1961—2013年塔里木河干流流域潜在蒸散发动态变化及其定量气候驱动

为研究气候变化对塔里木河干流流域潜在蒸散发的影响。选取塔里木河干流流域内10个气象站1961—2013年逐日地面气象数据,运用气候倾向率、Mann-Kendall非参数检验和优势分析方法分析塔里木河干流流域不同时段潜在蒸散发动态变化及其定量气候驱动。结果表明：1961—2013年,塔里木河干流流域年、季潜在蒸散发均呈减少趋势,以1976年前冬季减幅最大,1976年后春季增幅最大,1976年为年潜在蒸散发的突变点。塔里木河干流流域年平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度和降水量均极显著增加,日照时数极显著减少,且1976年前平均气温、最高气温、最低气温和日照时数的减幅均小于1976年后的增幅,1976年前相对湿度和降水量的增幅均小于1976年后的增幅。塔里木河干流流域潜在蒸散发的变化是由多种气象因子综合作用的结果,日照时数是年、季潜在蒸散发减少的主要气候驱动因子。1976年前,春、夏、冬、年潜在蒸散发的减少主要受日照时数的减少控制为主,贡献率分别为100.00%、67.56%、51.41%和52.20%,秋季潜在蒸散发的增加主要受日照时数的增加控制为主,贡献率为45.62%;1976年后...     

淮河流域参考蒸散发量变化分析

利用淮河流域26个气象观测站的观测资料,采用Penman-Monteith法计算流域的参考蒸散发量,结合参考蒸散发对气象因子的敏感性分析以及气象因子在1960—2008年的变化,定量评估气象因子变化对蒸散发的贡献程度,进而分析流域近50 a来参考蒸散发量的变化及其原因.结果表明:淮河流域绝大部分地区的年参考蒸散发总量呈下降趋势,淮河以北地区的下降趋势比淮河以南地区更为显著.造成这种变化的主要原因是太阳辐射量的减少和风速的降低,淮河以南地区受相对湿度变化的影响,下降幅度小.     

红原县参照蒸散发的计算和影响因子分析

为研究高寒地区参照蒸散发与气候因子之间的关系,以红原县为研究对象,收集了红原县7年的气象因子监测数据,利用Penman-Monteith(P-M)方法计算了该区域的参照蒸散发量并对其时间变化特征进行了分析.结果表明:该区域参照蒸散发存在明显的季节性变化,在夏季达到最高值.同时,通过单因子敏感性分析方法,研究了该区域气象因子对参照蒸散发的影响.研究发现,对参照蒸散发影响较大的气象因子依次为大气压、气温和日照时数.     

湖北省潜在蒸散量的时空变化及其影响因子分析

潜在蒸散量是水平衡的重要分量、水循环的关键驱动机制,一定程度上代表着区域的蒸散发能力,区域潜在蒸散量的变化将对其水生态系统产生复杂的影响.该文利用湖北省17个气象站1982年~2012年的地面气象观测资料,使用Matlab提取逐日的平均气温、最高温、最低温、日照时数、相对湿度、平均风速、降水量等气象指标,根据Penman-Monteith模型计算了湖北省31a间的潜在蒸散量.并利用ArcGIS进行空间插值,分析其空间特征.最后通过主成分分析方法对湖北省潜在蒸散发的影响因子进行分析.研究发现31a间湖北省的潜在蒸散量呈现出波动上升的趋势;从季节变化上看,春季和夏季上升最为明显,冬季上升不明显;从区域差异上看,其中鄂北地区潜在蒸散量明显大于省内其他区域;主成分分析发现年均温是区域蒸散发的主要影响因子,风速、日照时数和降水量对其影响不显著.     

滇中地区昆明市潜在蒸发量的时空变化特征

基于昆明市12个气象站1970-2013年的气象资料,采用世界粮农组织(FAO)推荐的彭曼公式估算了12个气象站的潜在蒸发量(Potential Evapotranspiration,PET),采用空间内插统计得到昆明市区域平均气象因子和潜在蒸发量,分析了潜在蒸发量的时空变化特征及成因.研究结果表明,昆明市区域多年平均潜在蒸发量为1 150.5mm,年和季节空间分布相一致,总体呈北高中南部低、高值集中分布在金沙江干热河谷;1970-2013年期间区域年潜在蒸发量显著下降(α=0.05),下降幅度为16.3mm/10a;同期年平均气温、最高气温、最低气温显著增加(α=0.05),年平均风速、年相对湿度和年日照时数显著减少(α=0.05);区域存在"蒸发悖论"现象,体现在1970-2008年期间8个单站;区域年平均风速和年日照时数的减少是造成年潜在蒸发量减少的主要原因,同时区域气温的升高和年相对湿度的减少使得年潜在蒸发量减少的趋势有所减缓,但未改变其减少趋势.春、秋和冬季潜在蒸发量的减少主要受平均风速的影响,夏季潜在蒸发量的减少主要受日照时数的影响.     

