張建民 張敏 李涵茂 戴平 戴鵬飛
摘 要:利用衡陽地區1981—2010年8個地面氣象觀測站蒸發量、平均氣溫、降水量和日照時數氣象數據資料,分析了衡陽蒸發量變化特征及其影響因子。結果表明,衡陽地區1981—2010年年蒸發量空間分布不均勻,東北部、西部和東南部的蒸發量要高于中部和中南部。衡陽市區和衡陽縣蒸發量年際變化、年代際變化、季節年代際變化、月年代際變化呈增加趨勢,年蒸發量與年平均氣溫、年降水量、年日照時數均存在著顯著相關性。
關鍵詞:衡陽地區;蒸發量;變化特征;相關性
中圖分類號 P426.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2018)14-0114-04
Analysis of Evaporation Change Characteristic in Hengyang Area
Zhang Jianmin1 et al.
(1Hengyang Meteorological Bureau,Hengyang Hunan 421001,China)
Abstract:Based on the data of evaporation,mean temperature,precipitation and sunshine hours of 8 ground meteorological observation stations in Hengyang area from 1981 to 2010 years,the variation characteristics and influencing factors of evaporation were analyzed.The results show that the space distribution of evaporation is not uniform from 1981 to 2010 in hengyang are,and the evaporation in northeast,west and southeast is higher than that in central and south. Evaporation annual variation,decadal variation,season decadal variation,month decadal variation increased.There is a significant correlation between the annual average temperature,annual precipitation,annual sunshine hours and annual evaporation in Hengyang city and hengyang county.
Key words:Hengyang area;Evaporation;Change characteristic;Correlation
衡陽市位于湖南省中南部凹形面的軸帶部分,湘江中游,地處110°32′~113°16′E,26°07′~27°28′N,農業地位十分重要,是國家重要的商品糧基地,也是重要的經濟作物基地和畜禽、淡水魚基地。
蒸發既是地表熱量平衡的組成,也是水循環的重要組成部分,對蒸發量的變化進行研究,是研究地區水循環的一個重要手段,對于了解某地區氣候狀況和自然資源有著重要意義。進行蒸發量變化的研究,對深入了解氣候變化、探討區域水分循環變化規律、進行干旱監測具有十分重要的意義。
國內學者對區域蒸發量變化特征展開了一系列的研究,并取得了一定的成果。曾燕[1]研究表明,1960—2000年來,中國臺站的蒸發皿蒸發量呈下降趨勢;杜東升等[2]和陳阿嬌[3]等分析了湖南省蒸發量變化特征和氣象影響因子;王冰等[4]利用煙臺市1971—2010年蒸發量、氣溫、日照、降水和總云量資料,采用線性回歸、相關分析、小波分析、逐步回歸方法,對蒸發量變化趨勢及其影響因子進行分析;苗運玲等[5]分析了哈密市蒸發量的氣候變化特征,并重點探討哈密市蒸發量與風速、氣溫、日照、降水量、濕度等氣象要素之間的相互關系。衡陽區域蒸發量的變化特征及其與氣象影響因子的相關性分析尚未見報道。
為此,本研究擬通過分析衡陽地區蒸發量變化特征及其氣象影響因子之間的關系,為有效利用水資源和制定區域水資源利用規劃,以及指導作物栽培、調整農業產業結構和布局、防災減災規劃及政策制定等提供科學依據。
1 資料和方法
1.1 研究區域概況 衡陽市位于湖南省中南部,湘江中游。地處東經110°32′16"~113°16′32",北緯26°07′05"~27°28′02"。屬亞熱帶季風氣候,四季分明,氣候溫和,熱量充足,雨水集中,春溫多變,夏秋多旱,嚴寒期短,暑熱期長等氣候特征。衡陽素有“干旱走廊”之稱,為全省的少雨地區之一。
1.2 數據來源 蒸發量、降水量、日照時數、日平均氣溫等氣象數據來源于衡陽市氣象臺整編的衡陽地區8個縣市1981—2010年地面氣象觀測站觀測數據。
