胡雪瑛,武勝利,劉強(qiáng)吉,房 靚
(1.新疆師范大學(xué) 地理科學(xué)與旅游學(xué)院,烏魯木齊830054;2.新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/新疆師范大學(xué),烏魯木齊830054)
54年來和田地區(qū)潛在蒸散量的變化特征及影響因素
胡雪瑛1,2,武勝利1,2,劉強(qiáng)吉1,2,房 靚1,2
(1.新疆師范大學(xué) 地理科學(xué)與旅游學(xué)院,烏魯木齊830054;2.新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/新疆師范大學(xué),烏魯木齊830054)
為了在全球氣候變暖的背景下,探討和田地區(qū)干濕狀況的變化,為該區(qū)水資源的合理利用及保護(hù)脆弱的生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。應(yīng)用Penman-Monteith模型計(jì)算潛在蒸散量,采用Mann-Kendall突變檢驗(yàn)、小波分析等方法分析了潛在蒸散量的變化特征,結(jié)合相關(guān)性分析探討了氣候因子對(duì)其影響強(qiáng)度。結(jié)果表明:1960—2013年和田地區(qū)潛在蒸散量呈“增加—減小—增加”的變化趨勢,年際變化傾向率為-2.74 mm/a,總體上呈減小趨勢;四季潛在蒸散量表現(xiàn)出夏季>春季>秋季>冬季,均呈減小趨勢,其中春季的減小趨勢最顯著;潛在蒸散量最大值出現(xiàn)在6月,最小值出現(xiàn)在12月;潛在蒸散量在1980年發(fā)生一次減少突變,并存在21年的第一主周期和12年的第二主周期;平均風(fēng)速的減小和降水量的增加是導(dǎo)致潛在蒸散量減小的主要原因。
和田地區(qū);潛在蒸散量;Penman-Monteith模型;氣候因子
氣候變暖已成為不爭的事實(shí),隨著氣溫上升,全球及區(qū)域干濕狀況也將發(fā)生變化,進(jìn)而對(duì)各地社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)生深刻影響[1]。同時(shí)在干旱、半干旱區(qū),水資源短缺、水庫和灌溉的潛在蒸發(fā)損失極大、洪澇或干旱災(zāi)害也時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重威脅著作物的生長[2]。因此,氣候的干濕變化已經(jīng)得到了越來越多的關(guān)注,尤其是西北地區(qū)的干濕狀況成為研究熱點(diǎn)。蒸散是水文循環(huán)過程中十分重要的環(huán)節(jié),是影響一個(gè)地區(qū)水熱平衡的重要?dú)夂蛞蜃雍蛥?shù),在很大程度上影響氣候的干濕狀況[3]。潛在蒸散量,又稱參考作物蒸散量或最大可能蒸散量,是表征大氣蒸發(fā)能力的一個(gè)量度,它標(biāo)志大氣中存在著一種控制充分濕潤下墊面蒸發(fā)過程的能力,通常是利用氣象要素計(jì)算得出[4]。Penman-Monteith法是聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)推薦計(jì)算潛在蒸散量的唯一標(biāo)準(zhǔn)方法,該方法有較充分的理論依據(jù),所計(jì)算的潛在蒸散量僅受制于當(dāng)?shù)貧夂驐l件,與作物種類、土壤類型等無關(guān),是目前公認(rèn)的無論在干旱還是濕潤地區(qū)計(jì)算潛在蒸散量精度都較高的方法之一[5-6]。
