大清河流域蒸發(fā)量變化分析

許海東

(遼寧省水文水資源勘測局營口分局，遼寧 營口 115003)

大清河流域蒸發(fā)量變化分析

許海東

(遼寧省水文水資源勘測局營口分局，遼寧 營口 115003)

蒸發(fā)是流域水循環(huán)和能量循環(huán)的關鍵環(huán)節(jié)。蒸發(fā)量的變化趨勢在水文循環(huán)過程中對氣候變化有著重要的指示意義。文章對大清河流域40a的蒸發(fā)量資料進行了初步分析，通過對蒸發(fā)量的分配與變化趨勢的分析，反映出了大清河流域蒸發(fā)量變化的特性規(guī)律。典型站1968—2007年蒸發(fā)量呈現(xiàn)逐漸緩慢減少的趨勢。

蒸發(fā)量；變化；趨勢；大清河；緩慢減少

1 流域概況

大清河是遼東半島渤海東岸上的一條中型河流，上游分東西兩支，東支發(fā)源于大石橋市建一鎮(zhèn)，西支發(fā)源于海城市英洛鎮(zhèn)，兩支流于望寶山水文站上游約15km處的高屯鎮(zhèn)匯合，在蓋州西海農(nóng)場注入渤海，全長100.7km，至河口距離為30km，有一級支流21條。

流域地理位置為E122°14′44″～123°0′13″，N40°15′18″～40°42′16″。流域東鄰大洋河，西向遼東灣，北靠海城河，南界碧流河。流域形狀呈扇形，地勢由東向西傾斜。

流域總面積1482km2,其中營口市境內1361km2，中東部低山丘陵面積占71%，西部平原占29%。

2 水文氣象

大清河屬于大陸性氣候，雖然面臨渤海，但由于山東和遼東兩半島的夾峙，東南邊界高山的阻擋，切斷了與太平洋的聯(lián)系，大大削減了海洋的作用。其氣候特點是冬季寒冷，春季多風少雨，夏季炎熱，暴雨集中，秋季涼爽。年平均氣溫為8～10℃,分布為西高東低。1月份溫度最低，平均為-8～-10℃,最低氣溫為-28℃。7月份溫度最高，平均在24～25℃,最高溫度在34～37℃。

多年平均無霜期為170d左右，初霜一般發(fā)生在10月8日左右，最早出現(xiàn)在9月20日，平均終霜日期為4月16日左右，最晚為5月16日。多年平均結冰期為150d左右，一般10月下旬開始結冰，次年4月上旬解凍。地面凍結深度在1m左右。

平均相對濕度在61%～67%，7、8月份最大，在77%～81%，4月份最小，在51%～59%。多年平均日照為2817.3h。平均風速為2～4m/s，最大風速出現(xiàn)在4—5月間，風速達40m/s，冬季多北風和東北風，春季為西南風，夏季為偏南風。多年平均蒸發(fā)量為1672.1mm(20口徑)，最大年蒸發(fā)量為2082.2mm，最大日蒸發(fā)量發(fā)生在4、5月份，最大月蒸發(fā)量為420.5mm，1月份最小，在40mm以下。

3 蒸發(fā)量分析

蒸發(fā)既是地表熱量平衡的組成部分，又是水量平衡的主要分量，更是水循環(huán)中各分量中最容易受土地利用和氣候變化影響的因素。此外，蒸發(fā)又可增加空氣濕度，對大氣環(huán)境起到很重要的調節(jié)作用。進行蒸發(fā)量變化的研究，對深入探討氣候變化規(guī)律具有十分重要的意義[1-2]。

大清河流域蒸發(fā)資料采用望寶山水文站觀測值，采用口徑為 20cm的蒸發(fā)器進行觀測。望寶山水文站位于大清河中、下游，蓋州市團甸鎮(zhèn)賈屯村，E121°24′，N41°33′。集水面積1070km2，河長70.2km，距河口距離30.5km。該站為大清河中下游干流站，目的是控制大清河的水量、沙量以及各種水文特征。

