柴德美
摘要 利用1981—2010年菏泽市定陶区小型蒸发皿蒸发量资料,采用数理统计、线性气候倾向率、累积距平曲线等方法,研究不同时间段蒸发量的变化特征。结果表明:定陶区近30年年蒸发量以44.9 mm/10年的倾向率减少,各季、月蒸发量也呈现不同程度的减少趋势,各季蒸发量大小变化特征为夏季>春季>秋季>冬季,除3月蒸发量略有增加外,其他各月蒸发量都在减少,其中以4月和7月的蒸发量减少最快。采用累积距平曲线对年总蒸发量进行突变检验表明,年蒸发量在2003年发生一次突变。
关键词 蒸发量;气候趋势;变化特征;山东菏泽;定陶区;1981—2010年
中图分类号 P426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)06-0230-02
以全球变暖现象作为理论基础,推测全球平均蒸发量呈上升趋势,但是实际观测数据表明,蒸发皿蒸发量未呈现增加趋势,甚至出现了局部地区下降的现象。一般而言,影响液体蒸发快慢的因素有液体的温度、液体的表面积、液面上空气流动的快慢等。这种蒸发量下降与气温上升相悖的情况引起了相关学者的关注,人们对蒸发皿蒸发量变化趋势展开了研究及分析[1-4]。对菏泽市定陶区不同时间段蒸发量的变化特征进行分析,以期了解定陶区气候的变化情况,从而为水资源的开发利用和环境评价提供理论依据。
1 资料与方法
本文利用1981—2010年菏泽市定陶区小型蒸发皿蒸发量资料,采用数理统计、线性气候倾向率、累积距平曲线等方法进行分析[5],得出蒸发量的年、季、月变化特征,并进行突变检验分析,探讨定陶区小型蒸发皿蒸发量的变化规律。
2 蒸发量变化特征
2.1 年变化
从图1可知,1981—2010年年蒸发量在波动中呈下降趋势,年均减少速率4.49 mm,变化趋势线的相关系数为 -0.445。定陶区年平均蒸发量为1 363.7 mm,近30年中,低于该值的有17年,高于该值的有13年。年蒸发量最大值为1 554.4 mm,出现在1997年;最小值为1 109.6 mm,出現在2003年,极值差为444.8 mm。
从年代际变化趋势来看,呈现先增加后减少的特征,年蒸发量从20世纪80年代的1 389.6 mm增加到90年代的1 412.1 mm,增加了22.5 mm;然后又减少到21世纪初的1 289.5 mm,减少了122.6 mm。20世纪90年代为各年代最高值,较近30年平均值高出48.4 mm;21世纪00年代蒸发量为1 289.5 mm,为各年代最低值,比平均值低74.2 mm。
2.2 季变化
定陶区近30年各季节蒸发量方面,春季为439.2 mm,约占全年的32.2%;夏季为520.5 mm,约占全年的38.3%;秋季为275.0 mm,约占全年的20.1%;冬季为129.0 mm,约占全年的9.4%。从图2可以看出,四季蒸发量都呈下降趋势,春、夏、秋、冬四季蒸发量气候倾向率分别为-1.12、-1.63、 -1.03、-0.69 mm/年,变化趋势线的相关系数分别为-0.23、 -0.28、-0.23、 -0.24。各季蒸发量大小变化特征为夏季>春季>秋季>冬季。总体来看,冬季蒸发量变化趋势线较平稳,春季和夏季蒸发量的减少幅度较大,对年蒸发量的减少做出主要贡献。从各季蒸发量年代际变化特征看,夏季减少幅度最大,占减少总量的40%;秋季次之,占28%;春季、冬季分别占17%、18%。在各个年代中,春季一直处于减少趋势,其他3个季节呈现不同的变化趋势。
2.3 月变化
从图3可以看出,1月蒸发量(35.7 mm)为全年最小,约占全年总蒸发量的2.6%;6月蒸发量(207.7 mm)为全年最大,约占全年总蒸发量的15.3%。蒸发量从1—6月逐渐增多,6月达到最大值,然后7—12月逐渐减少。3月蒸发量有增加趋势,其余各月蒸发量呈现减少趋势。蒸发量减少最迅速的是4月和7月,而减少最慢的是6月。1—12月蒸发量气候倾向率分别为-0.30、-0.10、0.12、-1.04、-0.25、 -0.04、-0.90、-0.70、-0.66、-0.28、-0.09、-0.28 mm/年。
2.4 年蒸发量的突变分析
从图4可以看出,年蒸发量1986—2000年前以正距平为主,大多数年份蒸发量多于平均值,处于偏高阶段;2003—2010年蒸发量以负距平为主,大多数年份的蒸发量少于平均值,处于偏低阶段。蒸发量累积距平曲线的绝对最大值出现在2003年,此后蒸发量从偏多期转为偏少期。为了检验此转折是否达到气候突变标准,对2003年蒸发量计算了信噪比为1.65[5],2003年的信噪比>1,可以认为是气候突变年。
3 结论
(1)定陶区近30年年蒸发量以44.9 mm/10年的倾向率减少,各季、月蒸发量也呈现不同程度的减少趋势,各季蒸发量大小为夏季>春季>秋季>冬季,除3月蒸发量略有增加外,其他各月蒸发量都在减少,其中以4月和7月蒸发量减少最快。
(2)采用累积距平曲线对年总蒸发量进行突变检验表明,年蒸发量在2003年发生一次突变。
4 参考文献
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