近年來,利用Penman-Monteith模型作為研究氣候干濕狀況的工具得到了廣泛的應(yīng)用。黃會(huì)平等[7]研究表明1957—2012年中國各分區(qū)潛在蒸散量均呈減小趨勢,西北諸河區(qū)減小趨勢最顯著;王瓊等[8]研究發(fā)現(xiàn)1961—2011年長江流域潛在蒸散量呈減小趨勢,年際變化傾向率為-0.34 mm/a,且夏季的減小趨勢最顯著;王允等[9]研究得到近50 a中國西南地區(qū)有變干趨勢,且各年代變干幅度大于變濕幅度;而黃小燕等[10]研究得到近50 a中國西北地區(qū)有變濕趨勢,潛在蒸散量明顯減?。黄兆诔萚11]研究表明新疆烏昌地區(qū)1961—2009年潛在蒸散量呈減小趨勢、干濕指數(shù)呈增大趨勢,氣候總體上有較明顯的變濕特征;謝姆斯葉·艾尼瓦爾等[12]研究認(rèn)為塔里木盆地有暖濕化的趨勢,其南、北緣潛在蒸散量均在波動(dòng)中減小,南緣遞減速度比北緣快。應(yīng)用Penman-Monteith模型來分析區(qū)域干濕狀況的變化規(guī)律,對(duì)評(píng)價(jià)氣候干旱程度,估算農(nóng)作物需水量,提高水資源利用效率,保護(hù)生態(tài)環(huán)境等具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[13-14]。
和田地區(qū)深居內(nèi)陸,遠(yuǎn)離海洋、氣候干旱、沙漠廣布、自然條件十分惡劣、生態(tài)環(huán)境極為脆弱、水資源非常短缺、是典型的少、邊、窮地區(qū)[15]。目前對(duì)和田地區(qū)氣候變化的研究比較多,但針對(duì)潛在蒸散量的研究很少,因此本文探討氣候變化背景下潛在蒸散量的變化特征及影響因素,既可以揭示中高緯度西風(fēng)帶控制下干旱區(qū)潛在蒸散量的變化規(guī)律,也可以為該區(qū)水資源合理開發(fā)與利用以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
和田地區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)南端,東部與巴音郭楞蒙古自治州毗連,西部連喀什地區(qū),南越昆侖山抵藏北高原,北部深入塔克拉瑪干腹地,與阿克蘇地區(qū)相鄰。西部、北部的帕米爾高原、天山阻擋了西伯利亞的冷空氣,南部的昆侖山、喀喇昆侖山阻隔了來自印度洋的暖濕氣流,形成夏季炎熱、冬季寒冷、降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈的極端干旱荒漠氣候。農(nóng)業(yè)用地基本集中在僅有的一些綠洲區(qū)域,發(fā)源于昆侖山、喀喇昆侖山的各大小河流縱穿綠洲是灌溉農(nóng)田的唯一水源[16]。
本文數(shù)據(jù)來自國家氣象地面基準(zhǔn)站,選取和田地區(qū)5個(gè)氣象站1960—2013年逐日氣象數(shù)據(jù)(平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)、平均風(fēng)速、相對(duì)濕度),其中安德河站的氣象數(shù)據(jù)是從1960—1988年。計(jì)算出各站點(diǎn)的日潛在蒸散量,然后進(jìn)行月、季、年潛在蒸散量的統(tǒng)計(jì)。其中,季節(jié)的劃分采用氣象季節(jié),即3—5月為春季,6—8月為夏季,9—11月為秋季,12月至翌年2月為冬季。
本文采用世界糧農(nóng)組織(FAO)1998年修正的Penman-Monteith模型來計(jì)算潛在蒸散量,見計(jì)算公式(1)—(2)[17-18]。
式中:ET0為潛在蒸散量(mm/d);Rn為凈輻射[MJ/(m2·d)];G為土壤熱通量[MJ/(m2·d)];γ為干濕常數(shù)(k Pa/℃);Δ為飽和水汽壓曲線斜率(k Pa/℃);U2為2 m高處的風(fēng)速(m/s);es為平均飽和水汽壓(kPa);ea為實(shí)際水汽壓(k Pa);T為平均氣溫(℃)。