张伟 杨淑敏 周向玲*

根据1980~2012年喀什平原地区3个气象站的逐日气象资料,采用统计分析探讨了日平均温度、气温日较差、地温日较差、地-气温差、日平均风速、日平均气压、气压日较差及日相对湿度8个气象因子对浮尘天气变化的影响。结果表明:在年、月季节三个序列上,影响喀什平原地区浮尘天气发生的主要影响因子基本上是一致的,分别是日平均风速、日相对湿度、气温日较差、地-气温差及气压日较差5个因子。各因子对浮尘出现日数的影响有显著的季节差异,在春、秋、冬三季浮尘天气的发生受气温日较差和日相对湿度的影响显著;气温日较差越大,相对湿度越大,越不易发生浮尘天气。夏季动力因子占主导地位,日平均风速为主要因子。在秋、冬两季冷高气压对浮尘天气的发生有一定促进作用。     

Valiantzas模型在广西参考作物蒸散发预测的适用性研究

参考作物蒸散发(Reference Evapotranspiration, ET₀)的精确计算是灌溉制度设计、水资源分配及管理的基础。本研究基于广西喀斯特与非喀斯特地区10个典型气象站点5年半的逐日气温、风速、相对湿度和日照时数数据,系统评估了Valiantzas系列简化模型(对应于不同气象因子缺失情况)在广西的适用性,并以Kling-Gupta Efficiency系数(KGE)、Nash效率系数(NSE)、决定系数(R²)、均方根误差(RMSE)以及平均偏差(PBIAS)作为评价指标。结果表明：Valiantzas-M1模型与FAO-56 Penman-Monteith (FAO-56 P-M)模型所需气象因子相同,但精度较高,其NSE和RMSE分别为0.796-0.841和0.557-0.641 mm/d,便于实际应用,可替代FAO-56 P-M模型。缺失风速时,原始Valiantzas-M2模型误差较大,用广西地区平均风速对其进行修正的Valiantzas-M2-modify模型能够提高ET₀模拟精度,降低误差,...     

伏牛山地区潜在蒸散发变化特征及成因分析

基于河南省西部22个县市的22个气象站点及相邻的陕西省丹凤县和商南县的2个气象站点2016—2017年的逐日气象数据,运用Penman-Monteith模型,估算伏牛山地区潜在蒸散发量,分析其时空分布特征,并运用相关分析和地理探测器方法探讨其空间差异的主要驱动因素.结果表明:①伏牛山地区年潜在蒸散发量平均值为792.89 mm,空间上呈自南向北递增;春夏两季潜在蒸散发量对全年潜在蒸散发量贡献最大,占全年的71.53%.②该地区潜在蒸散发量具有明显的年内分配特征,整体表现为先增大后减小,最高值出现在7月,最低值出现在1月.③该地区潜在蒸散发量与降水量相关性最大,呈显著的负相关关系;地理探测器结果发现,降水量对潜在蒸散发量空间差异的贡献率最大,且降水量与其他因素的交互作用贡献率显著增大,表明潜在蒸散发量的空间差异是由降水量与其他因素相互作用、共同影响产生的.     

三江源地区干旱指数时空演变及成因分析

基于1966—2017年三江源区11个气象台站的逐日气象资料,运用彭曼公式(Penman Monteith)计算潜在蒸散量(ET0)并进一步分析干旱指数(aridity index,AI)对于气候因子的敏感性.结果表明:三江源地区1966—2017年干旱指数总体呈明显下降趋势(0.1/10 a),年均值为1.76,属于半干旱区;研究区5年的干旱指数距平值于1990年后为负值,表明该区域气候于1990年后趋于湿润化,Mann-Kendall突变检验结果表明干旱指数分别在1988年和1992年发生突变;根据干旱指数的空间分布特征,将三江源区划分为东南湿润区、中部半湿润区和北部干旱区,其余大部分地区属于半干旱区和半湿润区;干旱指数对日照时数和相对湿度响应较为敏感,敏感系数分别为9.3和6.4,但对平均温度极为不敏感.相对贡献分析结果表明,三江源地区的干旱指数主要受相对湿度和平均风速的控制.     

