近53 a來祁連山南北坡潛在蒸散量及地表濕潤度變化趨勢分析

祁棟林，李　甫，肖建設(shè)，李曉東，肖宏斌，趙慧芳，蘇文將

( 青海省氣象科學(xué)研究所，青海省防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青?！∥鲗帯?10001)

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近53 a來祁連山南北坡潛在蒸散量及地表濕潤度變化趨勢分析

祁棟林，李甫，肖建設(shè)，李曉東，肖宏斌，趙慧芳，蘇文將

( 青海省氣象科學(xué)研究所，青海省防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海西寧810001)

摘要：利用祁連山地區(qū)15個(gè)氣象臺(tái)站1961～2013年月氣象資料，計(jì)算和分析該地區(qū)潛在蒸散量和濕潤指數(shù)的變化趨勢。研究表明：(1)祁連山南北坡潛在蒸散量的年變化表現(xiàn)為單峰型，較大值出現(xiàn)在5～8月，較小值出現(xiàn)在12月至翌年2月。濕潤指數(shù)從5月開始逐漸增大，南坡7月最大，北坡9月最大，10月開始逐步減小。濕潤指數(shù)與潛在蒸散量在祁連山地區(qū)存在明顯的位相差。季節(jié)表現(xiàn)均為夏季最大、春秋季次之、冬季最小，潛在蒸散量相鄰季節(jié)間的波動(dòng)北坡明顯大于南坡，濕潤指數(shù)則相反；(2)祁連山地區(qū)南北坡潛在蒸散量均在波動(dòng)中呈顯著增加趨勢,而濕潤指數(shù)波動(dòng)中緩慢增加，但變化趨勢不明顯。潛在蒸散量和濕潤指數(shù)增加速率均是北坡大于南坡。南北坡潛在蒸散量和濕潤指數(shù)未來變化趨勢總體上將同過去保持一致，且北坡年潛在蒸散量變化趨勢強(qiáng)度強(qiáng)于南坡；(3)通過與各氣候因子的多元回歸分析表明，影響祁連山南北坡濕潤指數(shù)(潛在蒸散量)的主要因子是降水量(氣溫),其他氣候因子的變化對(duì)地表干濕狀況起增強(qiáng)或削弱作用。

關(guān)鍵詞：潛在蒸散量；濕潤指數(shù)；貢獻(xiàn)率；祁連山地區(qū)

引言

近年來在全球變化研究中，對(duì)陸地干濕狀況給予了特別的關(guān)注。許多學(xué)者對(duì)中國的干濕狀況進(jìn)行過研究探討[1-9]，如吳紹洪等[1]研究認(rèn)為1971～2000年中國大部分地區(qū)最大可能蒸散呈減少趨勢, 西北、青藏高原、西南和東北南部地區(qū)減少趨勢顯著,青藏高原由東南向西北干旱程度增加。對(duì)中國尤其是中國北方半干旱地區(qū)的干旱趨勢與地表干濕狀況的研究已經(jīng)取得了大量成果，如張淑杰等[6]認(rèn)為東北地區(qū)濕潤指數(shù)整體呈下降趨勢；黃小燕等[7]指出西北地區(qū)有變濕趨勢，濕潤指數(shù)平均每10 a增加0.006，且春、冬季增加趨勢最明顯；劉勁龍等[8]分析指出四川盆地氣候在總體上呈現(xiàn)顯著的變干或變濕趨勢；趙福年等[9]指出石羊河流域參考蒸散量呈增加趨勢。本文根據(jù)祁連山地區(qū)15個(gè)臺(tái)站1961～2013年53 a的月地面氣象觀測資料，利用劉多森等[10]提出的動(dòng)力學(xué)模型的改進(jìn)模型計(jì)算潛在蒸散量和濕潤指數(shù)，分析祁連山南北坡地表濕潤狀況的變化趨勢及其與環(huán)境因子之間的關(guān)系，揭示全球變暖背景下該地區(qū)氣候干濕狀況的演變特征。

