1960-2015年西北干旱區(qū)相對(duì)濕度時(shí)空變化與氣候要素的定量關(guān)系

徐榮潞, 李寶富, 廉麗姝

(曲阜師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院, 山東 日照 276826)

空氣相對(duì)濕度是指在相同溫度下實(shí)際水汽壓和飽和水汽壓的比值，用以表征大氣中水汽的飽和程度[1]。相對(duì)濕度是調(diào)節(jié)地表水分和能量平衡的重要因素，能夠反映出氣溫、降水等氣候要素的綜合影響[2]。同時(shí)，相對(duì)濕度的變化與當(dāng)?shù)氐拇髿饽芤?jiàn)度、自然生態(tài)環(huán)境以及人類生產(chǎn)活動(dòng)都息息相關(guān)。因此，研究典型區(qū)域相對(duì)濕度的時(shí)空變化特征，有利于加深對(duì)區(qū)域氣候變化的認(rèn)識(shí)，對(duì)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)等方面具有重要的理論指導(dǎo)意義。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者開(kāi)展了有關(guān)空氣相對(duì)濕度的變化趨勢(shì)以及時(shí)空差異等方面的研究工作，并取得了一定成果[3]。國(guó)外研究表明，不同區(qū)域的相對(duì)濕度存在明顯的時(shí)空差異性[4]：全球范圍內(nèi)相對(duì)濕度的最高值分布在赤道地區(qū)，最低值主要處于南北緯30°附近的亞熱帶干燥地區(qū)。Akinbode等[5]分析表明1980—2001年尼日利亞相對(duì)濕度呈顯著下降趨勢(shì)；Vincent等[6]發(fā)現(xiàn)加拿大西部和南部地區(qū)顯著變暖，而相對(duì)濕度表現(xiàn)為下降趨勢(shì)。此外，Song等[7]指出1961—2010年我國(guó)東部絕大多數(shù)地區(qū)相對(duì)濕度呈顯著下降趨勢(shì)。盧愛(ài)剛[8]研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)相對(duì)濕度在秦嶺—淮河一線以北減小態(tài)勢(shì)變化明顯，而秦淮以南無(wú)明顯變化。在影響因素方面，Vicente等[9]發(fā)現(xiàn)西班牙地區(qū)的降水和氣溫是影響相對(duì)濕度變化的主要因素。Wang等[10]指出中國(guó)1961—1990年相對(duì)濕度的季節(jié)變化在夏季最大，冬季最小，主要受到東亞季風(fēng)的影響。諸多學(xué)者對(duì)天山南北坡[11]、武威[12]、青藏高原[13]、西南地區(qū)[14]等地方的相對(duì)濕度變化狀況進(jìn)行了分析，但對(duì)于西北干旱區(qū)整體相對(duì)濕度時(shí)空變化特征的研究尚待加強(qiáng)。近50 a來(lái)，作為對(duì)全球變化響應(yīng)的敏感區(qū)[15]，我國(guó)西北干旱區(qū)氣溫持續(xù)升高，蒸發(fā)和降水明顯增加[16]。在此背景下，西北干旱區(qū)相對(duì)濕度變化趨勢(shì)及其與氣溫、降水的定量關(guān)系還需進(jìn)一步研究和認(rèn)識(shí)。

因此，本文基于多種統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)西北干旱區(qū)1960—2015年相對(duì)濕度時(shí)空變化特征進(jìn)行分析，重點(diǎn)探討相對(duì)濕度與氣候要素的關(guān)系。同時(shí)，利用敏感性分析定量揭示氣溫和降水對(duì)相對(duì)濕度的影響程度，并且預(yù)估未來(lái)不同氣候變化情景下，相對(duì)濕度的變化狀況。其研究目的在于理解全球氣候變化下的生態(tài)脆弱區(qū)干旱化問(wèn)題，加強(qiáng)對(duì)西北干旱區(qū)氣候變化的認(rèn)識(shí)，為協(xié)調(diào)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