海河流域50年来参考腾发量的时空变化规律及其影响原因

根据海河流域34个站点1957—2007年逐日实测气象资料,结合旋转正交函数(REOF)、参数t检验法和Mann-Kendall检验方法对海河流域参考腾发量(RET)及其相关的4个气象变量(平均气温、风速、相对湿度和日照时数)的时空演变特征进行了分析,在此基础上,分析了RET对气象变量的敏感性,定量评估了气象变量对RET变化的贡献程度,探讨了影响RET变化的可能原因.结果表明,过去50年,海河流域59%的站点RET呈现显著下降趋势,主要分布在东部平原区,呈现显著上升趋势的站点主要分布在西部山地区.依据REOF分析结果,海河流域可以划分为3个区域:西部区、北部区和东部区;北部区和东部区的RET都呈现出显著的减少趋势,而西部区则呈现出显著的增加趋势;相对湿度是对RET最敏感的气象变量,风速和日照时数次之,平均气温对RET的敏感性最小;海河流域西部区RET的增加主要是由该区域显著减少的相对湿度所引起的,而北部区和东部区显著下降的风速和日照时数是导致这两个区域RET减少的主要原因.     

Determining factors in potential evapotranspiration changes over China in the period 1971–2008

Potential evapotranspiration (ET_o) is important to hydrological cycling and the global energy balance. Based on a modified FAO56-Penman-Monteith model, ET_o was simulated for 603 meteorological stations across China in the period 1971–2008. Spatial distribution and temporal change of ET_o were characterized, and the determining factors in ET_o were revealed by sensitivity analysis. Results show obvious regional differences in annual average ET_o and its determining factor. In general, annual average ET_o decreased in the period 1971–2008, but increased since the 1990s. Wind speed and sunshine duration were determining factors in the annual ET_o trend, with smaller contributions from relative humidity and temperature. Declining wind speed was the determining factor in decreasing annual ET_o in northern temperate regions and the Tibetan Plateau. The spatial extent of wind speed influence contracted to northwest China in summer, and expanded to the whole country in autumn. Decreasing sunshine duration was the determining factor in decreasing annual ET_o in subtropical and tropical regions, especially in summer, with a larger spatial influence mainly to the southeast of the farming-pastoral region. ET_o change has distinct impacts on earth surface ecosystems and environment depending on different determining factors.     

Regional difference of aridity/ humidity conditions change over China during the last thirty years

Scientists have found that the global average surface temperature has increased by 0.6±0.2℃ since the late 19th century based on various evidence[1]. From the 1980s, temperature has experienced the most rapid warming to an extent of abrupt change statistically[2,3]. Global warming has attracted extensive attention from multiple depart-ments and has been an important issue related to global politics. Many scientific communities have made great efforts on climate change research and global env…     

三峡库区香溪河流域近20年气候趋势分析

根据三峡库区香溪河流域兴山气象站1990～2009年20年的气象资料,利用Mann—Kendall检验法对该地区的降水量、气温、湿度、风速、日照时数（太阳辐射）等变化进行趋势分析．结果表明：近20年,香溪河流域降雨量无显著上升趋势,增加速率约为12mm／10a,但具有明显的年际变化;春夏季降雨量呈上升趋势,秋季和冬季降雨量呈下降趋势;在全球变暖的气候背景下,香溪河流域气温逐渐升高,平均气温增加速率为0．3℃／10a,平均最低气温增加速率为0．19℃／10a,最高气温显著上升,上升速率为0．4℃／10a;风速先减小后呈上升趋势,1990～2002年风速减小,减小速率为0．1m／s／10a,自2003年以来,风速显著上升,增加速率为0．2m／s／10a;湿度呈减少趋势,月目照时数与月蒸发量呈正相关性,但总体增长趋势则表现为年日照时数增加,年蒸发量减少．     