1資料和方法

1.1研究區(qū)概況

祁連山呈西北—東南走向，是我國西北荒漠區(qū)和青藏高原高寒區(qū)的過渡區(qū)，其遠(yuǎn)離海洋，受大陸性荒漠氣候影響，具有典型大陸性氣候和高原氣候特征，在自然氣候分區(qū)上有非常重要的作用。祁連山是甘肅省石羊河、黑河、疏勒河等內(nèi)陸河及青海省大通河的發(fā)源地,更是河西走廊綠洲的天然水庫。冬季長且寒冷干燥，夏季短而溫涼濕潤，海拔4 500 m以上終年積雪，發(fā)育分布著現(xiàn)代冰川。

1.2資料和區(qū)域劃分

選取研究區(qū)15個(gè)氣象站(圖1) 1961～2013年逐月地面氣象觀測資料(氣溫、氣壓、風(fēng)速、相對(duì)濕度、降水量和日照時(shí)數(shù)等)，資料均來自于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http://cdc.nmic.cn)。以區(qū)域各站點(diǎn)要素算術(shù)平均代表各區(qū)域要素序列。15個(gè)觀測站較均勻地分布在祁連山的四周，根據(jù)祁連山地理位置和氣候特點(diǎn)將氣象站劃分為南北坡2大區(qū)域，南坡為青海省的8個(gè)氣象站：托勒、野牛溝、祁連、門源、天峻、剛察、德令哈、茶卡，平均海拔3 140.7 m；北坡為甘肅省的7個(gè)氣象站：高臺(tái)、酒泉、山丹、烏鞘嶺、武威、永昌、玉門, 平均海拔1 807.6 m，南坡測站位置高于北坡。表1給出祁連山15測站地理位置與1961～2013年氣象要素平均值，其中潛在蒸散量和濕潤指數(shù)為本文計(jì)算結(jié)果。季節(jié)劃分以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。

圖1　祁連山地區(qū)氣象站分布

站名緯度/°N經(jīng)度/°E海拔高度/m氣溫/℃降水量/mm風(fēng)速/(m/s)日照時(shí)數(shù)/h潛在蒸散量/mm濕潤指數(shù)南坡托勒38.698.423367.0-2.5297.12.22985.0488.00.46野牛溝38.4299.583320.0-2.9416.32.62682.4397.30.83祁連38.18100.252787.41.1406.51.92854.6546.50.59門源37.38101.622850.00.9519.11.72562.6415.51.08天俊37.399.033417.0-0.9351.83.52987.7559.60.56剛察37.33100.133315.0-0.2382.23.52992.2560.80.56德令哈37.3797.332981.54.0180.72.13078.31000.50.17茶卡36.7899.083087.62.0215.53.13026.4820.20.22平均--3140.70.2346.12.62896.2598.60.56北坡高臺(tái)39.3399.831332.27.9109.82.63104.3952.10.13酒泉39.7798.481477.27.588.42.23066.91078.30.09山丹38.8101.081764.66.6200.22.42926.51044.10.19烏鞘嶺37.2102.873045.10.1399.24.92613.1574.20.63武威37.92102.671531.58.3167.91.82900.1942.50.18永昌38.23101.971976.65.2202.92.92969.8832.80.23玉門40.2797.031526.07.267.83.63234.71315.80.06平均--1807.66.1176.62.92973.6962.80.22

1.3方法

1.3.1月潛在蒸散量

月潛在蒸散量ETi用劉多森等[10]提出的動(dòng)力學(xué)模型改進(jìn)公式計(jì)算，該方法為中國氣象局推薦的生態(tài)氣象監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)中的計(jì)算方法[11]。

(1)

式中i為月份，d為該月天數(shù)，Ui為10 m高度月平均風(fēng)速(m/s)，Pi為月平均氣壓 (hPa)，ti為月平均氣溫(℃)，w0i是溫度為ti時(shí)的飽和水汽壓(mmHg)，hi為月平均相對(duì)濕度(%)。

飽和水汽壓w0i的計(jì)算[11]如下：

(2)

(3)

1.3.2濕潤指數(shù)

