近50年阿拉善高原潛在蒸散時空變化特征分析

1、    近50年阿拉善高原潛在蒸散時空變化特征分析    常佩靜 蘇力摘要 基于19712020年地面氣象觀測資料，估算了阿拉善高原潛在蒸散量。通過趨勢分析、滑動平均、反距離權重插值等，分析了阿拉善高原潛在蒸散的時間變化和空間分布特征。關鍵詞 阿拉善高原;潛在蒸散;時空變化中圖分類號：p426.2 文獻標識碼：a 文章編號：20953305（2021）05004102潛在蒸散表示在一定氣象條件下水分供應不受限制時，某一固定下墊面可能達到的最大蒸發(fā)蒸騰量1。潛在蒸散量是評價某一地區(qū)干旱程度，研究作物需水及指導灌溉的重要因子2。阿拉善高原位于我國內(nèi)蒙古自治區(qū)

2、最西部，屬于溫帶大陸性季風氣候，為干旱荒漠區(qū)3。著名的巴丹吉林、騰格里、烏蘭布和三大沙漠橫貫全境，約占總面積的1/3。由于深居內(nèi)陸、遠離海洋，氣候條件惡劣，大風、沙塵暴等災害頻發(fā)，生態(tài)環(huán)境極為脆弱，是全球氣候變化的敏感區(qū)域。研究該地區(qū)潛在蒸散的變化對區(qū)域氣候變化的評估具有重要意義，有利于充分認知阿拉善高原水文條件，為農(nóng)牧業(yè)資源合理規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境保護提供理論支撐。1 資料與方法1.1 研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)來源阿拉善盟國土面積27萬 km2，約93%的地表為沙漠、戈壁和荒漠草原。該地區(qū)植被稀疏，群落結(jié)構簡單，主要由旱生、超旱生，鹽生灌木、半灌木、小灌木和小半灌木構成，多年生草本植物稀少，是獨特的生態(tài)植

3、被系統(tǒng)4。數(shù)據(jù)來源于阿拉善盟氣象局8個長序列國家氣象站19712020年逐月氣象資料，包括平均氣溫、平均氣壓、平均風速、相對濕度和降水量5。1.2 統(tǒng)計分析和空間插值方法氣象數(shù)據(jù)處理及分析使用spss 19.0軟件，要素空間分布特征是由arcgis 10.2中反距離權重算法將站點計算結(jié)果插值得出。1.3 氣候傾向率采用最小二乘法計算近50年研究要素的變化趨勢，用x表示某一變量，用t表示所對應的時間，建立x與t的一元線性回歸方程。x=at+b                      

4、                    （1）以線性回歸系數(shù)a的10倍作為氣候要素傾向率。1.4 潛在蒸散量（et）的計算潛在蒸散的計算采用中國氣象局推薦的生態(tài)氣象監(jiān)測標準中的計算方法，該方法為劉多森等5-6提出的動力學模型的改進形式。（2）公式中，i為月份，di為該月天數(shù)，ui為10 m高度月平均風速（m/s），pi為月平均氣壓（hpa），ti為月平均氣溫（），woi為ti時的飽和水汽壓（mmhg），hi為月平均相對濕度。飽和水汽壓wo（mmhg）的計算區(qū)分兩種條件，即（3）當月平均溫度0（4

5、）2 結(jié)果與分析2.1 阿拉善高原潛在蒸散的年際和年代際變化特征整個研究時段內(nèi)（19712020年），阿拉善高原年潛在蒸散量平均值為1 674 mm，從3年滑動平均曲線和線性變化趨勢看，年潛在蒸散量呈顯著上升趨勢，線性傾向率為29.6 mm/10 a（f=14.184，p2.2 近50年阿拉善高原潛在蒸散的月際變化特征潛在蒸散與氣象因子緊密相關，例如風速、氣溫、降水、相對濕度、日照、輻射、云量等都可能直接或間接影響潛在蒸散的變化。潛在蒸散在一年之中的不同月份有明顯差異，整個研究時段內(nèi)（19712020年）月潛在蒸散量最大的是7月，其次是6月和8月，月潛在蒸散量最小的是1月，其次是12月和2月（

