阿勒泰地区不同时间尺度参考作物蒸散量的时空变化及影响*

康丽娟，巴特尔·巴克，罗那那，薛亚荣，王孟辉



阿勒泰地区不同时间尺度参考作物蒸散量的时空变化及影响*

康丽娟，巴特尔·巴克**，罗那那，薛亚荣，王孟辉

（新疆农业大学草业与环境科学学院，乌鲁木齐 830052）

基于阿勒泰地区7个气象站1961−2016年逐日气象数据和联合国粮农组织推荐的Penman-Monteith公式，估算该区域近56a参考作物蒸散量（ET0），利用气候倾向率和反距离加权插值法分析ET0及主要气象因子的时空变化特征，并采用相关系数和多元回归分析相结合的方法对不同尺度ET0变化成因进行分析。结果表明：阿勒泰地区年平均ET0为928.46mm，其气候倾向率为−10.90mm·10a−1（P＜0.01）。季节ET0平均值由大到小依次为夏季、春季、秋季和冬季，夏季、秋季ET0呈极显著降低趋势（P＜0.01），冬季ET0呈显著增加趋势（P＜0.05）。6−7月ET0最大，1月和12月ET0最小，年内变化呈抛物线形。总体来看，各时间尺度ET0空间分布特征基本一致，且呈现中西部地区ET0显著减少趋势，年ET0减少是夏季ET0减少所致。各尺度ET0变化主要贡献因子不一，但平均风速的极显著降低对ET0减少的影响最大。

参考作物蒸散量；时空变化；贡献率；气候变化；阿勒泰地区

参考作物蒸散量（reference crop evapotranspirati on，ET0）可表征大气蒸散能力，是各种作物需水量估算的基础参数，是评价某一地区气候干湿程度、植被耗水量、生产潜力以及水资源供需平衡的重要指标之一[1-3]，是农业生产中实现合理调配水土资源及缓解水资源亏缺的重要参考。FAO[4]推荐了基于气象要素的Penman-Monteith公式计算ET0，成为公认的干旱和湿润气候区运用效果最好的方法而被广泛使用[5-7]。近年来，有关气候变化对参考作物蒸散量影响的研究受到学术界越来越广泛的关注[8-17]，研究表明，不同研究区域得到的ET0变化趋势有所差异，且ET0变化与主要气象因子关系密切，由于气象因子在不同地域的变化趋势不同，所以对不同地域ET0变化的影响程度也不尽相同。因此，研究不同尺度地域ET0变化特征及主要气象因子对ET0变化的影响程度具有重要意义。

阿勒泰地区地处亚洲大陆腹地，属中温带大陆性气候区，是西风带天气影响中国的上游门户，是新疆维吾尔自治区重要的畜牧业和种植业基地，ET0不仅对当地农业水资源供需平衡有影响，而且对天然草场干旱、天然林的分布及生长等自然生态系统均有重要影响。目前对北疆地区年尺度ET0时空变化特征研究较多，本研究基于气象因子和FAO推荐的P-M公式，研究阿勒泰地区不同时间尺度ET0的时空变化及主要影响因素，估算和分析作物需水量，以期为农业合理灌溉提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

气象数据由新疆维吾尔自治区气象局和中国气象局国家信息中心提供，选取研究区7个气象站点1961− 2016年逐日气象资料，包括平均气温、降水量、日照时数、平均风速、相对湿度，数据经过严格的质量检验，对缺测、漏测数据利用5d滑动平均法进行插补。

1.2 研究方法

1.2.1 参考作物蒸散量计算

将各站点逐日气象资料代入FAO推荐的P-M方程[18]，计算日参考作物蒸散量（ET0，mm），其中土壤热通量（G）取值为0，到达地面的净辐射（Rn）值参照有关公式计算得到；逐日ET0累加计算得到月、四季以及年尺度的ET0值序列。