降水和地表蒸發(fā)潛力是影響地表干濕變化的2個(gè)主要因子，降水增加有利于地表變濕,而地表蒸發(fā)潛力增大可使地表變干[2]。濕潤指數(shù)(K)的計(jì)算方法[5,11]如下：

(4)

式中R為降水量，ET為潛在蒸散量。

干濕狀況劃分參考文獻(xiàn)[12]：K<0.03為極干旱氣候區(qū)，0.031.0為濕潤氣候區(qū)。

1.3.3貢獻(xiàn)率

采用多元線性回歸方法分析各氣象因子對(duì)濕潤指數(shù)和潛在蒸散量的影響。按方精云[13]和張嘉琪等[14]的方法用SPSS軟件求算各氣象因子的標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)，按照公式(5)與(6)計(jì)算各氣象因子對(duì)濕潤指數(shù)與潛在蒸散量變化的相對(duì)貢獻(xiàn)率，作為比較氣象因子影響濕潤指數(shù)和潛在蒸散量分布強(qiáng)弱的指標(biāo)。

(5)

(6)

式中Y為濕潤指數(shù)(或潛在蒸散量)的標(biāo)準(zhǔn)化值，Z1、Z2、Z3…Zn分別為各氣象因子的標(biāo)準(zhǔn)化值，b1、b2、b3…bn為各氣象因子序列標(biāo)準(zhǔn)化后對(duì)應(yīng)的回歸系數(shù)，n為樣本數(shù)；η1為Z1變化對(duì)Y變化的相對(duì)貢獻(xiàn)率。

采用線性趨勢分析[15]與R/S分析[16]方法分析濕潤指數(shù)和潛在蒸散量的年際及未來變化趨勢。

2結(jié)果分析

2.1潛在蒸散量和濕潤指數(shù)的逐月和季節(jié)變化

圖2給出祁連山南北坡降水量、潛在蒸散量和濕潤指數(shù)的逐月變化。降水量、潛在蒸散量和濕潤指數(shù)年變化均表現(xiàn)為單峰型。祁連山南坡降水量明顯多于北坡；潛在蒸散量最大值出現(xiàn)在6～7月，最小值南北坡均出現(xiàn)在1月；濕潤指數(shù)5月開始逐漸增大，南坡7月達(dá)最大，北坡9月最大，10月開始減小，11月至次年4月相對(duì)較小，4～7月的增加率和9～11月的減小率南坡明顯大于北坡，濕潤指數(shù)在祁連山南北坡存在明顯的位相差。通過南北坡降水量和潛在蒸散量7～9月平均增(減)幅率對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，7～9月降水量南坡減幅率明顯大于北坡，而潛在蒸散量剛好相反，正是南北坡降水量和潛在蒸散量月平均增(減)幅率的大小，造成南北坡濕潤指數(shù)最大值出現(xiàn)月份的差異。

圖2　祁連山地區(qū)降水量、潛在蒸散量和濕潤指數(shù)的逐月變化

祁連山南北坡潛在蒸散量均為夏季最大、春季次之、冬季最小，而濕潤指數(shù)表現(xiàn)為夏季最大、秋季次之、冬季最小，故年潛在蒸散量的大小主要取決于夏春季，而年濕潤指數(shù)的大小主要取決于夏秋季。潛在蒸散量相鄰季節(jié)之間的波動(dòng)北坡明顯大于南坡，濕潤指數(shù)則相反。

2.2潛在蒸散量和濕潤指數(shù)的年際變化

圖3給出祁連山南北坡1961～2013年潛在蒸散量的年際變化?？梢钥闯?，南坡近53 a潛在蒸散量平均值為598.6 mm，最大值為702.4 mm(2013年)，最小值為458.8 mm(1967年)，極差為243.6 mm，變異系數(shù)為7.1%。南坡潛在蒸散量以9.9 mm/10 a的速率增加，其增加趨勢達(dá)到0.01的顯著性水平。北坡近53 a潛在蒸散量平均值為962.8 mm，最大值出現(xiàn)在2013年(1 162.4 mm)，最小值出現(xiàn)在1993年(792.2 mm)，極差為370.2 mm，變異系數(shù)為7.3%。北坡潛在蒸散量以14.1 mm/10 a的速率增大，其增大趨勢通過了0.05的顯著性水平檢驗(yàn)。

