秦秀梅,车延路,张世佑
(1.辽宁省水文水资源勘测局锦州分局,辽宁锦州121000;2.辽宁省水文水资源勘测局鞍山分局,辽宁鞍山114000)
辽宁省气候特征为四季分明:春天干旱、夏季炎热、秋季凉爽、冬季寒冷[1]。多年平均气温8.0℃,最高气温42.0℃,最低气温-31.0℃。多年日照时数在2750 h左右,无霜期约为190 d左右。
降水是水资源的补给源,降水的特性决定了水资源特性。水汽来源、天气系统和地形等条件决定了降水量及其时空分布。水汽输送量随季节不同而有所差异[2]。
由于辽宁省特定地理位置及季风气候,降水总的分布趋势由东南向西北递减。辽宁东部的丹东市、本溪市、抚顺市降水量分别为1030.5、855.5、780.8 mm;辽宁南部的鞍山市、辽阳市、大连市、营口市降水量分别为 773.9、725.0、700.7、693.9 mm;辽宁中北部的铁岭市、沈阳市降水量分别为663.3、598.9 mm;而辽宁西部及西北部的盘锦市、葫芦岛市、锦州市、朝阳市、阜新市降水量分别为613.7、601.2、563.5、482.9、481.2 mm[3]。
辽宁省降水量年内分配很不均匀,四季变化明显。7—8月降水量最大,最大的月降水量约占年降水量的30%左右,汛期降水量约占全年的80%左右。10月—次年4月降水量较小,约占年降水量20%左右。辽宁省多年平均降水量年内分配情况,见图1。
水由液态或固态转变成汽态,逸入大气中的过程称为蒸发。而蒸发量是指在一定时段内,水分经蒸发而散布到空中的量。通常用蒸发掉的水层厚度的毫米数表示,水面或土壤的水分蒸发量,分别用不同的蒸发器测定。一般风速越大、湿度越小、温度越高、气压越低,蒸发量就越大;反之蒸发量就越小。土壤蒸发量和水面蒸发量的测定,在农业生产和水文工作上非常重要。在雨量稀少、径流水量不多、地下水源不多的地区,蒸发量大,即易发生干旱。
图1 辽宁省多年平均降水量年内分配图
辽宁省水面蒸发量分布有东部小、西部大、中部过渡与降水量分布相反的特点。东部气候比较湿润,温度低,相对湿度达70%,年日照时数短,约2400 h左右,因而年蒸发量小,仅为600~700 mm。中部地区及半岛南部,气候半干旱,湿度偏低,年蒸发量在800~1000 mm。辽宁西部,气候干燥,相对湿度减少到约50%左右,年日照时数增长到2800~3000 h,因而年蒸发量大,多在1000~1100 mm。北部能达到1200 mm,相当于东部的2倍。
水面蒸发的年内分配,主要取决于空气湿度、风速、太阳辐射量、气温在年内的变化。冬季日射强度小,气温低,水面结冰,蒸发量小,全年最小月蒸发量一般出现在1月份,5月份实际日射量增加气温升高,但雨季尚未来临,空气湿度低,风大,因而5月份水面蒸发量为全年最大值,占年蒸发量的14%(东部)~19%(西部),6月次之,5、6两月蒸发量约占年量的27% ~34%,最大月蒸发量为最小月的6~13倍。例如,辽宁省西部某一水文站多年平均水面蒸发量年内分配情况,见图2。
干旱指数是反映流域或区域的湿润与干旱分布规律和程度的指标。定义为大水体的年蒸发量(或叫年蒸发能力)与年降水量之比值r=E0/P。
干旱指数是地形、地貌和气候条件所决定的综合指数,其时空分布规律带有明显的气候特色。
r<1,说明降水超过蒸发能力而有余,气候湿润。辽宁省东部鸭绿江流域的r接近于1,比降湿润。r>1,说明气候干旱,r值越大,气候越干旱。辽东半岛沿海r在1.0~1.5,辽西沿海 r多在2.0~3.0。辽宁省的西北部建平县北部一带,干旱指数达3.0以上,为省内最干旱的地区。从东部到西部、从沿海到内地,湿润和干旱程度在地区上差异很大。
图2 多年平均水面蒸发量年内分配图
陆地蒸发是指流域或区域中水面蒸发、土壤蒸发、植物散发之总称,也叫流域蒸散发。陆地蒸发量除了随气候变化而改变外,还受到流域下垫面条件及其变化的影响。即使为同一个流域和相同气候条件下,若流域下垫面发生变化,则流域蒸散发量随之变化。
陆地蒸发特点:辽宁省东部为山区,森林茂密,气候湿润,气温较低,年陆地蒸发量最小,在400 mm左右。从东部山区到中部平原区,随空气湿度的降低和气温的渐增,年陆地蒸发量逐渐增至500~550 mm。西部地区,由于降水稀少,气候干旱,蒸发旺盛,蒸发能力超过供水能力,无降水可蒸发,则年陆地蒸发量减少到接近降水量400 mm,尤其西北部。
受气候和下垫面的影响,辽宁省蒸发量在空间上的分布、时间上的分配,具有不均匀的特点。
[1]辽宁省水利厅.辽宁省水资源第二次评价[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2006.
[2]张世佑.浅析辽宁省降水、径流特性[J].农业与技术,2010(06):47-48.
[3]锦州市水利局.锦州市水资源公报[M].锦州:锦州市水利局,2012.