1.2.2 趋势检验

采用最小二乘法计算气候要素以及不同时间尺度ET0值的变化趋势[19]，以一元线性回归方程回归系数的10倍作为气候要素倾向率。

1.2.3 气象因子对ET0贡献率

利用SPSS软件的描述统计对各气象因子进行标准化处理，采用多元回归法分析各气象因子对ET0变化的影响，并探讨其相对贡献率的大小[20]。计算方法为

式中，YET为参考作物蒸散量的标准化值，X1、X2、X3、…、Xn分别为气候因子的标准化值，a1、a2、a3、…、an为气候因子序列标准化后对应的回归系数，g1为某因子（X1）变化对YET变化的相对贡献率。

1.2.4 数据统计分析及空间插值

所有数据统计分析均在Excel中进行，SPSS 进行相关性分析，数值差异显著性采用 ANOVA 进行分析，P＜0.05、P＜0.01时认为分别存在显著性、极显著性差异。采用Arcgis10.2运用反距离加权法对阿勒泰地区年参考作物蒸散量及气候倾向率进行空间插值，分析其空间变化的差异性。

2 结果与分析

2.1 年尺度参考作物蒸散量的时空变化和影响

2.1.1 年ET0变化

将7个站点历年ET0值平均，得到研究区近56a内ET0年值系列，结果见图1。由图可见，整体上看，阿勒泰地区年ET0在846.28～1056.70mm，多年平均值为928.46mm；1983年以前数值偏大，以正距平为主，1983年以后以负距平居多，整个研究期呈极显著下降趋势，气候倾向率为−10.90mm·10a−1（P＜0.01）。

图1 1961−2016年阿勒泰地区参考作物蒸散量年值变化

采用反距离加权法对7个站点ET0多年平均值及气候倾向率进行空间插值，结果见图2。由图2a可见，1961−2016年阿勒泰地区年ET0在799.86～1006.74mm，其空间分布总体呈现西部高、东部低，南部高、北部低的特征，东部的青河和富蕴两县ET0较低，为799.86～895.50mm，中部的布尔津县和阿勒泰市895.51～938.46mm，西部吉木乃和哈巴河县为938.47～976.49mm，靠近准噶尔盆地腹地的福海县ET0较高，在976.50～1006.74mm。

由图2b可见，近56a来，阿勒泰地区中西部各站点（吉木乃、布尔津、哈巴河和阿勒泰4县市）年ET0呈极显著下降趋势，阿勒泰市ET0下降速率最大，为2.45mm·10a−1，而其它3站的线性变化趋势不显著。

图2 1961−2016年阿勒泰地区年参考作物蒸散量（a）及其气候倾向率（b）的空间分布

2.1.2 气象因子变化

将7个站点历年平均气温、降水量、日照时数、相对湿度和风速值平均，得到整个研究区年值系列，结果见图3。由图可见，阿勒泰地区平均气温和降水量（图3a）气候倾向率分别为0.4℃·10a−1和23.5mm·10a−1，均呈极显著上升趋势（P＜0.01）；日照时数和相对湿度（图3b）变化趋势则不显著；平均风速（图3c）气候倾向率为−0.2m·s−1·10a−1（P＜0.01），呈极显著下降趋势。