圖4給出祁連山南北坡1961～2013年濕潤指數(shù)的年際變化?？梢钥闯?，南坡近53 a平均濕潤指數(shù)為0.56，屬半濕潤氣候區(qū)，變異系數(shù)為16.8%，最大值0.90出現(xiàn)在1989年，最小值0.4出現(xiàn)在1961年和1991年，極差為0.5，濕潤指數(shù)以0.002/10 a的速率增加；北坡平均濕潤指數(shù)為0.22，屬半干旱氣候區(qū)，變異系數(shù)為24.1%，最大值0.33出現(xiàn)在1971年，最小值0.11出現(xiàn)在1965年，極差為0.22，濕潤指數(shù)以0.005/10 a的速率增加。南北坡濕潤指數(shù)均未通過顯著性檢驗(yàn)，表明南北坡濕潤指數(shù)年際變化趨勢不明顯。

總體而言，祁連山南北坡潛在蒸散量的總體變化趨勢相同，但階段性變化和增加速率略有不同，南坡一直波動(dòng)上升，北坡1960～1980年代末呈減小趨勢，1990年代后出現(xiàn)快速增加趨勢。南坡平均蒸散量比北坡少364.2 mm，南、北坡濕潤指數(shù)在波動(dòng)中呈現(xiàn)緩慢增加趨勢，且北坡增加速率比南坡快，南坡平均濕潤指數(shù)比北坡高0.34。

圖3　近53 a祁連山地區(qū)潛在蒸散量的年際變化

圖4　近53 a祁連山地區(qū)濕潤指數(shù)的年際變化

表2給出祁連山南、北坡四季潛在蒸散量和濕潤指數(shù)的年際變化趨勢。可以看出, 潛在蒸散量在祁連山南坡除夏季外其他季節(jié)均呈顯著增加趨勢，氣候傾向率分別為2.9、3.0和2.0 mm/10 a；北坡冬春季呈顯著增加趨勢，氣候傾向率分別為5.9和1.9 mm/10 a。北坡冬季濕潤指數(shù)以0.014/10 a的速率增加并通過0.05的顯著性檢驗(yàn)，其他季節(jié)變化趨勢不明顯；南坡春、夏、秋、冬季濕潤指數(shù)變化趨勢均不明顯。

表2　祁連山地區(qū)四季潛在蒸散量和濕潤指數(shù)的年變化趨勢

注：*、**和***分別表示通過0.10、0.05和0.001的顯著性檢驗(yàn)

2.3潛在蒸散量與濕潤指數(shù)的年代際變化

表3給出祁連山地區(qū)潛在蒸散量和濕潤指數(shù)的年代際距平。潛在蒸散量南坡1960～1970年代、1990～2000年代為負(fù)距平，1980年代為正距平；北坡1960～1990年代為負(fù)距平，2000年代為正距平。南坡濕潤指數(shù)1960年代、1980年代為負(fù)距平，1990年代變化不大，2000年代為正距平；北坡1980～1990年代為負(fù)距平，1960年代與氣候標(biāo)準(zhǔn)值基本持平，2000年代為正距平?？傮w來看，1990~2000年代，南北坡濕潤指數(shù)和潛在蒸散量均呈增加趨勢，濕潤指數(shù)南北坡的增加幅度相同，潛在蒸散量增幅北坡是南坡的3倍。