3.1 年蒸發(fā)量頻率分析

資料選取望寶山站E20蒸發(fā)皿蒸發(fā)量逐日觀測數(shù)據(jù)，進行1968—2007年的年蒸發(fā)量進行頻率分析計算。根據(jù)對40a蒸發(fā)資料的整理計算，得出系列頻率數(shù)據(jù)，便于流域蒸發(fā)量的分析和統(tǒng)計應用。相應頻率成果和參數(shù)見表1。

表1 望寶山站年蒸發(fā)量頻率分析成果表 mm

3.2 分析方法

對蒸發(fā)量求其季節(jié)、年、年代平均值，并求其季節(jié)、年代距平值，分析其在不同季節(jié)、年代的變化特征，用最小二乘法求得線性傾向率分析變化趨勢。季節(jié)劃分：春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋季(9—11月)、冬季(12—翌年2月)，全年(1—12月)。標準氣候年均值采用(1968—2007年)計40a的平均值。

3.3 蒸發(fā)量年際變化特征

用大清河流域望寶山站1968—2007年的年蒸發(fā)量繪制曲線圖并做線性趨勢，大清河流域望寶山站年蒸發(fā)量及線性趨勢圖見圖1。由圖1可知，1968—2007年大清河流域40a蒸發(fā)量呈現(xiàn)逐漸緩慢減少的趨勢，最大蒸發(fā)量為1968年的1705.9mm，最小蒸發(fā)量為1973年的 935.8mm。1985年以前蒸發(fā)量年際變化幅度較大，之后趨于緩和，在多年均值附近震蕩并呈緩慢減少的趨勢。其變化可能與氣溫變化有關[3]。

3.4 蒸發(fā)量年和季距平分析

對1968—2007年的40a蒸發(fā)量資料進行年和季節(jié)進行距平計算，大清河流域望寶山站年和季蒸發(fā)量距平變化表可知，大清河流域1968—2007年蒸發(fā)量平均值為1299.4mm；春季蒸發(fā)量平均值為472.9mm，占年均值的36.39%；夏季蒸發(fā)量平均值為472.5mm，占年均值的36.36%；秋季蒸發(fā)量平均值為256.2mm，占年均值的19.72%；冬季蒸發(fā)量平均值為97.8mm，占年均值的7.53%。春季、夏季所占比例基本相當，為全年最高；冬季所占比例為全年最低。

圖1 望寶山站1968—2007年蒸發(fā)量變化曲線

1968—1977年平均值只有春季略少于1968—2007年平均值，其他季節(jié)和年值都較1968—2007年各項值多；1978—1987年年平均值略多于1968—2007年平均值，春季均值多于1968—2007年同期值，夏、秋季均值少于1968—2007年同期值，冬季均值與1968—2007年同期值基本相當；1988—1997年各項值都少于1968—2007年同期值，1998—2007年春、冬值均少于1968—2007年同期值，夏季值略多于1968—2007年同期值，秋季值與1968—2007年同期值基本相當。

由距平分析可以看出，大清河流域蒸發(fā)量的變化經(jīng)歷了從70年代的多到80年代的相當?shù)?0年代的少和最近10a的略有回升的一系列變化，但現(xiàn)仍處于少與1968—2007年均值的狀態(tài)。這種動態(tài)的演變和緩慢減少的趨勢正反應了大清河流域蒸發(fā)量的變化，詳見表2。

表2 大清河流域望寶山站年和季蒸發(fā)量距平變化

3.5 蒸發(fā)量逐月變化分析

將1968—2007年蒸發(fā)量資料進行逐月統(tǒng)計，分別對平均值、最大值、最小值進行計算并對各月線性趨勢進行分析，見表3。

大清河流域望寶山站蒸發(fā)量逐月變化表可以1968—2007年1—12月的逐月蒸發(fā)量最大均值為211.7mm(5月)，最小均值為24.9mm(1月)；40a的極端最大值為291.6mm(1976年5月)，極端最小值為13.8mm(2001年1月)。