采用反距离加权法对7个站点各气象因子的多年平均值进行空间插值，结果见图4。由图4a可见，1961−2016年阿勒泰地区年均温在1.0～5.0℃，其空间分布总体呈现西、北高，东、南低的特征，这与ET0空间分布趋势基本一致，东部的青河和富蕴两县年均温较低，为1.0～3.5℃，中部的布尔津县和阿勒泰市以及西部的吉木乃和哈巴河县年均温较高，在4.3～5.0℃，阿勒泰市年均温呈显著上升趋势，其它站点均呈现出极显著的上升趋势。由图4b可见，1961−2016年阿勒泰地区降水量在123.7～197.1mm，其空间分布总体呈现中南部低，西部高的特征，南部福海县和中部布尔津县降水量较少，西部的吉木乃和哈巴河县以及中部的阿勒泰市降水量较多，全区各站降水量均呈现极显著上升趋势。由图4c可见，阿勒泰地区年日照时数在2730.5～3097.6h，其空间分布总体呈现西部低、东部高的特征，东部地区的青河县和富蕴县日照时数分别呈极显著和显著下降趋势，其它地区日照时数变化趋势不显著。由图4d可见，1961−2016年阿勒泰地区相对湿度在40%～64%，阿勒泰市相对湿度最低，布尔津县最高，空间分布总体呈现出中部较四周低，东部较西部低的特征，其中东部地区（青河县和富蕴县）相对湿度呈现极显著的下降趋势，其它地区相对湿度变化趋势不显著。由图4e可见，1961−2016年阿勒泰地区风速在1.4～3.8m·s−1，其空间分布特征与年均温空间分布特征基本一致，呈现东、南低，西、北高的特征，东部地区（青河县和富蕴县）风速呈现显著的下降趋势，其它地区风速均呈现极显著的下降趋势。

图4 1961−2016年阿勒泰地区气象因子年平均值的空间分布

2.1.3 气象因子变化的贡献

采用Person相关系数法和多元回归法分别分析7个站点和全区各气象因子与年ET0的相关性及其对年ET0贡献的大小。如表1所示，全区和各站点ET0与相对湿度、日照时数和平均风速均呈极显著相关关系，与气温和降水量的相关性存在一定差异，东部（富蕴县和青河县）和南部地区（福海县）ET0与气温相关性显著，西部和中部地区ET0与气温无显著相关性，富蕴县ET0与降水的相关性不显著，其它地区ET0与降水呈极显著相关。在全区范围及东部地区（富蕴县和青河县），相对湿度贡献率最大，其次是平均风速，西部、中部和南部3个地区平均风速贡献率最大，日照时数和相对湿度的贡献率也较大。

2.2 季尺度参考作物蒸散量的时空变化和影响

2.2.1 季ET0值变化

如表2所示，1961−2016年阿勒泰地区四季ET0表现为夏季最高，为466.41mm，冬季最低，为26.73mm，夏季和秋季ET0呈极显著减少趋势（P＜0.01），冬季ET0呈显著增加趋势（P＜0.05），春季ET0变化趋势不显著。

春季，南部地区（福海县）ET0最高，其次是中西部地区（阿勒泰、布尔津、哈巴河、吉木乃），东部地区（富蕴县和青河县）ET0最低，各地ET0变化趋势均不显著。夏季，ET0最高值仍位于南部地区（福海县），ET0最低值位于东部地区的青河县，中西部地区ET0下降趋势极显著，南部地区ET0下降趋势显著，东部地区ET0变化趋势不显著。秋季ET0变化表现为西部高，东部低，中西部地区ET0下降趋势极显著，东部和南部地区ET0变化不显著。冬季ET0变化与秋季基本一致，呈现出西高东低的特征，东部和南部地区ET0呈极显著上升趋势，中西部地区则变化趋势不明显。

表1 阿勒泰地区气象因子与年ET0间的Person相关系数（R）及其对年ET0的贡献率（CR）

注：*、**分别表示在0.05、0.01水平上相关显著。T为平均气温，P为降水量，SD为日照时数，RH为相对湿度，WS为风速。下同。

Note：*is P＜0.05,**is P＜0.01. T is temperature, P is precipitation, SD is solar duration, RH is relative humidity, WS is wind speed. The same as below.