表3　祁連山地區(qū)潛在蒸散量和濕潤指數(shù)的年代際距平

2.4潛在蒸散量和濕潤指數(shù)未來變化趨勢

對(duì)祁連山南、北坡潛在蒸散量和濕潤指數(shù)時(shí)間序列進(jìn)行R/S分析，計(jì)算出Hurst指數(shù)見表4。Hurst指數(shù)能很好地揭示潛在蒸散量和濕潤指數(shù)時(shí)間序列的趨勢，并且可以根據(jù)Hurst指數(shù)值的大小判斷趨勢性的持續(xù)性(反持續(xù)性)強(qiáng)度大小[17]。從表4看出祁連山南北坡年和四季潛在蒸散量(除北坡秋季為0.42)與濕潤指數(shù)(除南坡冬季為0.48)的Hurst指數(shù)值都>0.5，說明其未來變化趨勢將同過去保持一致，北坡秋季潛在蒸散量與南坡冬季濕潤指數(shù)變化將發(fā)生逆轉(zhuǎn)；北坡年潛在蒸散量的Hurst指數(shù)值明顯大于南坡，表明北坡的未來變化趨勢強(qiáng)度強(qiáng)于南坡；南北坡年濕潤指數(shù)的Hurst指數(shù)基本相當(dāng)，未來變化趨勢強(qiáng)度的差異不明顯。

2.5祁連山南、北坡干濕狀況變化的氣候成因

從濕潤指數(shù)的定義來看，其變化取決于降水和潛在蒸散量[5,11]。顯然降水量的多少會(huì)直接影響濕潤指數(shù)的大小，而潛在蒸散量與氣溫、日照時(shí)數(shù)、空氣濕度、風(fēng)速等諸多氣象要素有關(guān)。

2.5.1氣象因子對(duì)濕潤指數(shù)及潛在蒸散量變化的相對(duì)貢獻(xiàn)率

表4　祁連山南、北坡潛在蒸散量和濕潤指數(shù)的Hurst指數(shù)值

表5　祁連山南、北坡各氣象因子對(duì)年潛在蒸散量和濕潤指數(shù)變化的相對(duì)貢獻(xiàn)率(單位：%)

表6　祁連山南、北坡各氣象因子對(duì)季節(jié)潛在蒸散量和濕潤指數(shù)變化的相對(duì)貢獻(xiàn)率(單位：%)

表5和表6給出各氣象因子對(duì)濕潤指數(shù)及潛在蒸散量變化的相對(duì)貢獻(xiàn)率(η1)。就年變化而言，祁連山南北坡降水量的變化對(duì)濕潤指數(shù)變化影響最大，貢獻(xiàn)率在50%以上，氣溫和相對(duì)濕度對(duì)南坡的影響次之，貢獻(xiàn)率在18%左右，而北坡相對(duì)濕度的貢獻(xiàn)率在28%左右，風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)對(duì)南北坡濕潤指數(shù)變化的相對(duì)貢獻(xiàn)率較小。對(duì)于祁連山南北坡的潛在蒸散量，氣溫是主要影響因子，貢獻(xiàn)率在35%以上，次要因子為相對(duì)濕度和風(fēng)速，日照時(shí)數(shù)影響最小。表明影響祁連山區(qū)南北坡濕潤指數(shù)的主要因子是降水量，次要因子南北坡略有不同，影響潛在蒸散量的主要是氣溫，次要因子南北坡相同。就各季節(jié)而言，祁連山南北坡濕潤指數(shù)的主要影響因子是降水量，相對(duì)貢獻(xiàn)率在45%以上，南坡的次要影響因子是相對(duì)濕度和氣溫，風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)的影響較小，冬春季相對(duì)濕度和風(fēng)速、夏秋季相對(duì)濕度和氣溫是北坡的次要影響因子。祁連山南坡夏季相對(duì)濕度的變化對(duì)潛在蒸散量變化影響最大，貢獻(xiàn)率在39%左右，氣溫和風(fēng)速的變化次之，其他季節(jié)氣溫影響最大，貢獻(xiàn)率在37%以上，相對(duì)濕度和風(fēng)速影響次之。北坡冬春季氣溫變化對(duì)潛在蒸散量影響最大，貢獻(xiàn)率在35%以上，相對(duì)濕度和風(fēng)速變化次之，夏秋季相對(duì)濕度的變化對(duì)潛在蒸散量影響最大，貢獻(xiàn)率在43%以上，氣溫和風(fēng)速的變化次之，日照時(shí)數(shù)對(duì)南北坡潛在蒸散量的影響都很小。