式中:Ra為大氣頂層的太陽輻射[MJ/(m2·d)];a為地表反射度,取值0.23;Q為波爾茲曼常數(shù)4.903×10-9MJ/(K4·m2·d);N為最大日照時(shí)數(shù)(h);n為實(shí)際日照時(shí)數(shù)(h);Tmax為最高絕對(duì)氣溫(K);Tmin為最低絕對(duì)氣溫(K);as為云全部遮蓋下(n=0)大氣外界輻射到達(dá)地面的分量;bs為晴天(n=N)大氣外界輻射到達(dá)地面的分量。as,bs采用祝昌漢[19]推薦的適合于西北干旱區(qū)的系數(shù),分別取值0.225,0.525。
運(yùn)用一元線性回歸法對(duì)年、季潛在蒸散量進(jìn)行趨勢分析;采用Mann-Kendall突變檢驗(yàn)法和Morlet小波分析法對(duì)年潛在蒸散量進(jìn)行突變檢驗(yàn)和周期分析;結(jié)合SPSS相關(guān)分析探討影響潛在蒸散量的氣候因子。
由表1可知,和田地區(qū)潛在蒸散量年代際變化趨勢明顯,20世紀(jì)70年代潛在蒸散量最高,達(dá)到912.8 mm,90年代最低,為671.4 mm。60,70年代及2000—2013年潛在蒸散量為正距平,分別比多年均值高54.4,86.1,0.6 mm;80,90年代為負(fù)距平,分別比多年均值低33,155.3 mm。季節(jié)潛在蒸散量變化與年潛在蒸散量變化基本一致,均表現(xiàn)為60,70年代和2000年以后偏高,80,90年代偏低,呈“多—少—多”的變化特點(diǎn)。其中,60年代春季的增加趨勢最明顯,70—80年代夏季的減小趨勢最明顯,90年代之后夏季又轉(zhuǎn)為明顯的增加趨勢。
由圖1可知,1960—2013年和田地區(qū)平均年潛在蒸散量為817.8 mm,1970年達(dá)到最高值,為996.3 mm,1996年達(dá)到最低值,為627.6 mm,極差為368.7 mm。年潛在蒸散量以-2.74 mm/a的速率呈明顯的減小趨勢,減小速率低于塔里木盆地(-2.9 mm/a)[20];但高于西北地區(qū)(-1.2 mm/a)[7]。5 a滑動(dòng)曲線顯示,和田地區(qū)年潛在蒸散量1960—1969年呈上升趨勢,1970—1992呈持續(xù)明顯下降趨勢,1993—2013年又呈明顯上升趨勢。分析發(fā)現(xiàn),各站點(diǎn)潛在蒸散量有較明顯的空間分異,年潛在蒸散量表現(xiàn)出安德河>和田>民豐>皮山>于田,分別為1 008.4 mm,911.1 mm,819.4 mm,755.2 mm,731.9 mm。
表1 和田地區(qū)年及季節(jié)潛在蒸散量的年代際變化 mm
圖1 和田地區(qū)潛在蒸散量年際變化趨勢
由圖2可知,1960—2013年,和田地區(qū)春、夏、秋、冬四季平均潛在蒸散量分別為283.4 mm,351.3 mm,136.9 mm和46.0 mm,是夏季>春季>秋季>冬季。且四季均呈減小趨勢,變化速率分別為-1.05 mm/a,-0.81 mm/a,-0.71 mm/a,-0.17 mm/a,春季減小幅度最大,冬季最小??梢?,對(duì)年潛在蒸散量的減小來說,春季的貢獻(xiàn)最大,冬季最小。5 a滑動(dòng)曲線顯示,四季潛在蒸散量在1970年左右達(dá)到高值,在1995年左右達(dá)到低值,均呈“增加—減小—增加”的變化趨勢。
由圖3A可知,全區(qū)平均月潛在蒸散量為11.0~129.8 mm,呈現(xiàn)單峰型,最大值出現(xiàn)在6月,為129.8 mm,最小值出現(xiàn)在12月,為11.0 mm,1—6月潛在蒸散量持續(xù)上升,7月以后不斷下降,在12月達(dá)到最小。各月潛在蒸散量均呈減小趨勢,減小速率為0.04~0.43 mm/a,4月的減小速率最大,12月最小。各氣象站的逐月變化趨勢與全區(qū)平均基本一致(圖3B),安德河略有差異,在5月、7月均為較大,呈雙峰型,月最高潛在蒸散量表現(xiàn)為安德河>和田>民豐>皮山>于田。