表2 阿勒泰地区1961−2016年季ET0平均值（μ，mm）及其气候倾向率（Y，mm·10a−1）

结合年和四季ET0气候倾向率发现，年ET0变化趋势呈极显著下降的4个县（市），均表现为夏季气候倾向率的绝对值最大且呈极显著下降趋势，表明夏季ET0降低是该4县（市）年ET0下降的主要原因，年ET0变化趋势不显著的3个县，其夏季和秋季ET0变化均不显著，表明主要受夏秋两季ET0变化的影响，总体来看，研究区年ET0变化主要是由于夏季ET0变化所致。

2.2.2 气象因子变化的贡献

采用Person相关系数法和多元回归法分析季气象因子与季ET0的相关性及其对季ET0贡献的大小，如表3所示。春季，平均气温对ET0贡献最大，且呈极显著正相关关系，平均风速对ET0贡献次之，降水量对ET0贡献最小。夏季，平均风速对ET0贡献最大，且呈极显著正相关关系，相对湿度对ET0贡献次之，呈极显著负相关关系，降水量对ET0贡献最小。秋季，平均风速和相对湿度对ET0贡献较大，降水量和日照时数对ET0贡献较小。冬季，平均气温对ET0贡献最大，且呈极显著正相关关系，相对湿度对ET0贡献次之，呈极显著负相关关系，平均风速对ET0贡献最小，相关性不显著。

表3 阿勒泰地区气象因子与季ET0间的Person相关系数（R）及其对季ET0的贡献率（CR）

2.3 月尺度参考作物蒸散量的时空变化和影响

2.3.1 月ET0值变化

从图5可见，研究期内阿勒泰地区1−12月月平均ET0呈类似抛物线变化趋势。6月和7月处于分水岭位置，ET0值最高，1月和12月ET0值最低，2−6月呈逐渐升高趋势，7−12月ET0月均值逐渐降低。

从表4可见，1961−2016年阿勒泰地区ET0在1−3月呈显著增加趋势，5−10月呈显著的减小趋势，4、11和12月变化趋势不显著。

1−3月和11−12月ET0的空间变化趋势特征基本一致，东部、南部地区ET0呈显著增加趋势，其中东部地区增速最大，西部地区ET0变化趋势不显著。4月各地ET0变化趋势均不显著。5月和6月，西部地区ET0呈显著降低趋势，东部ET0变化趋势则不显著。7−10月，中部、西部地区ET0呈显著降低趋势，东部、南部地区ET0变化趋势不显著。

图5 1961−2016年阿勒泰地区参考作物蒸散量月均值的变化

表4 各站1961−2016年月参考作物蒸散量的变化趋势（mm·10a−1）

2.3.2 气象因子变化的贡献

采用Person相关系数法和多元回归法分析月气象因子与月ET0的相关性及其对月ET0贡献的大小，如表5所示。1−5月和12月，平均气温对ET0贡献最大，且呈极显著正相关关系，相对湿度的贡献也较大，且呈显著负相关关系。6−10月平均风速对ET0贡献最大，其中9月的相关性显著，其它4个月的相关性极显著。11月相对湿度对ET0贡献最大，且呈极显著负相关关系。1月平均风速对ET0贡献最小，2−12月降水量对ET0贡献最小，其中4−10月呈极显著负相关关系。

表5 阿勒泰地区气象因子与月ET0间的Person相关系数（R）及其对月ET0的贡献率（CR）

3 结论与讨论

就年尺度而言，阿勒泰地区ET0以10.90mm·10a−1的倾向率呈显著下降趋势，1983年是年ET0由多变少的转折点，这一结论与一些学者[2,17,21]研究结果一致。年ET0的变化随平均气温、日照时数和平均风速的增加而增加，随降水量、相对湿度的增加而减小，是气象因子综合作用的结果，但平均风速和相对湿度对年ET0的贡献较大，其次是日照时数，平均气温和降水量贡献最小。研究区年ET0变化存在空间差异性，大致呈西高东低，南高北低，中西部地区年ET0呈显著下降趋势，其它地区变化趋势不显著的特征，主要是由于西部地区风速最大且呈极显著下降趋势，东部地区风速最小且下降趋势显著，虽然气温、降水均有显著上升趋势，但对年ET0的影响很小。

