錫林河流域水文氣象要素變化趨勢(shì)分析研究

張昊+陳瓊

摘要：本文利用錫林浩特水文站及氣象站1955年～2012年的降水、氣溫、蒸發(fā)等資料，采用Mann-Kendal法對(duì)錫林河流域水文氣象要素的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，結(jié)果表明：錫林河流域降水量變化趨勢(shì)不顯著，從年尺度來看，流域降水呈減少趨勢(shì)；年氣溫呈上升趨勢(shì)，年蒸發(fā)量總體呈上升趨勢(shì)；從季度這一尺度來看，春、冬季降水有所增加。

關(guān)鍵詞：水文氣象要素；Mann-Kendal法；變化趨勢(shì)；錫林河流域

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人類活動(dòng)引起的水文循環(huán)狀況和水量均衡要素在時(shí)間、空間上發(fā)生著不可忽視的變化，而水文氣象要素在時(shí)間序列上與降水、蒸發(fā)、氣溫等自然特征呈現(xiàn)一定關(guān)系，因此，本文利用錫林浩特水文站1955年～2012年的降水、蒸發(fā)、氣溫等資料，采用MannKendal法對(duì)錫林河流域水文氣象要素的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析[1]。這將為錫林河流域的水資源開發(fā)、水利工程建設(shè)、水土保持規(guī)劃、水庫調(diào)度等提供準(zhǔn)確而可靠的水文信息，對(duì)提高該地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益有著重要而深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。

1.研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)選擇

錫林河流域位于內(nèi)蒙古高原中東部大興安嶺西部的低山丘陵邊緣，地理坐標(biāo)為N：43°26′48″～44°39′21″，E：115°32′00″～117°12′00″，流域總面積10786km2。該區(qū)屬大陸性氣候，其特征是冬春寒、夏秋熱，年平均氣溫為1℃，最低氣溫-38.6℃，最高氣溫36.6℃，年均降水量345mm，最多550mm，最少210mm。該區(qū)屬典型侵蝕構(gòu)造地形，地貌具有明顯分帶性（見圖1）。

研究選取錫林河流域內(nèi)錫林浩特氣象站氣溫和降水?dāng)?shù)據(jù)以及流域內(nèi)水文站數(shù)據(jù)，為了各站點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)間序列具有可比性，選擇的氣象水文資料均在1955年～2012年。

2.研究方法

Mann-Kendal法通常用顯著性水平？與傾斜度β來檢驗(yàn)趨勢(shì)成分[3]，本文中？取0.1，β計(jì)算公式如下：

3.趨勢(shì)分析

3.1降水趨勢(shì)變化

錫林河流域多年平均降水量與地形高程關(guān)系密切，自東南到西北降水量逐漸減少。

由表1可知，降水序列的變化趨勢(shì)沒有氣溫序列的變化趨勢(shì)明顯，降水序列在時(shí)間尺度上均沒有通過95%的置信度檢驗(yàn)，故錫林河流域降水變化趨勢(shì)不顯著[4]。從年尺度來看，其β小于0，說明流域降水呈減少趨勢(shì)，從季度尺度來看，春、冬季β大于0，說明呈上升趨勢(shì)（圖2）。

3.2氣溫趨勢(shì)變化

錫林河流域氣溫伴隨地形高程的變化而變化，自東南到西北逐漸升高，MK趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果表明：該區(qū)域各季節(jié)均通過了95%的置信度檢驗(yàn)，具有顯著趨勢(shì)，由于其β均大于0，因此具有顯著上升趨勢(shì)（表1）[5]。

3.3蒸發(fā)趨勢(shì)變化

從年尺度來看，錫林河流域蒸發(fā)量未通過95%的置信度檢驗(yàn)，故其變化趨勢(shì)不明顯，其大于0，說明蒸發(fā)能力呈上升趨勢(shì)[6]。一般來說，蒸發(fā)能力隨著氣溫的升高而增大，這與前文氣溫的變化趨勢(shì)契合（表2）。

4.結(jié)語

本文利用錫林浩特水文站及氣象站1955年～2012年的降水、氣溫、蒸發(fā)等資料，采用Mann-Kendal法對(duì)錫林河流域水文氣象要素的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，得出以下幾點(diǎn)：

（1）錫林河流域降水量變化趨勢(shì)不顯著，從年尺度來看，流域降水呈減少趨勢(shì)，從季度這一尺度來看，春、冬季降水有所增加。

（2）錫林河流域氣溫序列變化趨勢(shì)顯著，各個(gè)季節(jié)均通過95%的置信度檢驗(yàn)，且β均大于0，因此該區(qū)域氣溫具有顯著上升趨勢(shì)。

（3）MK趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果表明：從年尺度來看，錫林河流域蒸發(fā)量未通過95%的置信度檢驗(yàn)，故其變化趨勢(shì)不明顯，因其β大于0，說明蒸發(fā)能力呈上升趨勢(shì)。

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