圖4A中UF代表年潛在蒸散量的順序統(tǒng)計(jì)曲線,UB為年潛在蒸散量的逆序列統(tǒng)計(jì)曲線,并給定顯著性水平,當(dāng)α=0.05,即臨界值為±1.96。由圖4A可以看出,曲線UF和UB在1980年相交,且交點(diǎn)在兩條臨界線之間,同時(shí)圖4B顯示,對(duì)應(yīng)的累積距平曲線也在1980年存在明顯的拐點(diǎn),且從1980年開始表現(xiàn)為明顯的下降趨勢。說明潛在蒸散量時(shí)序數(shù)據(jù)在1980年發(fā)生了一次減少突變,即潛在蒸散量由偏高時(shí)期進(jìn)入偏低時(shí)期,此次突變具體表現(xiàn)為:全區(qū)1960—1980年的年均潛在蒸散量為897.27 mm,1981—2013年的年均潛在蒸散量為767.15 mm,后者比前者減少了130.12 mm。分析發(fā)現(xiàn),春季潛在蒸散量在1981年發(fā)生突變,夏季為1977年,秋季為1982年,冬季為1980年。
通過對(duì)年潛在蒸散量進(jìn)行Morlet小波變換,得到小波系數(shù)實(shí)部等值線圖(圖5A),圖中實(shí)線表示取正值的小波系數(shù)等值線,代表潛在蒸散偏高的時(shí)期,虛線表示小波系數(shù)取負(fù)值的等值線,代表潛在蒸散量偏低的時(shí)期,黑粗實(shí)線表示小波系數(shù)取零值的等值線,代表潛在蒸散量發(fā)生急劇變化的時(shí)期。從圖5A可以看出,潛在蒸散量存在7 a、12 a左右的周期變化外,還存在著21 a左右的長周期變化。其中,12 a和21 a左右的周期變化貫穿于54 a當(dāng)中,而7 a左右的周期變化只存在于60年代至80年代。小波系數(shù)符號(hào)表現(xiàn)為正負(fù)交替震蕩過程,表明潛在蒸散量在1960—2013年經(jīng)歷了偏低、偏高的循環(huán)交替過程,特別是80,90年代以偏低期為主,與潛在蒸散量的年代際變化結(jié)果相符。
為了確定一個(gè)對(duì)潛在蒸散量變化規(guī)律最有影響力的時(shí)間尺度,需要通過小波方差來鑒定,根據(jù)小波方差曲線圖(圖5B),在32 a以內(nèi)時(shí)間尺度上,潛在蒸散量表現(xiàn)出兩個(gè)明顯的波峰,分別是在12 a和21 a的時(shí)間尺度上,小波方差在時(shí)間尺度為21 a的時(shí)候取得了最大值,表明潛在蒸散量在21 a的振蕩周期最強(qiáng)烈,為時(shí)序變化的第一主周期,第二主周期為12 a。
圖2 和田地區(qū)四季潛在蒸散量變化趨勢
圖3 全區(qū)及各站點(diǎn)潛在蒸散量月變化
圖4 潛在蒸散量的Mann-Kendall突變檢驗(yàn)及累積距平
潛在蒸散量受多種氣候因子的綜合影響,如氣溫、降水、風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)、相對(duì)濕度等。由于影響因素眾多,且氣候因子的變化趨勢各不相同,所以潛在蒸散量的變化成因十分復(fù)雜。為了探討和田地區(qū)潛在蒸散量變化的成因,選取平均風(fēng)速代表動(dòng)力因子,平均氣溫、日照時(shí)數(shù)代表熱力因子,相對(duì)濕度、降水量代表濕度因子,探討潛在蒸散量與以上5個(gè)氣候因子的關(guān)系,以探究影響其變化的主導(dǎo)因素。從表2看出,季節(jié)潛在蒸散量、年潛在蒸散量與各氣候因子的相關(guān)性基本一致,即平均風(fēng)速、平均氣溫、日照時(shí)數(shù)與潛在蒸散量呈正相關(guān),這些氣候因子的增加會(huì)導(dǎo)致潛在蒸散量的增加,而相對(duì)濕度、降水量與潛在蒸散量呈負(fù)相關(guān),這些氣候因子的增加會(huì)導(dǎo)致潛在蒸散量的減少。