1.3 數據分析 數據處理和制圖應用Excel 2007和Arcgis 10.0軟件完成。
2 結果與分析
2.1 衡陽地區蒸發量變化特征 根據衡陽地區8個縣市地面氣象觀測站的蒸發量觀測數據進行年代變化分布情況進行分析。由圖1可知,1981—2010年衡陽地區年平均蒸發量空間分布不均勻,蒸發量高值區主要分布在東北部、東南部和西部地區。其中,衡東縣最高,達1512.1mm,衡南縣最低為1332.9mm。
1980年代衡陽地區年平均蒸發量高值區主要分布在東北部,衡東縣為1556.8mm,衡南縣最低為1328.4mm(圖2)。1990年代衡陽地區年平均蒸發量高值區分布在東部,衡東縣最高為1504.9mm,祁東縣最低為1265.4mm(圖3)。2000年代衡陽地區蒸發量高值區分布在西部和東部,衡陽縣最高為1619.9mm,衡南縣最低為1392.0mm(圖4)。由此可見,衡陽地區蒸發量高值區逐漸由東北部向西部和東南部擴展。
1990年代年平均蒸發量][圖4 2000年代年平均蒸發量]
2.2 蒸發量年際變化 根據對衡陽地區蒸發量變化特征分析,選取蒸發量低值區的衡陽市區和蒸發量高值區糧食生產大縣衡陽縣2個區域進行蒸發量變化特征的詳細分析。圖5為衡陽市區1981—2010年年蒸發量的變化特征。可知,衡陽市區的蒸發量呈波動上升趨勢,通過了0.05顯著性水平檢驗,說明上升趨勢非常明顯,平均每年增加約5.9mm。圖6為衡陽縣1981—2010年年蒸發量的變化特征。可知,衡陽縣的蒸發量呈波動上升趨勢,通過了0.05顯著性水平檢驗,說明上升趨勢較為明顯,平均每年增加約8.5mm。
2.3 蒸發量年代際變化 由圖7可知,衡陽市區蒸發量年代際變化呈減少趨勢,1990年代比1980年代略有增加,但2000年代蒸發量顯著減少,2000年代相比1980年代減少了28.3%。衡陽縣蒸發量年代際變化呈增加趨勢,2000年代相比1980年代增加了12.9%。
2.4 蒸發量季節變化 表1為衡陽市區蒸發量逐季年代際變化。衡陽市區4個季節蒸發量都呈增加趨勢,2000年代春季蒸發量比1980年代增加了16.7%,2000年代夏季蒸發量比1980年代增加了0.7%,2000年代秋季蒸發量比1980年增加了19.4%,2000年代冬季蒸發量比1980年代增加了15.4%。可見,衡陽市區秋季蒸發量增幅最大,夏季蒸發量增幅最小。
表2為衡陽縣蒸發量逐季年代際變化。衡陽縣4個季節蒸發量都呈增加趨勢,2000年代春季蒸發量比1980年代增加了21.2%,2000年代夏季蒸發量比1980年代增加了2.1%,2000年代秋季蒸發量比1980年增加了20.6%,2000年代冬季蒸發量比1980年代增加了26.8%。可見,衡陽縣冬季蒸發量增幅最大,夏季蒸發量增幅最小。
2.5 蒸發量月變化 衡陽市區1981—2010年平均月蒸發量為116.3mm,其中7月最多244.5mm,占全年約17.6%;8月次之,為208.3mm,占全年約15.0%;1月最少,為38.5mm,占全年約2.8%。蒸發量逐月的年代際變化統計結果表明(表3),從1980—2000年代,衡陽市區各月的蒸發量都有所不同程度的增加,僅6月和8月的蒸發量減少,蒸發量2000年代相比1980年代分別減少了4.0%和4.2%。
2.6 蒸發量影響因素分析 圖8為衡陽市區和衡陽縣年蒸發量與年平均氣溫、年降水量和年日照時數之間的相關性分析。由圖8可知,衡陽市區和衡陽縣年蒸發量與年平均氣溫、年降水量和年日照時數都存在著顯著的相關性,通過了0.05顯著性檢驗,年蒸發量隨年平均氣溫的升高和年日照時數的增加而增加,年蒸發量隨年降水量的增加而減少。
3 結論
(1)衡陽地區1981—2010年年蒸發量空間分布不均勻,東北部、西部和東南部的蒸發量要高于中部和中南部。
(2)衡陽市區和衡陽縣蒸發量年際變化、年代際變化、季節年代際變化、月年代際變化呈增加趨勢。
(3)衡陽市區和衡陽縣年蒸發量與年平均氣溫、年降水量和年日照時數均存在著顯著相關性。
參考文獻
[1]曾燕,邱新法,劉昌明,等.1960—2000年中國蒸發皿蒸發量的氣候變化特征[J].水科學進展,2007,03:311-318.
[2]杜東升,廖玉芳,謝佰承.湖南年蒸發量時空演變特征及氣象影響因子分析[J].中國農學通報,2014,32:263-268.
[3]陳阿嬌,賀新光,曹思沁,等.湖南月蒸發量的時空變化特征及其與月平均氣溫的相關性[J].熱帶地理,2016,05:869-877.
[4]王冰,余錦華,林修棟,等.煙臺市蒸發量變化趨勢及影響因子[J].氣象科技,2015,06:1127- 1132+1141.
[5]苗運玲,卓世新,楊艷玲,等.新疆哈密市近50a蒸發量變化特征及影響因子[J].干旱氣象,2013,01:95-99+106.
[6]廖玉芳,汪擴軍,趙富華,等.湖南省現代農業氣候區劃[M].長沙:湖南大學出版社,2010.36.
(責編:張宏民)