通過線性趨勢分析，線性傾向率只有7、8、9月為正值，其他月份均為負值。表明7、8、9月蒸發(fā)量略有增張，其他月份均呈明顯減少趨勢。其中4月份最為顯著，線性傾向率達-2.13，10月份較不明顯，線性傾向率僅為-0.19。

表3 大清河流域望寶山站蒸發(fā)量逐月變化

4 影響蒸發(fā)量變化的因素分析

影響蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化的因子很多，可分為動力因子、熱力因子和水分因子三類[4]。

經(jīng)研究表明：熱力因子中的氣溫日較差和動力因子中的平均風速與蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的相關性較強，其中氣溫日較差的關聯(lián)度更大。而其他氣象要素如降水、云量、濕度、日照時數(shù)、氣溫等對蒸發(fā)皿蒸發(fā)量變化趨勢的影響相對較小。

大清河流域的氣候特點是冬季寒冷，春季多風少雨，夏季炎熱，暴雨集中，秋季涼爽，也體現(xiàn)在蒸發(fā)量年內波動變化上。

氣溫日較差減少、風速的減小等因素都影響到大清河流域蒸發(fā)量的年際波動變化和緩慢減少趨勢，是大氣環(huán)境影響導致太陽輻射量的減少還是季風減弱及城市化發(fā)展導致觀測站點蒸發(fā)量變化，仍需要我們對各種資料和觀測手段及科學研究加以強化[5]。

5 結 語

對大清河流域1968—2007年的40a蒸發(fā)量資料進行各項分析，初步反映出了大清河流域蒸發(fā)量的年內各月的分配，總結了大清河流域40a來蒸發(fā)量的變化趨勢及距平變化。反映出了大清河流域蒸發(fā)量逐漸減少的和波動變化的基本特性。

由于資料和研究手段的限制，對于影響大清河流域蒸發(fā)量變化的因素及其發(fā)展態(tài)勢仍有待于進一步探討，應該是今后研究中需要關注的一項主要課題。

[1]張艷玲，王海艷，熊坤，等.商丘近40a蒸發(fā)量變化特征及原因分析[J].氣象與環(huán)境科學，2007，30(02)：72-75.

[2]蔡輝藝，余鐘波，楊傳國，等.淮河流域參考蒸散發(fā)量變化分析[J].河海大學學報：自然科學版，2012，40(01)：76-82.

[3]胡凝，高蓓.陜西渭河流域蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的氣候變化分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2011(33)：20877-20880.

[4]陳佩英，宋玉民，江清霞，等.1965—2007年沙澧河流域潛在蒸散量變化趨勢[J].氣象與環(huán)境科學，2010，33(03)：52-58.

[5]劉吉峰，許卓首，王玲，等.黃河流域氣候與水資源演變特點研究[J].中國水利，2009(13)：23-25.

AnalysisofEvaporationChangesinDaqingheRiverBasin

Xu Hai-dong

(Yingkou Substation of Liaoning Province Hydrology & Water Resources Survey Bureau，Yingkou 115003，China)

Evaporation is a key segment of water cycle and energy cycle.The change trend of evaporation process has important implications in the hydrological cycle to climate change.This article conducts a preliminary analysis of 40years evaporation data in the Daqinghe River basin，reflecting the characteristics of evaporation through the trend analysis of the evaporation in the Daqinghe River basin.Evaporation from 1968to 2007of the typical station was in the tendeney for decreasing slowly.

evaporation；change；trend；Daqinghe River；decreased slowly

1007-7596(2014)03-0004-03

2013-08-16

許海東(1979-)，男，遼寧阜新人，工程師，從事水文測驗、水平衡測試、水資源調查與評價等工作。

P333

A