圖5 和田地區(qū)1960-2013年潛在蒸散量的Morlet小波系數(shù)實(shí)部等值線及方差變化
表2 和田地區(qū)年及季節(jié)潛在蒸散量與氣候因子相關(guān)性分析
從氣候因子變化趨勢來看(圖6),1960—2013年平均風(fēng)速以-2.74 m/(s·a)的速率呈下降趨勢,且與潛在蒸散量的年際變化基本一致,都表現(xiàn)為60年代呈上升趨勢,70年代至90年代中期呈下降趨勢,之后又呈上升趨勢,且二者在α=0.01水平上呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.96,說明平均風(fēng)速的減小是影響潛在蒸散量減小的重要原因。眾多研究表明[21-22],風(fēng)速是影響潛在蒸散量變化的主導(dǎo)因素;近54 a來氣溫以0.04℃/a的速率呈明顯的上升趨勢,尤其是90年代中期以后呈加速上升之勢,氣溫與潛在蒸散量無顯著相關(guān);近54 a來日照時(shí)數(shù)以0.01 h/a的速率呈上升趨勢,也在90年代中期以后呈加速上升之勢,日照時(shí)數(shù)與潛在蒸散量無顯著相關(guān);1960—2013年平均相對(duì)濕度呈下降趨勢,但變化趨勢不明顯,相對(duì)濕度與潛在蒸散量在α=0.01水平上顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.47;近54 a來降水量以0.27 mm/a的速率呈明顯上升趨勢,且80年代中期至2013年間的降水量明顯高于80年代中期以前,降水量與潛在蒸散量在α=0.05的水平上顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.34。
圖6 潛在蒸散量與各氣候因子之間的關(guān)系
綜上所述,雖然近54 a和田地區(qū)平均氣溫和日照時(shí)數(shù)呈上升趨勢,但由于平均風(fēng)速的減小,降水量的增加,受其綜合影響54 a來潛在蒸散量總體呈減小趨勢。自20世紀(jì)90年代中期以后雖然降水量呈上升趨勢,但平均風(fēng)速、平均氣溫和日照時(shí)數(shù)也都呈明顯的上升趨勢,這是導(dǎo)致和田地區(qū)潛在蒸散量于90年代中期后由持續(xù)減少轉(zhuǎn)為增多的根本原因。
(1)和田地區(qū)潛在蒸散量在20世紀(jì)60,70年代偏高,80年代以來偏低,90年代達(dá)到最低,2000年以后明顯回升。年潛在蒸散量在1960—2013年總體呈減小趨勢,減小速率為2.74 mm/a,最大值出現(xiàn)在1970年,比多年均值高178.5 mm,最小值出現(xiàn)在1996年,比多年均值低190.2 mm。
(2)四季潛在蒸散量春夏較大、秋冬較小,均呈減小趨勢,減小速率分別為-1.05 mm/a,-0.81 mm/a,-0.71 mm/a,-0.17 mm/a。年內(nèi)潛在蒸散量最大值出現(xiàn)在6月,最小值出現(xiàn)在12月,各月潛在蒸散量均呈減小趨勢,4月變化速率最大,12月最小。
(3)年潛在蒸散量在1980年發(fā)生了一次減少突變,春季潛在蒸散量在1981年發(fā)生突變,夏季為1977年,秋季為1982年,冬季為1980年。潛在蒸散量在21 a的振蕩周期最強(qiáng)烈,為時(shí)序變化的第一主周期,第二主周期為12 a。
