1961—2017年黑龙江省蒸发量演变特征及其与气候因子的关系*
2021-07-26李秀芬姜丽霞李险峰朱海霞宫丽娟赵慧颖
李秀芬 姜丽霞 李险峰 赵 放 朱海霞 王 萍 宫丽娟 赵慧颖
1 黑龙江省气象科学研究所,哈尔滨 150030 2 中国气象局东北地区生态气象创新开放实验室,哈尔滨 150030 3 黑龙江省水利科学研究院,哈尔滨150080 4 哈尔滨市气象局,哈尔滨 150028
提 要: 利用黑龙江省80个站1961—2017年器测蒸发量观测资料及常规气象观测资料,采用线性倾向估计、累积距平、Mann-Kendal突变分析、数理统计和Mexican hat小波分析等方法,分析了黑龙江省年和四季器测蒸发量的时空演变特征,并探讨了其与气候因子的关系。结果表明:黑龙江省年蒸发量的空间分布的地理特征明显,其值随纬度、经度、海拔高度的增加而递减,递减率分别为55.4 mm/°N、45.2 mm/°E、88.8 mm/(100 m)。1961—2017年,黑龙江省年蒸发量呈显著下降趋势,降幅达13.7 mm/(10 a),存在8 a和24 a周期,全省下降趋势站点比例达70.0%,其中62.5%站点的下降趋势通过0.05的显著性水平检验,远超上升站点比例,总体存在“蒸发悖论”。季节间对照发现,春季蒸发量降幅较大且趋势极显著,存在24 a、准2 a 周期,有67个站点表现为下降趋势,其中44个站呈显著下降趋势(P<0.05);夏季、秋季的降幅较小且变化不显著,均存在7 a周期;冬季则表现为小幅不显著的增加趋势,存在24、11、2 a周期,有23站冬季蒸发量呈显著上升趋势。突变检验发现,年、春季、冬季蒸发量存在明显的突变时间,夏季和冬季则无明显突变。年、季节蒸发量与平均温度、风速存在正相关关系,与相对湿度存在负相关关系。风速显著下降是导致年蒸发量显著减少的主导因素,风速显著下降及增湿明显的叠加作用,致使春季蒸发量的下降趋势更显著,而气候的暖干化使得冬季蒸发量呈较弱的上升趋势。
引 言
蒸发作为陆-气水循环系统的纽带,在地表水资源重新分配中扮演着重要的角色,平均而言,陆地蒸发产生的降水占全球陆地总降水量的65%(Chahine,1992)。21世纪以来,由蒸散发再凝结形成的降水量增加,大气内循环活跃程度加大(姜彤等,2020)。蒸发量的变化影响着全球水分循环和能量平衡,作为重要的指标,在水文监测预测、水利工程设计、水资源评价及气候区划等领域应用广泛(庄晓翠等,2010;荣艳淑等,2012;程海涛和慕彩芸,2009)。……
