□馬 勇(河南省南陽水文水資源勘測局)
南陽地處北亞熱帶向暖溫帶的過渡帶,屬北亞熱帶季風(fēng)型大陸性氣候。夏秋兩季受太平洋副熱帶高壓控制,多東南風(fēng),炎熱多雨;冬春兩季受西伯利亞和蒙古高壓控制,盛行西北風(fēng),氣候干燥和少雨。全市多年平均降水量826.7mm,多年平均蒸發(fā)量為844.5mm,大部分地區(qū)氣候?qū)賮啙駶櫄夂?,只有桐柏、唐河屬濕潤氣候?/p>
水面蒸發(fā)的大小用蒸發(fā)能力來表示,蒸發(fā)能力是指充分供水條件下的陸面蒸發(fā)量,一般通過水面蒸發(fā)量的觀測來確定。本次分析中,盡量選取資料質(zhì)量較好、面上分布均勻、蒸發(fā)皿型號一致的站點(diǎn),作為主要站,當(dāng)同一站不同年份使用不同型號蒸發(fā)皿時,統(tǒng)一換算為E601型蒸發(fā)器。不同類型觀測器(皿)的觀測值統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為E601水面蒸發(fā)量,采用逐年、逐月?lián)Q算,然后分析計算1980-2005年系列的均值和其它統(tǒng)計參數(shù)。全市共選用蒸發(fā)代表站14個,其中氣象資料站8個。E601型觀測站6個,其余為Ф20cm觀測皿。
由于觀測器(皿)的口徑不同,觀測的水面蒸發(fā)量也隨之不同。本次分析要求不同口徑蒸發(fā)器的觀測值,統(tǒng)一換算成E601型蒸發(fā)器的蒸發(fā)量。E601與Ф20的折算系數(shù),影響因素較多,除口徑、儀器材料、觀測方法及資料精度等因素外,觀測場地的代表性,儀器安裝形式,地溫、氣溫、氣壓、風(fēng)速和太陽輻射等氣象因素也非常重要。所以短時期的比測成果,折算系數(shù)較難穩(wěn)定。特別是安裝形式,E601埋入地下,Ф20均暴露于空氣中,同一條件下的氣象因子作用不同,地溫、氣溫對3種儀器的影響差別較大,且氣象因子也存在梯度變化,致使Ф20與E601的折算系數(shù)產(chǎn)生較大梯度的時空變化。本次分析采用系數(shù)為:Ф20與E601水面蒸發(fā)量綜合年折算系數(shù)為0.62,Ф80與E601水面蒸發(fā)量綜合年折算系數(shù)為0.84。折算系數(shù)各月也不相同。
水面蒸發(fā)量地區(qū)分布的總趨勢,與水汽飽和差、相對濕度等氣象因素分布相一致,呈現(xiàn)自南往北、自西向東遞增的規(guī)律,即較干旱的中部平原水面蒸發(fā)量,大于較濕潤的丘陵與山區(qū)的水面蒸發(fā)量。
3.2.1 年際變化
水面蒸發(fā)量的大小,主要受溫度、濕度、風(fēng)速及太陽輻射等因素影響。為了消除不同型號蒸發(fā)器折算系數(shù)的影響,選擇同一口徑蒸發(fā)器觀測資料進(jìn)行分析。
選取長江流域3個具有長系列(資料最長系列為54年)和相同型號E601蒸發(fā)皿的水面蒸發(fā)觀測資料,分1956-1979年和1980-2005年兩個時段進(jìn)行對比分析。
表1 代表站水面蒸發(fā)量長、短系列均值比較表 單位(mm)
由表1可以看出,1956-1979年水面蒸發(fā)普遍較1980-2005年均值偏大,即1980-2005年水面蒸發(fā)量比1956-1979年有所減少。
選擇3個代表站(E601蒸發(fā)皿)1952-2005年水面蒸發(fā)量系列資料,對1956-1979年與1980-2005年兩個系列進(jìn)行對比分析。由表1可以看出,1980-2005年水面蒸發(fā)量比1956-1979年明顯有所減少。
圖1為西峽、唐河、汲灘站的1952-2005年系列按5年滑動平均水面蒸發(fā)量過程線比較,可以看出,代表站自20世紀(jì)70年代以來水面蒸發(fā)量總體上呈現(xiàn)平緩的下降趨勢,雖然各站的水面蒸發(fā)量波動幅度不同,但減小趨勢是一致的。
圖1 南陽市代表站5年滑動平均過程線圖
3.2.2 年內(nèi)分配
年內(nèi)水面蒸發(fā)量受氣象因素年內(nèi)變化的影響,在不同的緯度、不同地形條件下的水面蒸發(fā)年內(nèi)分配也不一致。一般是山區(qū)變化小,平原變化大。
水面蒸發(fā)量受濕度和溫度變化影響,年內(nèi)最大水面蒸發(fā)量主要發(fā)生在5-8月,少數(shù)站集中在4-7月。最大連續(xù)4個月的水面蒸發(fā)量一般占年總量的50%左右,在地區(qū)分布上比較穩(wěn)定。南陽市1956-2000年多年平均水面蒸發(fā)量月分配見圖2。
南陽市多年平均最大月水面蒸發(fā)量出現(xiàn)在6月份,最大月蒸發(fā)量與年總量的百分比一般為14%左右。最小月蒸發(fā)量多出現(xiàn)在1月,占年蒸發(fā)量的4%左右。最大與最小月蒸發(fā)量的比值為3.7~5.0,南召、鴨河口站最大為4.6。
一年四季中:夏季(6-8月)蒸發(fā)量最大,占年總量的39.1%左右,春季(3-5月)占25.7%,秋季(9-11月)占23.6%,冬季(12月至次年2月)最小占11.7%。南陽市水面蒸發(fā)量季節(jié)分配見圖3。
圖2 南陽市多年平均蒸發(fā)量月分配圖
圖3 南陽市水面蒸發(fā)量季節(jié)分配圖