(4)潛在蒸散量的變化是風(fēng)速、氣溫、日照時(shí)數(shù)、降水量等綜合作用的結(jié)果,平均風(fēng)速的減小和降水量的增加是造成和田地區(qū)潛在蒸散量減小的主要原因,90年代中期以后,平均風(fēng)速、平均氣溫和日照時(shí)數(shù)的增加,使和田地區(qū)潛在蒸散量由持續(xù)減少轉(zhuǎn)為增多。
(5)近54 a在潛在蒸散量下降的同時(shí),溫度以0.04℃/a的速率上升,降水量以0.27 mm/a的速率增加,可以認(rèn)定1960—2013年和田地區(qū)氣候有暖濕化的特征,氣候暖濕化對(duì)改善和田地區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境、增加植被覆蓋度、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展都將產(chǎn)生積極的作用。
[1]普宗朝,張山清,王勝蘭.近48 a新疆干濕氣候時(shí)空分布特征[J].中國沙漠,2011,31(6):1563-1572.
[2]蘇秀程,王磊,李奇臨,等.近50 a中國西南地區(qū)地表干濕狀況研究[J].自然資源學(xué)報(bào),2014,29(1):104-118.
[3]謝賢群,王菱.中國北方近50年潛在蒸發(fā)的變化[J].自然資源學(xué)報(bào),2007,22(5):683-691.
[4]尹云鶴,吳紹洪,鄭度,等.近30年我國干濕狀況變化的區(qū)域差異[J].科學(xué)通報(bào),2005,50(15):1636-1642.
[5]高歌,陳德亮,任國玉,等.1956—2000年中國潛在蒸散量變化趨勢[J].地理研究,2006,25(3):378-387.
[6]劉紹民,孫中平,李小文,等.蒸散量測定與估算方法的對(duì)比研究[J].自然資源學(xué)報(bào),2003,18(2):161-167.
[7]黃會(huì)平,曹明明,宋進(jìn)喜,等.1957—2012年中國參考作物蒸散量時(shí)空變化及其影響因子分析[J].自然資源學(xué)報(bào),2015,30(2):316-326.
[8]王瓊,張明軍,潘淑坤,等.長江流域潛在蒸散量時(shí)空變化特征[J].生態(tài)學(xué)雜志,2013,32(5):1292-1302.
[9]王允,劉普幸,曹立國,等.基于濕潤指數(shù)的1960—2011年中國西南地區(qū)地表干濕變化特征[J].自然資源學(xué)報(bào),2014,29(5):830-838.
[10]黃小燕,張明軍,賈文雄,等.中國西北地區(qū)地表干濕變化及影響因素[J].水科學(xué)進(jìn)展,2011,22(2):151-159.
[11]普宗朝,張山清,賓建華,等.新疆烏—昌地區(qū)干濕氣候要素時(shí)空變化分析[J].資源科學(xué),2011,33(12):2314-2322.
[12]謝姆斯葉·艾尼瓦爾,塔西甫拉提·特依拜,買買提·沙吾提,等.近50年來塔里盆地南、北緣干濕狀況變化趨勢分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2013,27(3):40-46.
[13]王曉東,馬曉群,許瑩,等.淮河流域參考作物蒸散量變化特征及主要?dú)庀笠蜃拥呢暙I(xiàn)分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2013,34(6):661-667.
[14]王鶯,李耀輝,姚玉璧,等.石羊河流域地表干濕變化的時(shí)空分布特征[J].資源科學(xué),2013,35(10):2112-2120.
[15]阿依努爾·買買提,時(shí)丕龍,趙改君,等.基于GIS的新疆和田地區(qū)人居環(huán)境適應(yīng)性評(píng)價(jià)[J].干旱區(qū)地理,2012,35(5):843-855.
