77倍。盡管因次分析中日照時數(shù)和風速對蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的作用相當，但是，在四川盆地的實際情況中，日照時數(shù)的作用比風速大1倍以上，比水汽壓大2～3倍。將氣溫的偏相關(guān)系數(shù)取絕對值，可以發(fā)現(xiàn)，氣溫的作用僅僅是日照時數(shù)的1/4、1/5、1/3、1/3和1/3(年和春夏秋冬)。這就表明氣溫的作用僅相當于將日照時數(shù)的貢獻力削弱了1/5～1/3，不會使蒸發(fā)皿蒸發(fā)量下降。

因此，四川盆地輻射對蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的作用相當重要，一旦該地區(qū)輻射受到影響，日照時數(shù)下降，蒸發(fā)過程便會受到抑制，蒸發(fā)皿蒸發(fā)量減小。

4 結(jié)論

a.四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量在1400 mm/a左右，自東向西呈逐漸增多的空間分布特征，川中丘陵區(qū)的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量最大，川西平原次之，川東平行嶺谷區(qū)域最小，最大空間差異達190 mm左右;季節(jié)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量與年值的空間分布相似，只是空間差異減小50～60 mm。年和季節(jié)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量都存在增大趨勢，其中，蒸發(fā)皿蒸發(fā)量增大趨勢達到2.62 mm/a，通過了0.05的顯著性檢驗;季節(jié)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量中，只有冬季和秋季存在顯著性增加趨勢，夏季有微弱的上升趨勢，春季有微弱的下降趨勢，但是，春季和夏季的趨勢都沒有通過顯著性檢驗，可認為無明顯趨勢。

b.影響四川盆地蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化的主要氣象要素依次為日照時數(shù)、風速、水汽壓和氣溫，其他氣象要素的作用可以用這4個氣象要素替代。但是這4個氣象要素對蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的作用明顯不同，日照時數(shù)和風速對蒸發(fā)皿蒸發(fā)量有顯著的正效應(yīng)，水汽壓有微弱的正效應(yīng)，而氣溫有減弱蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的效應(yīng)，其中，日照時數(shù)的正效應(yīng)分別是平均風速和水氣壓的1.71和2.48倍，而氣溫的負效應(yīng)可以使日照時數(shù)的效應(yīng)平均下降1/4，不同季節(jié)它們之間的倍數(shù)關(guān)系略有不同。這是四川盆地與其他地方顯著的不同之處。

［1］BRUTSAERT W，PARLANGE M B.Hydrologic cycle explains the evaporation paradox［J］.Nature，1998，396(24):30.

［2］丁一匯.人類活動與全球氣候變化及其對水資源的影響［J］.中國水利，2008，2(8):20-27.(DING Yihui.Human activities and global climate change and its impact on water resources［J］.China Water Resources，2008，2(8):20-27.(in Chinese))

［3］左金清，任宏利，李維京，等.我國南方夏季低頻雨型的季節(jié)內(nèi)水汽輸送特征［J］.地球物理學報，2009，52(9):2210-2221.(ZUOJinqing，RENHongli，LI Weijing，et al.Intraseasonal characteristics of the water vapor transport associated with the low-frequency rainfall regimes over Southern China in summer［J］.Journal of Geophysics，2009，52(9):2210-2221.(in Chinese))

［4］宋萌勃，陳吉琴.長江流域1951—2000年蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化趨勢［J］.水資源保護，2011，27(1):23-17.(SONG Mengbo，CHEN Jiqin.Pan evaporation trend in Yangtze River Basin from 1951 to 2000［J］.Water Resources Protection，2011，27 (1):23-17.(in Chinese))

［5］榮艷淑，張行南，姜海燕，等.長江上游區(qū)域蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化及其對水循環(huán)的影響［J］.地球物理學報，2012，55(9):2889-2897.(RONG Yanshu，ZHANG Xingnan，JIANG Haiyan，et al.Pan evaporation change and its impact on water cycle over the upper reach of the Yangtze River［J］.Journal of Geophysics，2012，55(9):2889-2897.(in Chinese))

［6］HOUGHTON J，DING Y，GRIGGS D J.Climate change:scientific basis，IPPC TAR Working Group 1［J］.The Press Syndicate of Cambridge University，2001，22(3):12-16.