中國(guó)西北干旱區(qū)地理位置介于73°—106°E，35°—50°N，該區(qū)主要有天山、昆侖山、阿爾金山、阿爾泰山及祁連山等高大山脈，包圍著塔里木盆地、準(zhǔn)格爾盆地和河西走廊，總面積為235.2 km2，約占全國(guó)國(guó)土面積的24.5%[17]。該區(qū)深居內(nèi)陸，常年受大陸氣團(tuán)控制，屬于典型的溫帶大陸性氣候，干燥少雨，自然條件惡劣，植被稀疏，生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所用的數(shù)據(jù)均來(lái)源于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)中心，選取研究區(qū)內(nèi)時(shí)間序列完整、連續(xù)性較好的74個(gè)氣象站的1960—2015年逐月氣象數(shù)據(jù)，并采用算術(shù)平均值[18]對(duì)個(gè)別站點(diǎn)的缺失時(shí)段數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)，其分布范圍基本可以覆蓋整個(gè)西北干旱地區(qū)(圖1)。對(duì)于季節(jié)的劃分方法是:冬季取上年12月—本年2月，春季取3—5月,夏季取6—8月,秋季為9—11月。

圖1 西北干旱區(qū)74個(gè)氣象站點(diǎn)分布

1.3 研究方法

運(yùn)用Mann-Kendall非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)法，對(duì)西北干旱區(qū)的相對(duì)濕度序列進(jìn)行趨勢(shì)顯著性分析。該方法利用線性擬合得出趨勢(shì)方程，定量分析序列在某一時(shí)間段內(nèi)的趨勢(shì)特征，從而反映該序列是上升趨勢(shì)還是下降趨勢(shì)[19]，常用于氣候時(shí)間序列的變化趨勢(shì)的顯著性檢驗(yàn)[20]。對(duì)于時(shí)間序列X={x1,x2,…,xn}，構(gòu)造一秩序列[17]:

(1)

這里,

(2)

(3)

(4)

式中：xi和xj為連續(xù)的數(shù)據(jù)值；n為數(shù)據(jù)集合的長(zhǎng)度；對(duì)于樣本大于10的集合，檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量S接近于正態(tài)分布。var(S)為統(tǒng)計(jì)量S的方差；t為“結(jié)”的寬度；∑為所有“結(jié)”的總合。

為確定某一季平均相對(duì)濕度變化對(duì)年均相對(duì)濕度變化所做的貢獻(xiàn)率，計(jì)算了季節(jié)貢獻(xiàn)率[17]。公式如下：

(5)

為定量探討相對(duì)濕度和氣溫、降水量等氣象要素的關(guān)聯(lián)性，采用統(tǒng)計(jì)擬合方法建立多元線性回歸方程，并進(jìn)行相關(guān)關(guān)系統(tǒng)計(jì)顯著性檢驗(yàn)。

采用Zheng等[21]提出的敏感性計(jì)算方法，分析西北干旱區(qū)相對(duì)濕度對(duì)氣候要素變化的敏感性。該方法能定量、簡(jiǎn)便地評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)相對(duì)濕度的影響程度。計(jì)算公式如下：

(6)

2 結(jié)果與分析

2.1 時(shí)間變化特征

2.1.1 年際變化 1960—2015年，中國(guó)西北干旱區(qū)的年均相對(duì)濕度為50.33%，線性變化速率為-0.125%/10 a，經(jīng)Mann-Kendall檢驗(yàn)，下降趨勢(shì)未通過(guò)p<0.05的顯著性檢驗(yàn)。在不同時(shí)間段，相對(duì)濕度變化存在明顯差異。20世紀(jì)60年代(50.43%)—80年代(49.46%)中期，年均相對(duì)濕度變化不大(圖2)，波動(dòng)中略有下降。1986—1996年，相對(duì)濕度呈明顯增加趨勢(shì)(1.76%/10 a)，平均相對(duì)濕度達(dá)51.47%；而90年代末以來(lái)，年相對(duì)濕度的波動(dòng)幅度較大，且呈明顯下降趨勢(shì)(-2.041%/10 a)。其中，1997年、2009年、2014年的相對(duì)濕度均低于47.5%；2003年出現(xiàn)了50多年來(lái)的相對(duì)濕度最大值，為54.38%。