季节尺度上，ET0平均值由高到低的顺序依次是夏季、春季、秋季、冬季，夏季和秋季ET0呈极显著降低趋势，冬季呈显著增加趋势，春季变化趋势不显著，这一研究结果与环海军等[22-23]研究结果基本一致。春季和夏季阿勒泰地区ET0表现为南部最高，东部较低，秋季和冬季西部高东部低。春季，平均气温、平均风速和相对湿度对ET0贡献较大，夏秋季，平均风速和相对湿度对其贡献较大，冬季，平均气温和相对湿度对ET0贡献较大，这与董煜等[24]研究结果相似。

月尺度上，ET0在1−12月的平均值呈抛物线形分布，1月和12月ET0最低，6月和7月ET0最高，1961−2016年ET0在1−3月呈显著增加趋势，5−10月呈显著减少趋势。阿勒泰西部地区在5−10月呈显著降低趋势，中部地区在7−10月呈显著降低趋势。总体而言，平均风速、平均气温和相对湿度对月ET0贡献较大，降水量对月ET0贡献率最小。

平均气温对阿勒泰地区冬、春季ET0贡献较大，但对年ET0贡献较小，而平均风速和相对湿度对年ET0贡献较大，出现这种差异的主要原因是平均风速和相对湿度对夏季ET0贡献较大，年ET0变化主要受夏季ET0变化的影响，冬、春季ET0对年ET0变化影响很小，因此，平均气温对年ET0贡献小，相对湿度和平均风速的贡献大。

前人对新疆[21, 24−26]、北疆[2,17,27]ET0变化已有部分研究，并且基于年和季节尺度研究较多，针对月尺度分析的较少，本研究基于年、季节和月尺度对阿勒泰地区ET0变化特征进行分析，并结合相关分析和因子贡献率方法，分析温度、风速、降水量、日照时数、相对湿度对ET0的不同贡献。近年来，“蒸发悖论”现象在很多地区得到广泛的关注和验证[28-29]，它是指全球增温背景下蒸发量减少事实与预期增加之间的矛盾[30]，“蒸发悖论”只是单独考虑了气温对蒸散的影响，而忽略了其它气候因子的作用。虽然近56a来阿勒泰地区气温呈上升趋势，但其对ET0变化贡献较小，降水量呈极显著增加趋势，但对ET0变化的贡献也很小，而平均风速对ET0变化贡献最大且呈极显著下降趋势，相对湿度和日照时数对ET0变化的贡献相对较高，但其变化趋势均不显著，对ET0的影响较平均风速小，所以在各气象因子综合作用影响下，ET0并未随着温度的上升而增加，反而呈现减少趋势。但本研究仅考虑了气候要素对ET0变化的影响，并未探讨经、纬度和海拔等地理要素的作用，下一步将作深入研究。

[1]李英杰,延军平,王鹏涛.北方农牧交错带参考作物蒸散量时空变化与成因分析[J].中国农业气象,2016,37(2):166-173.Li Y J,Yan J P,Wang P T.Temporal and spatial change and causes analysis of the reference crop evapotranspiration in Farming-Pastroral Ecotone of Northern China[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2016,37(2):166-173.(in Chinese)

[2]李思思,张飞云,白磊,等.北疆地区生长季参考作物蒸散量的时空变化特征及其敏感性分析[J].中国农业气象,2015,36(6): 683-691.Li S S,Zhang F Y,Bai L,et al.Spatiotemporal variation and sensitivity of reference crop evapotranspiration during growth season in Northern Xinjiang[J].Chinese Journal of Agromete- orology,2015,36(6):683-691.(in Chinese)

[3]罗那那,巴特尔·巴克,吴燕锋.石河子地区参考作物蒸散量变化特征及气候因子的定量分析[J].水土保持研究,2016,23(5): 251-255.Luo N N,Batur B,Wu Y F.Correlation analysis of potential evapotranspiration and key climatic factors in Shihezi city[J]. Reserch of Soil and Water Conservation, 2016,23(5): 251- 255.(in Chinese)

[4]Allen R G,Perreira L S,Raes D,et al.Crop evapotranspiration, guidelines for computing crop water requirements:irrigation and drainage paper 5[R].Rome:FAO,1998.