［7］WALTER M T，WILK D S.Increasing evaportranspiration from the conterminous United States［J］.Journal of Hydrometeorology，2004，5(3):405-408.

［8］白路遙，榮艷淑.氣候變化對長江、黃河源區(qū)水資源的影響［J］.水資源保護，2012，28(1):46-50.(BAI Luyao，RONG Yanshu.Impact of climate change on water resources in source regions of Yangtze River and Yellow River［J］.Water Resources Protection，2012，28(1):46-50.(in Chinese))

［9］魏光輝，馬亮.基于灰色關(guān)聯(lián)與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水面蒸發(fā)量預測［J］.干旱氣象，2009，27(1):73-77.(WEI Guanghui，MA Liang.Prediction ofwater surface evaporation based on grey-relation analysis and RBF neural network［J］.Journal of Meteorological Drought，2009，27(1):73-77.(in Chinese))

［10］ RAMANATHAN V，CRUTSEN P J，KIEHL T，et al.Aerosols，climate，and the hydrological cycle［J］.Science，2001，294(5549):2119-2124.

［11］榮艷淑，周云，王文，等.淮河流域蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化分析［J］.水科學進展，2011，22(1):15-22.(RONG Yanshu，ZHOU Yun，WANG Wen，et al.Analysis of pan evaporation changes in the Huaihe River basin［J］.Advances in Water Science，2011，22(1):15-22.(in Chinese))

［12］從振濤，倪廣恒，楊大文，等.“蒸發(fā)悖論”在中國的規(guī)律分析［J］.水科學進展，2008，19(2):147-152.(CONG Zhentao，NI Guangheng，YANG Dawen，et al.Evaporation paradox in China［J］.Advances in Water Science，2008，12(2):147-152.(in Chinese))

［13］謝平，陳曉宏.東江流域蒸發(fā)皿蒸發(fā)量及其影響因子特征分析［J］.熱帶地理，2008，28(4):306-310.(XIE Ping，CHEN Xiaohong.The changes ofthe pan evaporation and their influencing climate factors over the Dongjiang basin［J］.Journal of Tropical Geography，2008，28(4):306-310.(in Chinese))

［14］ CONG Z T，YANG D W，NI G H.Does evaporation paradox exist in China?［J］.Hydrology＆ Earth System Sciences，2009，13(3):357-366.

［15］劉勁龍，徐剛，楊娟，等.近55年來四川盆地氣候干濕變化趨勢分析［J］.西南大學學報，2013，35(1):138-142.(LIU Jinlong，XU Gang，YANG Juan，et al.Climatic variation of dryness and wetness in Sichuan basin during 1955-2009［J］.Journal of Southwest University，2013，35(1):138-142.(in Chinese))

［16］楊小梅，安文玲，王亞敏，等.中國西南地區(qū)日照時數(shù)變化及影響因素［J］.蘭州大學學報，2012，48(5):52-59.(YANG Xiaomei，AN Wenling，WANG Yamin，et al.Variation of sunshine hours and related driving forces in southwestern China［J］.Journal of Lanzhou University，2012，48(5):52-59.(in Chinese))

［17］魏鳳英，曹鴻興，王麗萍.20世紀80～90年代我國氣候增暖進程的統(tǒng)計事實［J］.應(yīng)用氣象學報，2003，14(1):79-86.(WEI Fengying，CAO Hongxing，WANG Liping.Climatic warming process during 1980S-1990S in China［J］.Journal of Applied Meteorology，2003，14(1):79-86.(in Chinese))

［18］王遵婭，丁一匯，何金海.近50年來中國氣候變化特征的再分析［J］.氣象學報，2004，62(2):228-236.(WANG Zunya，DING Yihui，HE Jinhai.An updating analysis of the climate change in china in recent 50 years［J］.Journal of Meteorological，2004，62(2):228-236.(in Chinese))

［19］魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計診斷與預測技術(shù)［M］.北京:氣象出版社，2007:123-127.