2.1.2 季節(jié)變化 冬季平均相對(duì)濕度最大，為59.47%，其次是秋季(52.98%)，而夏季和春季的相對(duì)濕度較小，分別為46.44%，42.30%。通過(guò)計(jì)算季節(jié)貢獻(xiàn)率可知，夏季平均相對(duì)濕度變化對(duì)年變化的貢獻(xiàn)率最大，為35.16%；其次是秋季和春季，分別為26.17%，21.09%；而冬季的貢獻(xiàn)率僅為17.58%。可見(jiàn)夏季變化是引起相對(duì)濕度年變化的重要原因。

圖2 1960-2015年西北干旱區(qū)相對(duì)濕度年均變化趨勢(shì)

從變化速率來(lái)看(圖3)，春季相對(duì)濕度降低趨勢(shì)最明顯，線性速率為-0.554%/10 a，但未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)(p<0.05)。20世紀(jì)60年代相對(duì)濕度波動(dòng)較大，且呈增加趨勢(shì)，在1964年相對(duì)濕度出現(xiàn)了50多年的最大值，為50.20%。70年代呈平穩(wěn)下降趨勢(shì)。80年代—90年代中期，相對(duì)濕度主要呈增加趨勢(shì)。而進(jìn)入21世紀(jì)后，春季相對(duì)濕度開(kāi)始明顯減少，2014年出現(xiàn)了最小值，為35.68%。

夏季，相對(duì)濕度的變化波動(dòng)較大，速率為-0.014%/10 a，未達(dá)到顯著性水平(p<0.05)。60—80年代中期，夏季相對(duì)濕度變化波動(dòng)不明顯；1985—1995年呈增加趨勢(shì)，其中在1993年出現(xiàn)最大值，為52.22%。1995—2010年，相對(duì)濕度明顯下降，并在2009年出現(xiàn)了最小值(40.85%)；而2010年以后，相對(duì)濕度又呈增加態(tài)勢(shì)。

秋季，相對(duì)濕度變幅較小，呈微弱增加態(tài)勢(shì)(0.087%/10 a)。60—70年代中期為下降趨勢(shì)。1975—2000年，相對(duì)濕度在波動(dòng)變化中略增。在進(jìn)入21世紀(jì)后，秋季相對(duì)濕度主要呈減少趨勢(shì)，并在2012年出現(xiàn)最小值(47.20%)。

冬季，相對(duì)濕度平均值明顯高于其他季節(jié)，總體上在波動(dòng)中略有減少(-0.03%/10 a)。80年代中期以后相對(duì)濕度變化波動(dòng)較大，1997年出現(xiàn)最小值(53.04%)。2005年以后，呈明顯下降趨勢(shì)。

2.2 空間變化特征

2.2.1 年變化 1960—2015年，西北干旱區(qū)有60.8%的氣象站點(diǎn)相對(duì)濕度減少，且22.9%的站點(diǎn)達(dá)到p<0.05的顯著性檢驗(yàn)(圖4)。其中，北疆地區(qū)的多年平均相對(duì)濕度最大，為56.33%；其次為南疆(47.87%)，而河西走廊的平均相對(duì)濕度最小，為45.95%。從空間上看，相對(duì)濕度呈現(xiàn)由東向西、由南向北逐漸增大的分布特點(diǎn)。

在變化速率方面，各區(qū)域相對(duì)濕度具有一定的差異。其中，南疆相對(duì)濕度整體呈顯著(p<0.05)增加趨勢(shì)，線性速率為0.228%/10 a，比如庫(kù)車(chē)(2.356%/10 a)增加趨勢(shì)最為明顯，通過(guò)了p<0.001的極顯著性水平檢驗(yàn)。北疆與河西走廊相對(duì)濕度都呈不顯著下降趨勢(shì)，線性速率分別為-0.238%/10 a，-0.349%/10 a，只有巴里坤(-1.578%/10 a)和阿拉善右旗(-1.203%/10 a)變化極顯著(p<0.001)。

圖3 1960-2015年西北干旱區(qū)相對(duì)濕度各季節(jié)變化趨勢(shì)