2.5.2影響因子的變化趨勢

祁連山南、北坡1961～2013年近53 a平均氣溫和降水量均呈顯著增加趨勢，氣溫的氣候傾向率分別為0.37和0.34 ℃/10 a，趨勢系數(shù)為0.81和0.75，均通過0.001的顯著性檢驗(yàn)；降水的氣候傾向率分別為10.7和5.2 mm /10 a，趨勢系數(shù)為0.39和0.28，分別通過0.001和0.05的顯著性檢驗(yàn)。降水量與濕潤指數(shù)、平均氣溫與潛在蒸散量的年際變化趨勢相一致(圖略)，祁連山南坡潛在蒸散量與平均氣溫(降水量)的相關(guān)系數(shù)為0.57(0.31)，濕潤指數(shù)與降水量(平均氣溫)的相關(guān)系數(shù)為0.86(0.05)；北坡潛在蒸散量與平均氣溫(降水量)的相關(guān)系數(shù)為0.54(0.47)，濕潤指數(shù)與降水量(平均氣溫)的相關(guān)系數(shù)為0.87(0.09)。南北坡潛在蒸散量與平均氣溫、濕潤指數(shù)與降水量的相關(guān)系數(shù)均通過0.01顯著性檢驗(yàn)，而且南北坡潛在蒸散量與降水量的相關(guān)關(guān)系也通過0.05以上的顯著性檢驗(yàn)，說明降水(平均氣溫)是導(dǎo)致祁連山地區(qū)濕潤指數(shù)(潛在蒸散量)變化的主要原因，而且降水對(duì)潛在蒸散量也有一定的影響。

3結(jié)論與討論

(1)祁連山南北坡潛在蒸散量的年變化表現(xiàn)為單峰型，較大值均出現(xiàn)在5～8月，較小值出現(xiàn)在12月至翌年2月。濕潤指數(shù)從5月開始逐漸增大，南(北)坡7月(9月)最大，10月開始逐漸減??；4～7月的增加率和9～11月減小率南坡明顯大于北坡；濕潤指數(shù)祁連山南北坡存在明顯的位相差。潛在蒸散量(濕潤指數(shù))季節(jié)表現(xiàn)均為夏季最大、春(秋)季次之、冬季最小。潛在蒸散量相鄰季節(jié)之間的波動(dòng)北坡明顯大于南坡，濕潤指數(shù)則相反。

(2)近53 a來，祁連山區(qū)年平均潛在蒸散量南坡為598.6 mm、北坡為962.8 mm，南、北坡潛在蒸散量均在波動(dòng)中呈顯著增加趨勢。濕潤指數(shù)南坡為0.56、北坡為0.22，波動(dòng)中呈緩慢增加，但變化趨勢不明顯。潛在蒸散量和濕潤指數(shù)增加速率北坡大于南坡?？傮w上南北坡潛在蒸散量和濕潤指數(shù)未來變化趨勢總體上將同過去保持一致，且年潛在蒸散量未來的變化趨勢強(qiáng)度北坡強(qiáng)于南坡，年濕潤指數(shù)變化趨勢強(qiáng)度的差異不明顯。

(3)通過與各氣象因子的多元回歸分析表明，影響祁連山南北坡濕潤指數(shù)(潛在蒸散量)的主要因素均是降水量(氣溫)，其他氣候因子的變化對(duì)地表干濕狀況起增強(qiáng)或削弱作用。

用降水量和潛在蒸散量之比構(gòu)建的濕潤指數(shù)分析祁連山地區(qū)近53 a干濕狀況的變化特征，且潛在蒸散量的計(jì)算考慮了氣溫、風(fēng)速、氣壓、降水量和相對(duì)濕度等氣象要素的變化，特別是計(jì)算過程中區(qū)分不同溫度條件，考慮了高海拔寒冷地區(qū)低溫對(duì)潛在蒸散計(jì)算的干擾，這樣更接近高海拔寒冷地區(qū)的實(shí)際情況。