[5]Um M J,Kim Y,Park D.Spatial and temporal variations in reference crop evapotranspiration in a Mountainous Island, Jeju, in South Korea[J].Water,2017,9(4):261.

[6]陈东东,王晓东,王森,等.四川省参考作物蒸散量变化及其气候影响因素分析[J].中国农业气象,2017,38(9):548-557.Chen D D,Wang X D,Wang S,et al.Potential evapotranspira tion changes and its effects of meteorological factors across Sichuan Province[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2017,38(9):548-557.(in Chinese)

[7]曹雯,申双和,段春锋.中国西北潜在蒸散时空演变特征及其定量化成因[J].生态学报,2012,32(11):3394-3403.CaoW, Shen S H,Duan C F.Temporal-spatial variations of poten tial evapot ranspiration and quantification of the causes in Northwest China[J].Acta Ecologica Sinica,2012,32 (11): 3394-3403.(in Chinese)

[8]Tabari H,Aeini A,Talaee P H,et al.Spatial distribution and temporal variation of reference evapotranspiration in arid and semi-arid regions of Iran[J].Hydrological Processes, 2012, 26(4):500-512.

[9]Li Y,Yao N,Chau H W.Influences of removing linear and nonli near trends from climatic variables on temporal variations of annual reference crop evapotranspiration in Xinjiang, China[J].Science of the Total Environment,2017,592(2017): 680-692.

[10] Lv M,Chen J,Mirza Z A,et al.Spatial distribution and temporal variation of reference evapotranspiration in the Three Gorges Reservoir area during 1960-2013[J]. Interna- tional Journal of Climatology,2016,36(14):4497-4511.

[11]邹海平,陈汇林,田光辉,等.海南岛参考作物蒸散量时空变化特征及成因分析[J].中国农业气象,2018,39(1):18-26.Zou H P,Chen H L,Tian G H,et al.Spatiotemporal change characteristics and causes analysis of reference crop evapotr anspiration in Hainan Island[J].Chinese Journal of Agrome- teorology,2018,39(1):18-26.(in Chinese)

[12]郭春明,任景全,张铁林,等.东北地区春玉米生长季农田蒸散量动态变化及其影响因子[J].中国农业气象,2016, 37(4):400-407. Guo C M,Ren J Q,Zhang T L,et al.Dynamic change of evapo- transpiration and influenced factors in the spring maize field in Northeast China[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2016,37(4):400-407.(in Chinese)

[13]钱多,查天山,吴斌,等.毛乌素沙地参考作物蒸散量变化特征与成因分析[J].生态学报,2017,37(6):1966-1974. Qian D,Zha T S,Wu B,et al.Spatio-temporal distribution characteristics of reference crop evapotranspiration in the Mu Us desert[J].Acta Ecologica Sinica,2017,37(6): 1966- 1974.(in Chinese)

[14]王小静,李志,赵姹,等.西北旱区1961-2011年参考作物蒸散量的时空分异[J].生态学报,2014,34(19):5609-5616. Wang X J,Li Z,Zhao C,et al.Spatiotemporal variations of the reference crop evapotranspiration in the arid region of Northwest China during 1961-2011[J].Acta Ecologica Sinica,2014,34(19):5609-5616.(in Chinese)

[15]杜加强,舒俭民,刘成程,等.黄河上游参考作物蒸散量变化特征及其对气候变化的响应[J].农业工程学报,2012, 28(12):92-100.Du J Q,Shu J M,Liu C C,et al.Variation characteristics of reference crop evapotranspiration and its responses to climate change in upstream areas of Yellow River basin[J]. Transactions of the CSAE,2012,28(12):92-100.(in Chinese)

