河北滄縣區域30年蒸發規律簡析

哈建強

(河北省滄州水文水資源勘測局，河北 滄州 061000)

1 概 述

滄縣位于華北平原的東部，屬海河流域南系的下游。東鄰黃驊市，西連河間市，南接泊頭市和南皮縣，北靠青縣，東南與孟村回族自治縣接壤，西南和獻縣毗鄰，中間環抱滄州市區?？h境東西長66 km，南北寬47.4 km，總面積1 520 km2。全境介于N38°05′～N38°33′，E116°27′～E117°09′之間。滄縣隸屬滄州市，全縣共轄19個鄉鎮517個自然村，總人口66.90萬人(2010年)。

滄縣地處暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候區，四季分明，春旱多風、夏熱多雨、冬寒干燥，多年平均氣溫12.7℃,無霜期195.8 d。多年平均日照時數為2 890.1 h。滄縣多年平均降雨量553.3 mm，降水年際變化顯著、年內分配不均是滄縣降水量的特點。春旱幾乎年年發生，10年中近8年春旱。

2 蒸發量資料的選取

通常所說的水面蒸發是湖泊、水庫、江河等各種相關的大小水體，在動能作用下使其上層表面上的水分子由液態轉變為氣態的物理過程，即從液面逸出的分子與凝結返回的分子通量之差。自然界中有很多因素可以影響到水面蒸發，如風速、氣溫、飽和水汽壓、氣壓、日照、大氣溫度等氣象因素。由于觀測儀器不同，水面蒸發量所測得的結果也有很大差別。通過多年觀測工作及對比發現，最接近自然水體水面蒸發量的為E601型蒸發器的蒸發量。因此，本文對水面蒸發量的數值確定可采用E601型蒸發器的蒸發量代替，其它型式的蒸發器的蒸發量經折算成E601型的蒸發量后參與分析計算。

本文分析的區域為河北省滄縣，滄縣境內捷地水文站設有陸上蒸發場觀測蒸發量，自1993年設立至2010年積累了18年觀測資料。為了使資料系列達到30年，1981～1992年12年借用北陳屯水文站的蒸發資料。北陳屯水文站在滄州市北郊，距捷地水文站8 km，可以看成同一系列。按照水文測驗規范相關要求，冰期使用20 cm口徑銅質(或鑄鐵)蒸發皿進行觀測，非冰期采用E601蒸發器進行觀測。蒸發量應采用E601型蒸發器的資料。因此，對冰期采用鑄鐵或銅質蒸發皿的觀測資料應折算為E601型蒸發器的蒸發量。

3 蒸發資料的分析計算

3.1 蒸發資料的換算

針對北陳屯水文站和捷地水文站蒸發資料的實際情況，對冰期觀測資料逐月進行折算。采用折算系數法，見表1。

表1 折算系數表

根據表1的月折算系數，即可將冰期用鑄鐵或銅質蒸發器觀測的資料折算成E601型蒸發器的蒸發量。

3.2 水面蒸發量的年內分配分析

整個滄縣處在同一個氣候區內，氣候差異不大，北陳屯水文站和捷地水文站均處在滄縣黑龍港區和運東濱海區之間，可以較好地代表滄縣的蒸發情況。經過對折算后的1981～2010年30年蒸發資料進行計算，滄縣多年平均水面蒸發量為1 019.0 mm。滄縣水面蒸發量的年內分配見表2。

表2 滄縣多年平均蒸發量的年內分配表 /mm

由表2可以看出，多年平均蒸發量最大的是6月份，最小的是1月份；6月份蒸發量占年蒸發量的15.4%，1月份蒸發量僅占年蒸發量的2%，相差7倍。由表2還可看出，水面蒸發量隨季節的變化而變化，其規律是冬季蒸發量小，1、2、11、12四個月的總蒸發量 為111.3 mm，僅占年蒸發量的10.9%，相當6月份蒸發量的70.2%；而蒸發量最大的4個月是4～7月份總蒸發量為559.2 mm，占年蒸發量的54.9%，相當蒸發量最小的4個月總蒸發量的5倍。這充分表明氣溫是影響蒸發的重要因素，但不是唯一因素。除氣溫外，飽和水汽壓差、風速等對蒸發量的影響也很大。

每年的1和12月份是氣溫最低的兩個月，也是蒸發量最小的兩個月。6月份氣溫雖不是最高，但由于6月份氣壓高，飽和水汽壓差大，因此蒸發量最大。而7月份雖然是一年中平均氣溫最高的月份，但由于7月份大汽濕度大，氣壓低，飽和水汽壓差小，蒸發量不如6月份大。

3.3 水面蒸發量的年際變化分析

通過選取的蒸發量資料，可以得到滄縣1981～2010年逐年蒸發量成果表，見表3。

表3 滄縣(捷地站)逐年蒸發量成果表(1981～2010年) /mm

由表3可以看出，滄縣年蒸發量的年際變化不是很大。1997年蒸發量最大，為1 237.5 mm；1985年蒸發量最小，為819.6 mm，相差417.9 mm。大多數年份在1 000～1 150 mm之間，占53.3%；小于1 000 mm的年份占40.0%，大于1 150 mm的年份僅占6.7%。經對1981～2010年蒸發量系列進行統計分析，其變差系數Cv值為0.1，也說明年蒸發量的年際變化不大。

3.4 干旱指數計算

多年平均蒸發能力(通常用E601型蒸發器蒸發量代替)與多年平均降水量的比值，稱之為干旱指數，它是反映各地氣候干濕程度及用作氣候分區的指標。

根據表3計算結果，滄縣多年平均蒸發量為1 019.0 mm，同系列多年平均降水量為505.9 mm，干旱指數為2.01。黑龍港區同系列多年平均降水量為491.6 mm，干旱指數為2.07；運東濱海區同步系列多年平均降水量為516.4 mm，干旱指數為1.97。一般認為，干旱指數在0.5～1時為濕潤區、1～3為半濕潤區、3～5為半干旱區，5～10為干旱區、大于10為嚴重干旱或極端干旱區。經過分析計算，滄縣屬于半濕潤氣候區。

4 結 論

通過合理選取蒸發量資料、合理分析及計算結果可以看出, 滄縣水面蒸發的特點為:

1) 滄縣年內蒸發量分配及不均勻。根據1981～2010年蒸發資料顯示，6月份是年內溫度第二高的月份，但是飽和水汽壓差大，故多年平均蒸發量最大的是6月份；冬季氣溫低，1月份出現多年溫度最低值，故多年平均蒸發量最小的是1月份。

2) 滄縣蒸發量年際變化不很大。對1981～2010年蒸發量系列進行統計分析，其最大蒸發量與最小蒸發量相差不是很大，而且其變差系數Cv值為0.1，說明年蒸發量的年際變化不很大。

3) 根據對滄縣干旱指數進行分析，干旱指數在1～3之間，說明滄縣屬于半濕潤氣候區。