吳紹洪等[1]研究認(rèn)為近30 a來中國陸地表層年平均最大可能蒸散在400～1 500 mm之間,本文計(jì)算的祁連山地區(qū)年平均潛在蒸散量在397.3～1 315.8 mm之間。杜軍等[18]研究指出，西藏北部地表濕潤指數(shù)以0.01～0.05/10 a的速率增加，黃小燕等[7]分析得出西北地區(qū)濕潤指數(shù)平均每10 a增加0.006；王根緒等[19]認(rèn)為過去40 a來黃河源區(qū)氣溫持續(xù)升高，在降水沒有明顯變化的情況下，導(dǎo)致青藏高原腹地氣候的暖干化趨勢。祁連山南北坡的濕潤指數(shù)變化趨勢與西藏北部地區(qū)及西北地區(qū)相一致，增幅與西北地區(qū)相當(dāng)，是西藏北部地區(qū)的1/10，與黃河源區(qū)的變化趨勢相反。

祁連山南、北坡干濕狀況差別較大，南坡平均濕潤指數(shù)比北坡高2.5倍。祁連山地域?qū)拸V，南北、東西向經(jīng)緯跨度大，海拔高度差異大，區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)流復(fù)雜，氣候類型多樣，造成祁連山地區(qū)南北坡氣候特點(diǎn)差異性很大[20-21]，從而導(dǎo)致祁連山南北坡濕潤指數(shù)和潛在蒸散量的南北差異。

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Analysis on Potential Evapotranspiration and Surface Moisture Index Change in the South and North Slope of Qilian Mountains in Recent 53 Years

QI Donglin, LI Fu, XIAO Jianshe, LI Xiaodong,XIAO Hongbin, ZHAO Huifang, SU Wenjiang

(InstituteofQinghaiMeteorologicalScience,QinghaiKeyLaboratoryofDisasterPreventingandReducing,Xi’ning810001,China)

Abstract:Based on meteorological data of 15 observation stations in the Qilian Mountains from 1961 to 2013, the potential evapotranspiration and moisture index there were calculated and analyzed. The results are as follows: (1) The annual variation of potential evapotranspiration in the north and south slope of the Qilian Mountains presented a single peak with the larger values occurring from May to August and the smaller values appearing from December to next February. The moisture index increased gradually from May, the maximum occurred in July (September) in the south (north) slope, and decreased gradually from October. There was obvious phase difference between moisture index and potential evapotranspiration in the Qilian Mountains area. The potential evapotranspiration and moisture index in summer were larger than those in spring and autumn, which were minimum in winter. The adjacent seasonal fluctuation of potential evapotranspiration in the north slope was significantly greater than that in the south slope, but moisture index was adverse. (2) The potential evapotranspiration in the north and south slope of the Qilian Mountains significantly increased, while moisture index increased slowly and the trend was not obvious. The increasing rate of potential evapotranspiration and moisture index in the north slope was faster than that in the south slope. The future trends of potential evapotranspiration and moisture index in the north and south slope would be coherent with the past in general, and the future trend of potential evapotranspiration in the north slope was stronger than that in the south slope. (3) The main factor influencing moisture index (potential evapotranspiration) in the south and north slope was precipitation (temperature), and the variation of other meteorological factors enhanced or weakened surface humid state.

Key words:potential evapotranspiration; moisture index; contribution rate; the Qilian Mountains

中圖分類號(hào)：P426.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-7639(2016)-01-0026-08

doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2016)-01-0026

作者簡介：祁棟林(1967-)，男，高級(jí)工程師，主要從事氣候變化和大氣成分研究. E-mail:qidl007@163.com

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金地區(qū)科學(xué)基金項(xiàng)目(41161009)和公益性行業(yè)(氣象)科研專項(xiàng)(GYHY201306054、GYHY201506001)共同資助

收稿日期：2015-07-18；改回日期：2015-08-25

祁棟林，李甫，肖建設(shè)，等.近53 a來祁連山南北坡潛在蒸散量及地表濕潤度變化趨勢分析[J].干旱氣象，2016，34(1)：26-33, [QI Donglin, LI Fu, XIAO Jianshe, et al. Analysis on Potential Evapotranspiration and Surface Moisture Index Change in the South and North Slope of Qilian Mountains in Recent 53 Years[J]. Journal of Arid Meteorology, 2016, 34(1):26-33], doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2016)-01-0026