[16]董煜,海米提·依米提.1961-2013年新疆参考作物蒸散量变化特征及趋势[J].农业工程学报,2015,31(1):153-161.Dong Y,Haimiti Y.Spatio-temporal variability and trend of potential evapotranspiration in Xinjiang from 1961 to 2013[J]. Transactions of the CSAE,2015,31(1):153-161.(in Chinese)

[17]王健,吕新,王江丽.北疆地区参考作物蒸散量时空变化特征[J].干旱气象,2015,33(1):63-69.Wang J,Lv X,Wang J L.Change characteristics of reference crop evapotranspiration in the Northern Xinjiang[J].Journal of Arid Meteorology,2015,33(1):63-69.(in Chinese)

[18]曹雯,申双和,段春锋.西北地区生长季参考作物蒸散变化成因的定量分析[J].地理学报,2011,66(3):407-415. Cao W,Shen S H,Duan C F.Quantification of the causes for reference crop evapotranspiration changes in growing season in Northwest China[J].Acta Geographica Sinica,2011,66(3): 407-415.(in Chinese)

[19]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术(2版)[M].北京:气象出版社,2007:37-44,63-66. Wei F Y.Modern climate statistical diagnosis and prediction technology(2nded.)[M].Beijing:China Meteorological Press, 2007:37-44,63-66.(in Chinese)

[20]张嘉琪,任志远.1977-2010年柴达木盆地地表潜在蒸散时空演变趋势[J].资源科学,2014,36(10):2103-2112. Zhang J Q,Ren Z Y.Analysis on surface spatiotemporal variation tendency of potential evapotranspiration in Qaidam Basin[J]. Resource Science,2014,36(10):2103-211 2 .(in Chinese)

[21]张山清,普宗朝.新疆参考作物蒸散量时空变化分析[J].农业工程学报,2011,27(5):73-79.Zhang S Q,Pu Z C.Temporal and spatial variation charact eristics of reference evapotranspiration in Xinjiang[J]. Transa- ctions of the CSAE,2011,27(5):73-79.(in Chinese)

[22]环海军,杨再强,刘岩,等.鲁中地区参考作物蒸散量时空变化特征及主要气象因子的贡献分析[J].中国农业气象,2015, 36(6):692-698.Huan H J,Yang Z Q,Liu Y,et al.Temporal and spatial variation of reference crop evapotranspiration and contri- bution of main factors in the Middle Area of Shandong Province[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2015,36(6): 692-698.(in Chinese)

[23]汪彪,曾新民,刘正奇,等.中国西北地区参考作物蒸散量的估算与变化特征[J].干旱气象,2016,34(2):243-251.Wang B,Zeng X M,Liu Z Q,et al.Estimation and variation characteristics of the reference crop evapotranspiration in Northwest China during 1956-2011[J].Journal of Arid Meteo rology,2016,34(2):243-251.(in Chinese)

[24]董煜,胡江玲,王瑾杰,等.新疆1961-2013年参考作物蒸散量时空变异[J].水土保持研究,2016,23(3):304-308. Dong Y,Hu J L,Wang J J,et al.Study of temporal and spatial variation of the reference crop evapotranspiration in Xing jiang Uygur Autonomous Region during the period from 1961 to 2013[J].Reserch of Soil and Water Conservation, 2016, 23(3):304-308.(in Chinese)

[25]董煜,陈学刚.新疆参考作物蒸散量敏感性分析[J].灌溉排水学报,2015,34(8):82-86.Dong Y,Chen X G.Sensitivity analysis of reference crop evapotranspiration in Xinjiang[J].Journal of Irrigation and Drainage,2015,34(8):82-86.(in Chinese)