韩江流域参考作物蒸散量时空变化及其影响因素

基于韩江流域12个气象站点1961—2013年的逐日气象数据,应用Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量(ET0),并利用Mann-Kendall检验、Kring插值、Pearson相关分析和敏感性系数等方法分析了韩江流域ET0的时空变化特征及其影响因素. 结果表明:(1)近53年来,韩江流域多年平均ET0为1 121.96 mm,整体呈下降趋势,速率为0.39 mm/a,在1967年左右发生突变. 全流域ET0的年内变化较为明显,夏季的贡献最大,占到全年的37%;年均ET0以广东最多,江西最少. (2)空间上,韩江流域ET0呈现“自东南向西北逐渐递减”、“三高一低”的分布格局,即韩江上游梅江源头地区、韩江三角洲以及梅潭河流域为明显的高值区,而汀江上游地区的值相对较低;四季ET0的空间分布与年高低值的分布格局基本一致. (3)韩江流域ET0对相对湿度呈负敏感性,对平均气温、日照时数和平均风速呈正敏感性,对相对湿度最为敏感,其次是平均温度,对日照时数和平均风速的敏感性相对较小. (4)风速的下降是该流域ET0减少的主要原因,其次是相对湿度. 本文为山区流域水循环研究奠定了一定的基础,可为区域水资源评价与管理提供参考依据.     

近50年新疆天山山区主要气候要素变化

利用天山山区具有较好代表性的10个气象台站1960-2009年的历史气候资料,运用线性倾向估计对天山山区近50年来气候变化的主要特征进行了分析。结果表明:近50年来,天山山区能量供给因子中的最高、最低、平均温度温度均呈明显的上升趋势,而日照时数、温度日较差呈明显的下降趋势,云量的变化趋势不明显。空气动力因子风速的下降趋势显著;湿度因子中空气相对湿度略有下降趋势,而水汽压、降水量略有上升趋势。受此影响,近50年天山山区气候总体趋于干向湿发展的趋势,气候朝暖湿方向变化。     

青海省河湟地区旅游气候舒适度定量研究

借助1971～2010年河湟地区代表性站点西宁、同仁、贵德、民和的月平均气温、相对湿度、风速、日照4个主要气象要素的观测资料,计算并分析了反映旅游气候舒适度的温湿指数和风效指数的时空变化特征.结果表明：河湟地区旅游景点的旅游舒适期较短,其中西宁、贵德、同仁的旅游舒适期主要集中于6～8月,民和旅游舒适期较长,集中于5～9月.河湟较不舒适期多在3月～5月和9～11月,多达6个月.旅游不舒适期主要在最寒冷的12～1月,对旅游出行产生严重制约.河湟地区旅游舒适期分布特征使其盛夏季节旅游度假避暑功能凸显,对高原旅游业发展极为有利.     

福建沿海地区干燥度和风蚀气候侵蚀力的计算与分析

采用彭曼（Ｐｅｎｍａｎ．Ｈ Ｌ．）蒸发力计算公式和联合国粮农组织（ＦＡＯ）提出的风蚀气候因子指数计算公式，利用福建沿海地区２２个气象台站的长年气候资料，计算了福建沿海地区的气候干燥度和风蚀气候侵蚀力，并对影响气候干燥度和风蚀气候侵蚀力的有关因子进行了分析和探讨。文中指出，福建沿海地区属半湿润区域，由于干旱和大风频繁，风蚀气候侵蚀力较大，易发生风沙危害和农田风蚀现象，针对这一情况提出了防治措施。     

近66年信阳地区日照时数变化特征及其相关因素分析

利用1951-2016年河南省信阳地区气象站逐月日照时数资料,运用线性回归分析、距平值分析等方法分析了年、季、月日照时数的变化特征,对日照时数变化与部分气候因素、细颗粒物浓度变化进行相关分析.结果表明:1951-2016年信阳地区年日照时数整体以119.66 h/10a速度下降,呈显著下降趋势;年日照时数异常减少的年份为2009年和2012年,2009年年日照时数异常主要受冬季日照时数变化的影响,2012年年日照时数异常主要受春季和冬季日照时数变化的影响;近5年,信阳地区日照时数月变化与细颗粒物浓度月变化呈显著负相关;日照时数较多的月份,细颗粒物浓度相对较小;1951-1971年,水汽压、湿度对日照时数影响比较明显,水汽对太阳辐射的散射、折射及吸收作用直接影响日照时数的变化;2005-2016年,平均风速与日照时数呈显著正相关,平均风速越大,越有利于污染物扩散.