［20］黃慧.相似原理及因次分析法［J］.丹東師專學報，2012，81(5):49-52.(HUANG Hui.Principle of similitude and method of dimensional analysis［J］.Journal of Dandong Teachers College，2012，81(5):49-52.(in Chinese))

［21］邱新法，劉昌明，曾燕.黃河流域近40年蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的氣候變化特征［J］.自然資源學報，2003，18(4):437-442.(QIU Xinfa，LIU Changming，ZENG Yan.Changes of pan evaporation in the recent 40 years over the Yellow River Basin［J］.Journal of Natural Resources，2003，18(4):437-442.(in Chinese))

［22］王兆禮，覃杰香，陳曉宏.珠江流域蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的變化特征及其原因分析［J］.農(nóng)業(yè)工程學報，2010，26(11):73-77.(WANG Zhaoli，QIN Jiexiang，CHEN Xiaohong.Variation characteristics and impact factors of pan evaporation in Pearl River basin，China［J］.Journal of Agricultural Engineering，2010，26(11):73-77.(in Chinese))

［23］羅威，石和，陳洪德，等.四川盆地西緣中新生代地層區(qū)劃及盆地演化［J］.海相油氣地質(zhì)，2009，14(4):49-54.(RUO Wei，SHIHe，CHEN Hongde，etal.Regionalization of mesozoic-cenozoic strata and basinrange evolution along the west margin of Sichuan basin［J］.Journal of Marine Oil and Gas Geology，2009，14(4):49-54.(in Chinese))

［24］班顯秀，張運福.海拔高度及飽和水汽壓的線性變化對彭曼蒸發(fā)力計算的影響［J］.南京氣象學校學報，2007，20(1):114-118.(BAN Xianxiu，ZHANG Yunfu.Effects of altitude and linearized saturation vapor pressure on Penman evaporation estimates［J］.Journal of Nanjing Meteorological School，2007，20(1):114-118.(in Chinese))

［25］榮艷淑，余錦華，屠其璞.華北地區(qū)各區(qū)域動力和熱力蒸發(fā)量特征的研究［J］.河海大學學報:自然科學版，2006，34(6):614-617.(RONG Yanshu，YU Jinhua，TU Qipu.Characteristics of dynamic evaporation and thermal evaporation in north China［J］.JournalofHohai University:Natural Science，2006，34(6):614-617.(in Chinese))

Analysis of pan evaporation change trend and its influencing factors in Sichuan Basin

YANG Fule1，RONG Yanshu1，YANG Fuguang2
(1.College of Hydrology and Water Resources，Hohai University，Nanjing 210098，China;2.Safety and Technology Center of Sichuan Coal Mine Safety Bureau，Chengdu 610000，China)

Based on the data of daily pan evaporation，air temperature，wind speed，sunshine duration，air pressure，and vapor pressure of the Sichuan Basin，the pan evaporation variation and its causes in the basin from 1980 to 2010 were analyzed.The results show that the pan evaporation in the Sichuan Basin had obvious spatial and temporal variation characteristics.The largest pan evaporation was found in midland Sichuan Basin with hilly areas，followed by that in the western Sichuan Plain，and the smallest pan evaporation was found in the parallel valley area in eastern Sichuan Basin.A significant upward trend was found in the annual pan evaporation.The pan evaporation had a significant increasing trend in the autumn and winter，while no significant trend was found in the spring and summer.The main meteorological factors influencing the pan evaporation included the sunshine duration，the average wind speed，vapor pressure，and air temperature，and the impact of sunshine duration on the pan evaporation increase was 1.71 times that of the wind speed，and 2.48 times that of the vapor pressure.However，the air temperature could reduce the pan evaporation，and the pan evaporation reduced by the air temperature was one fourth of that reduced by the sunshine duration on average.

pan evaporation;dimensional analysis;impact factor;Sichuan Basin

TV14

A

1004-6933(2014)03-0038-07

10.3969/j.issn.1004-6933.2014.03.008

國家自然科學基金(41371050)

楊甫樂(1985—)，男，碩士研究生，研究方向為流域水生態(tài)環(huán)境演變規(guī)律。E-mail:824631449@qq.com

榮艷淑，教授。E-mail:ysron@hhu.edu.cn

(收稿日期:2013-11-23 編輯:徐 娟)