[26]普宗朝,张山清.近48年新疆夏半年参考作物蒸散量时空变化[J].中国农业气象,2011,32(1):67-72.Pu Z C,Zhang S Q.Study on Spatial-temporal variation characteristic of summer half year ET0in recent 48 years in Xinjiang[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2011,32(1): 67-72.(in Chinese)

[27]王雪姣,彭冬梅,王森,等.新疆玛纳斯河流域参考作物蒸散量年代际变化特征研究[J].新疆农业大学学报,2017,40(2): 140-145. Wang X J,Peng D M,Wang S,et al.Decadal variation of potential evapotranspiration of the Manas River Basin in Xinjiang[J].Journal of Xinjiang Agricultural University, 2017, 40(2):140-145.(in Chinese)

[28]曹永强,高璐,袁立婷,等.辽宁省潜在蒸散发量及其敏感性规律分析[J].地理科学,2017,37(9):1422-1429. Cao Y Q,Gao L,Yuan L T,et al.Analysis of potential evapo ration and its sensitivity in Liaoning Province[J]. Scientia Geographica Sinica,2017,37(9):1422-1429.(in Chinese)

[29]胡琦,董蓓,潘学标,等.1961-2014年中国干湿气候时空变化特征及成因分析[J].农业工程学报,2017,33(6):124-132.Hu Q,Dong B,Pan X B,et al.Spatiotemporal variation and causes analysis of dry-wet climate over period of 1961-2014 in China[J].Transactions of the CSAE,2017,33(6):124- 132. (in Chinese)

[30]曹雯,段春锋,申双和.1971-2010年中国大陆潜在蒸散变化的年代际转折及其成因[J].生态学报,2015,35(15): 5085- 5094.Cao W,Duan C F,Shen S H.Inter-decadal breakpoint in poten tial evapotranspiration trends and the main causes in China during the period 1971-2010[J].Acta Ecologica Sinica,2015, 35(15):5085-5094.(in Chinese)

Spatio-Temporal Variation and Influencing Factors of Reference Crop Evapotrans- piration at Different Time Scales in Altay Region

KANG Li-juan, Batur Bake, LUO Na-na, XUE Ya-rong, WANG Meng-hui

(College of Pratacultural and Environmental Sciences, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China)

Based on the daily data of 7 meteorological stations inAltay region from 1961 to 2016，spatio-temporal change characteristics of ET0and meteorological factors were analyzed with climate change rate and inverse distance weighted interpolation method after calculation with the Penman-Monteith model.Then the multiple regression analysis method were combined with the correlation coefficient to study the causes of change of different time scales of ET0. The results showed that the average annual ET0of Altay Region was 928.46mm, the climate change rate of annual ET0was −10.90mm·10y−1(P＜0.01). The seasonal average ET0from high to low was summer, spring, autumn and winter, summer ET0and autumn ET0showed a significant decrease trend(P＜0.01), andwinter ET0showed a significant increase(P＜0.05). The maximum monthly average ET0appeared at June and July, the minimum value appeared at January and December, and annual distribution presented parabolic shape. Overall, the spatial distribution characteristics of ET0in difference time scales were basically consistent, and showed a significant decrease in ET0in the middle and west region, and the decrease in annual ET0was caused by the decrease of ET0in summer. The main contribution factor of different time scales of ET0change was different,but the significant decrease of average wind speed had the greatest effect on ET0reduction.

Reference crop evapotranspiration; Spatio-temporal variation; Contribution rate; Climate change; Altay region

2018−01−14

。E-mail: bateerbake@163.com

国家国际科技合作计划项目“亚洲中部干旱区应对气候变化的生态系统管理”（2010DFA92720-13）

10.3969/j.issn.1000−6362.2018.08.002

康丽娟,巴特尔·巴克,罗那那,等.阿勒泰地区不同时间尺度参考作物蒸散量的时空变化及影响[J].中国农业气象,2018,39(8):502−511

康丽娟（1993−），女，硕士生，研究方向为干旱区生态与环境。E-mail: kanglijuanyb5887@163.com