6、表1）。2.3 近50年阿拉善高原潛在蒸散的空間分布特征潛在蒸散的空間分布既受氣候條件的制約，又受地理環(huán)境的影響，區(qū)域差異性明顯。研究期內(nèi)（19712020年），阿拉善高原8個氣象監(jiān)測站潛在蒸散（et）的年平均值在1 3732 196 mm之間，呈現(xiàn)西北高、東南低的空間分布格局（圖2）。潛在蒸散量最大值出現(xiàn)在阿拉善高原西北部巴丹吉林沙漠腹地的拐子湖觀測站，最小值出現(xiàn)在阿拉善高原東南部荒漠草原上的孿井灘觀測站。研究期內(nèi)（19712020年），各觀測點潛在蒸散量線性趨勢變化率最大的是拐子湖（77.2 mm/10 a），最小的是孿井灘（4.1 mm/10 a）。拐子湖、雅布賴、吉蘭泰和達來呼布潛在蒸

7、散的線性傾向率均達到了0.01的顯著性水平，呈極顯著增加趨勢。3 結(jié)論與討論（1）近50年阿拉善高原潛在蒸散量年平均值為1 674 mm，呈極顯著增大趨勢，其線性傾向率為29.6 mm/10 a（f=14.184，p（2）整個研究時段內(nèi)（19712020年），不同月份的潛在蒸散具有明顯差異，7月潛在蒸散量最大，為297.7 mm，其次是6月（288.2 mm）和8月（244.4 mm）;1月潛在蒸散量最小，為20.8 mm，其次是12月（24.0 mm）和2月（33.3 mm）。（3）潛在蒸散的空間分布既受氣候條件的制約，又受地理環(huán)境的影響。阿拉善高原潛在蒸散的空間分布在西部高于東部，最大蒸散

8、量為2 165.1 mm，出現(xiàn)在西北部的拐子湖;最小蒸散量為1 374.2 mm，出現(xiàn)在東南部的孿井灘。近年來，蒸散發(fā)的研究受到了國內(nèi)外學者的廣泛關注。吳霞等6研究指出，我國近些年來平均潛在蒸散呈現(xiàn)減少趨勢。史建國等7對黃河流域潛在蒸散的分析結(jié)果顯示，自1957年以來潛在蒸散量總體上呈“下降-穩(wěn)定-上升”趨勢。在氣候變暖的背景下，部分學者推測潛在蒸散發(fā)將呈現(xiàn)增加趨勢。潛在蒸散的變化與氣象因子的變化緊密相關，且不同氣象因子對潛在蒸散變化的作用不盡相同。由于潛在蒸散的影響因子多，潛在蒸散變化與各氣候要素變化的時空差異復雜多樣，在不同區(qū)域的特定氣候條件下，同一種氣候要素對潛在蒸散的作用也不盡相同，可

9、采用不同方法深入分析引起潛在蒸散變化的原因及與氣象因子的關系。參考文獻1 左大康.現(xiàn)代地理學辭典m.北京：商務印刷館， 1990.2 尹云鶴，吳紹洪，戴爾阜.19712008年我國潛在蒸散時空演變的歸因j.科學通報， 2010， 55（22）： 2226-2234.3 國家技術監(jiān)督局.中國氣候區(qū)劃名稱與代碼 氣候帶和氣候大區(qū)s. 北京： 中國標準出版社， 1998.4 衛(wèi)智軍，楊靜，馬春梅.從西部大開發(fā)透視阿拉善盟荒漠草地生態(tài)建設的意義與對策j. 內(nèi)蒙古草業(yè)， 2000（1）： 7-12.5 劉多森，汪縱生.可能蒸散量動力學模型的改進及其對辨識土壤水分狀況的意義j. 土壤學報， 1996（1）

10、：21-27.6 吳霞，王培娟，霍治國，等.1961-2015年中國潛在蒸散時空變化特征與成因j.資源科學， 2017， 39（5）： 964-977.7 史建國，嚴昌榮，何文清，等.黃河流域潛在蒸散量時空格局變化分析j.干旱區(qū)研究， 2007（6）： 6773-6778.責任編輯：黃艷飛analysis on temporal and spatial change characteristics of potential evapotranspiration in alxa plateau in the last 50 yearschang pei-jing et al（desert eco

11、-meteorology center of inner mongolia autonomous region， hohhot， mongolia 010051）abstract based on the surface meteor-ological observation data from 1971 to 2020， the potential evapotranspiration of alxa plateau was estimated. through trend analysis， moving mean and inverse distance weighted interpolation， the temporal change and spatial distribution characteristics of potential evapotranspiration in alxa plateau were analyzed.