圖4 1960-2015年西北干旱區(qū)相對(duì)濕度空間變化

2.2.2 季節(jié)變化 春季，西北干旱區(qū)有78.4%的氣象站相對(duì)濕度減少，28.4%的站點(diǎn)達(dá)到p<0.05的顯著性檢驗(yàn)(圖5)；而僅有9.5%的站點(diǎn)呈顯著(p<0.05)增加趨勢(shì)。在空間上各區(qū)域相對(duì)濕度都呈降低趨勢(shì)。其中，河西走廊的降低速率最明顯，為-0.726%/10 a；其次是北疆地區(qū)和南疆地區(qū)，降低速率分別為-0.6%/10 a，-0.317%/10 a。另外，各區(qū)域平均相對(duì)濕度變化趨勢(shì)均未達(dá)到顯著性水平。

夏季，研究區(qū)有54.1%的氣象站點(diǎn)相對(duì)濕度減少，12.2%的站點(diǎn)達(dá)p<0.05的顯著性檢驗(yàn)；而24.3%站點(diǎn)呈顯著(p<0.05)增加趨勢(shì)。其中，河西走廊的相對(duì)濕度主要呈減少趨勢(shì)，速率為-0.339%/10 a；北疆地區(qū)為-0.056%/10 a。而南疆地區(qū)大部分呈現(xiàn)出顯著(p<0.05)增加趨勢(shì)，速率為0.341%/10 a。

秋季，研究區(qū)有48.6%氣象站點(diǎn)相對(duì)濕度增加，且28.4%的站點(diǎn)達(dá)到p<0.05的顯著性檢驗(yàn)；而14.9%的站點(diǎn)呈顯著(p<0.05)下降趨勢(shì)。南疆地區(qū)的相對(duì)濕度呈顯著(p<0.01)增加趨勢(shì)，速率為0.523%/10 a；而北疆地區(qū)和河西走廊仍呈不顯著降低趨勢(shì)，速率分別是-0.087%/10 a和-0.146%/10 a。

冬季，研究區(qū)有54.1%的氣象站點(diǎn)的相對(duì)濕度增加，20.3%的站點(diǎn)達(dá)到p<0.05的顯著性檢驗(yàn)；而僅有13.5%站點(diǎn)下降趨勢(shì)顯著(p<0.05)。在空間上，各區(qū)域變化狀況與夏季和秋季相似，仍然南疆地區(qū)為不顯著增加趨勢(shì)(0.318%/10 a)，在北疆地區(qū)和河西走廊為不顯著降低趨勢(shì)，變化速率分別為-0.186%/10 a，-0.182%/10 a。

以上結(jié)果表明，北疆地區(qū)和河西走廊各季節(jié)相對(duì)濕度都呈不顯著下降趨勢(shì)，且春季的減少速率最大。而南疆除春季外，其他季節(jié)都呈增加態(tài)勢(shì)，特別是夏、秋季節(jié)，通過(guò)了顯著性水平檢驗(yàn)(p<0.05)。

2.3 相對(duì)濕度變化與氣候要素的定性關(guān)系

近50多年來(lái)，西北干旱區(qū)降水量與相對(duì)濕度呈正相關(guān)，而氣溫、風(fēng)速與相對(duì)濕度呈負(fù)相關(guān)，線性關(guān)系如下：

y=54.526+0.046x1-0.911x2-0.022x3

(7)

式中：y為相對(duì)濕度；x1為降水量；x2為氣溫；x3為風(fēng)速。

回歸方程的線性擬合相關(guān)系數(shù)R=0.837，且通過(guò)了α=0.01的F檢驗(yàn)，表明回歸效果顯著。在對(duì)影響因子的回歸系數(shù)進(jìn)行t檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，降水量、氣溫的回歸系數(shù)通過(guò)了t檢驗(yàn)，而風(fēng)速未通過(guò)，這表明降水和氣溫是影響相對(duì)濕度變化的主要因素。

