【滕州市近50年小皿蒸发量变化特征及影响因子】 山东省枣庄市滕州市天气
摘要使用滕州市1956~2005年的小皿蒸发量资料,分析近50年蒸发量基本特征、变化趋势、阶段性和突变特征。分析发现:近50年来,滕州市年及四季小皿蒸发量呈极显著偏少趋势,四季中夏季倾向率绝对值最大;其次是春季,冬季最小。年蒸发量变化明显分为两个阶段:1956~1977年蒸发量偏多阶段,1978~2005年蒸发量偏少阶段。1978年发生年蒸发量偏多向偏少的气候突变,突变后年蒸发量平均值减少了18%。小皿蒸发量具有明显的年代际变化特征,年及四季最大蒸发量均出现在1950年后期,最小蒸发量出现在1980年后。通过相关分析发现,小皿蒸发量与平均风速及日照时数具有极显著的正相关,与本站气压具有极显著的负相关。
关键词小皿蒸发量;YAMAMOTO检验;年代际变化;突变;山东滕州
蒸发是水循环中的一个重要物理过程,也是影响一流域水资源状况的一个主要因子。目前,各级气象台站广泛使用的测量蒸发的仪器是20cm口径的小型蒸发器,它安装在距地面70cm的高度上,由于容积小,器壁裸露于空气中,历年平均蒸发量远大于平均降水量。E601型蒸发器是WMO推荐使用的蒸发观测仪器,这种蒸发器其构造、安装位置更接近自然,测得的蒸发量与实际水面蒸发量更为接近。根据枣庄站1986~2000年资料分析,E601与小型蒸发器4~10月相关系数高达0.83以上,折算系数在0.56~0.63之间,两者关系稳定,小型蒸发量虽不能代表一地的实际水面蒸发量,但通过折算,长序列的小型蒸发资料仍有极高的参考价值。
1资料与方法
使用滕州市气象站1956~2005年逐月20cm口径蒸发皿蒸发量资料,利用数理统计、线性趋势分析、YAMAMOTO检验[1]等方法分析年及四季蒸发量变化趋势及突变特征。
YAMAMOTO检验 :为了检验转折点是否达到气候突变的标准,于是对转折年份计算了他们的信噪比,信噪比的定义是:
2结果分析
2.1小皿蒸发量的基本气候特征
滕州近50年平均小皿蒸发量为1 779.1mm,最大值为2 256.2mm,出现在1959年;最小值为1 348.8mm,出现在2003年。各季平均蒸发量以夏季最大,春季次之,秋季第三,冬季最小。变差系数以冬季最大,秋季次之,春季第三,夏季最小(见表1)。
2.2小皿蒸发量的年及四季变化线性趋势分析
如表2和图1,近50年来滕州市年蒸发量呈显著减少趋势,倾向率分别为-118.7mm/10a,趋势系数高达-0.752,达到0.001的极显著性水平。四季平均蒸发量趋势系数均达0.50以上,也呈极显著减少趋势,其中夏季倾向率最大为 -45.3 mm/10a;其次是春季为-40.6mm/10a,秋季为-23.2 mm/10a,冬季最小为-12.9mm/10a。
2.3小皿蒸发量的阶段性变化及突变分析
累积距平曲线(图2)显示,年蒸发量变化可分为两个阶段:1956~1977年蒸发量偏多阶段,正距平占总年数的91%,1978~2005年蒸发量偏少阶段,负距平占总年数的89%。
气候突变现象是气候系统的非线性反应。为了检验年蒸发量转折点,1978年是否达到气候突变的标准,计算了他们的信噪比为1.22,说明1978年为突变点。突变前1956~1977年蒸发量平均值为1 978.0mm,突变后1978~2005年平均值为1 622.9mm,减少了18%。
2.4小皿蒸发量的年代际变化特征
从表3可以看出,滕州市年及春、夏、秋三季蒸发量1950年后期至1960年为正距平;1970年后均为负距平,冬季蒸发量1950年后期至1970年为正距平,1980年后为负距平。年及四季蒸发量最大值均出现在1950年后期,最小值出现的年代有差异,但都出现在1980年以后,其中夏季及冬季最小值出现在1980年,春季最少值出现在1990年及秋季最少值出现在21世纪前5年。
3影响小皿蒸发量的气候因子
影响蒸发的主要气候因子有日照时数、饱和差、气温、风速、气压等,通过相关分析发现,影响小皿蒸发量最显著的因子为平均风速、本站气压及日照时数,相关系数分别为0.72、-0.68、0.51,达到0.001的极显著水平,平均气温及饱和差与小型蒸发量的相关系数仅为-0.08及0.05,对小皿蒸发影响不显著。
4结论
(1)近50年滕州市小皿蒸发量平均值为1 779.1mm,四季中夏季小皿蒸发量最大;其次是春季,冬季最小。近50年来年及四季小皿蒸发量呈极显著偏少趋势,年蒸发量以118.67mm/10a的倾向率减少。四季中夏季倾向率绝对值最大;其次是春季,冬季最小。
(2)年蒸发量变化明显分为两个阶段:1956~1977年蒸发量偏多阶段,正距平占总年数的91%;1978~2005年蒸发量偏少阶段,负距平占总年数的89%。1978年发生年蒸发量偏多向偏少的气候突变,突变后年蒸发量平均值减少了18%。小皿蒸发量具有明显的年代际变化特征,年及四季最大蒸发量均出现在1950年后期,最小蒸发量出现在1980年后。
(3)通过相关分析发现,小皿蒸发量与平均风速及日照时数具有显著的正相关,与本站气压具有显著的负相关。
5参考文献
[1] 黄嘉佑.气候状态变化趋势与突变分析[J].气象,1996,21(5):56-57.
[2] 买买提・阿布都拉,玉苏甫・阿布都拉,刘海涛,等.和田市近40年蒸发量的变化特征[J].气象,2006(8):92-96.
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”
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