[16]安瓦爾·買買提明,張小雷,楊德剛.新疆和田地區(qū)城市化與土地利用變化的定量分析[J].中國人口·資源與環(huán)境,2009,19(6):137-141.
[17]吳紹洪,尹云鶴,鄭度,等.近30年中國陸地表層干濕狀況研究[J].中國科學(xué)D輯,2005,35(3):276-283.
[18]朱國鋒,何元慶,蒲燾,等.1960—2009年橫斷山區(qū)潛在蒸發(fā)量時(shí)空變化[J].地理學(xué)報(bào),2011,66(7):905-916.
[19]祝昌漢.再論總輻射的氣候?qū)W計(jì)算方法(二)[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào),1982(2):196-206.
[20]普宗朝,張山清,李景林,等.近47 a塔克拉瑪干沙漠周邊地區(qū)氣候變化[J].中國沙漠,2010,30(2):413-421.
[21]董煜,海米提·依米提.1961—2013年新疆潛在蒸散量變化特征及趨勢[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2015,31(3):153-161.
[22]段春鋒,繆啟龍,曹雯,等.塔克拉瑪干沙漠周邊地區(qū)潛在蒸散時(shí)空演變特征及其主要影響因素[J].中國沙漠,2012,32(6):1723-1730.
Variation Characteristics and Influence Factors of Potential Evapotranspiration in Hotan Region in Recent 54 Years
HU Xueying1,2,WU Shengli1,2,LIU Qiangji1,2,F(xiàn)ANG Liang1,2
(1.College of Geographical Science and Tourism,Xinjiang Normal University,Urumqi830054,China;2.Xinjiang Key Laboratory of Lake Environment and Resources,Xinjiang Normal University,Urumqi830054,China)
The paper aims to explore the change of dry-wet conditions in Hotan region under the background of the global warming,so as to provide the scientific reference for the effective use of water resources and protect the fragile ecological environment.Based on the daily meteorological data from 1960 to 2013 provided by 5 meteorological stations in Hotan region,the Penman-Monteith model was used to calculate potential evapotranspiration,and the variations of potential evapotranspiration were analyzed by the methods of Mann-Kendall abrupt test,Morlet wavelet function and so on,and the correlation analysis was used to discuss the dominant factor affecting the potential evapotranspiration.The results indicated that the variation trends of annual potential evapotranspiration was‘increase—decrease—increase’from 1960s,there was a decreasing trend in general because the changing rate varied at-2.74 mm/year.Seasonal potential evapotranspiration decreased in the order:summer>spring>autumn>winter,and decreased in each seasons especially in spring.The maximum value of potential evapotranspiration was observed in June,the minimum value was found in December.Change of potential evapotranspiration had the 12-year and 21-year periods,and the abrupt change happened in 1980.The decrease of wind speeds and a significant increase of precipitation in Hotan region in recent 54 years were the dominating factors leading to the decrease of potential evapotranspiration.
Hotan region;potential evapotranspiration;Penman-Monteith model;climatic factors
S161.4
A
1005-3409(2017)01-0145-06
2016-05-06
2016-06-17
國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“艾比湖流域拋物線沙丘形成與演變研究”(41161004);國家自然科學(xué)基金委員會(huì)—新疆維吾爾自治區(qū)人民政府聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目“新疆博斯騰湖環(huán)境演變及對(duì)氣候變化的響應(yīng)”(U1138302);新疆干旱區(qū)湖泊與資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目“500年來博斯騰湖流域怪柳沙堆年層沉積及其環(huán)境記錄”(XJDX0909-2012-03)
胡雪瑛(1992—),女,新疆吉木薩爾縣人,碩士研究生,研究方向?yàn)楦珊祬^(qū)環(huán)境演變與災(zāi)害防治。E-mail:519288698@qq.com
武勝利(1977—),男,河南西平縣人,教授,博士,主要從事干旱區(qū)環(huán)境演變與災(zāi)害防治研究。E-mail:wushengli77@126.com