圖5 1960-2015年各季節(jié)相對(duì)濕度空間變化

近50多年來(lái)，相對(duì)濕度經(jīng)歷了平緩期(1960—1986年)、上升期(1987—1996年)和下降期(1997—2015年)；而降水和氣溫經(jīng)歷了平緩期(1960—1986年)和上升期(1987—2015年)。在降水和氣溫的相互影響下，年均相對(duì)濕度呈微弱下降趨勢(shì)。值得注意的是，2000年以來(lái)，由于西北干旱區(qū)的降水量增幅下降，且有將近1/2站點(diǎn)的降水量表現(xiàn)為減少態(tài)勢(shì)，而氣溫持續(xù)升高，導(dǎo)致全區(qū)相對(duì)濕度顯著降低(-2.771%/10 a)(圖6)。

圖6 1960-2015年相對(duì)濕度與氣溫、降水量的關(guān)系

在西北干旱區(qū)，受地形分割作用導(dǎo)致區(qū)域氣候具有明顯的差異性。1960—2015年，北疆、南疆與河西走廊的降水變化速率分別為9.143 mm/10 a，6.28 mm/10 a，4.31 mm/10 a，均通過(guò)了p<0.05的顯著性檢驗(yàn)；而氣溫變化速率分別為0.366℃/10 a，0.258℃/10 a，0.345℃/10 a (p<0.001)，表明50多年來(lái)，西北干旱區(qū)的降水和氣溫變化顯著。

從相關(guān)系數(shù)來(lái)看(表1)，除北疆地區(qū)的冬季相對(duì)濕度與降水的相關(guān)性通過(guò)了p<0.05的顯著性水平檢驗(yàn)，其他地區(qū)各季相關(guān)系數(shù)都介于0.7～0.85，且均達(dá)到p<0.01的顯著性水平，表明二者之間的相關(guān)性較高。同時(shí)，相對(duì)濕度與氣溫的相關(guān)系數(shù)存在明顯的區(qū)域和季節(jié)差異。各區(qū)域的春、夏季以及南疆、河西走廊地區(qū)的冬季相關(guān)系數(shù)都通過(guò)了p<0.01的顯著性水平；北疆的冬季和河西走廊的秋季未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)；而南疆的秋季，相對(duì)濕度與氣溫則呈不顯著正相關(guān)關(guān)系?？梢?jiàn)，相對(duì)濕度與降水的相關(guān)性高于氣溫。

2.4 相對(duì)濕度與氣候要素的定量關(guān)系

通過(guò)計(jì)算得出，西北干旱區(qū)年相對(duì)濕度對(duì)降水量、氣溫的敏感系數(shù)分別為0.122，-0.096，這表明若降水量增加10%，可誘發(fā)相對(duì)濕度增加1.22%；若氣溫升高10%，可誘發(fā)相對(duì)濕度減少0.96%；因此，在氣溫上升10%(與多年平均值相比，增加0.71℃)的情景下，降水增加的閾值為7.87%(增加11.67 mm)，使得相對(duì)濕度恰好可以保持不變。另外，不同季節(jié)中各氣溫與降水對(duì)相對(duì)濕度的影響程度也不同。各季節(jié)相對(duì)濕度對(duì)降水量的敏感系數(shù)分別為0.208，0.229，0.129，0.042；而相對(duì)濕度對(duì)氣溫的敏感系數(shù)分別為-0.312，-0.6，0.014，0.074。這顯示出在春、夏、冬季相對(duì)濕度對(duì)氣溫的敏感性均強(qiáng)于降水。特別是夏季，氣溫和降水度相對(duì)濕度變化的影響程度是最大的：若降水量增加10%，可使相對(duì)濕度增加2.29%；若氣溫上升10%，可使相對(duì)濕度降低6%。

表1 西北干旱區(qū)各季節(jié)相對(duì)濕度與降水、氣溫的相關(guān)系數(shù)

目前，我國(guó)西北干旱區(qū)處于氣溫升高、降水增加的“暖濕化”趨勢(shì)。自1987年以來(lái)，相對(duì)濕度增加了0.18%。其中，實(shí)際氣溫上升了7.57%，引起相對(duì)濕度減少率為0.71%；實(shí)際降水量增加率為7.26%，引起相對(duì)濕度增加了0.88%。

同時(shí)，基于相對(duì)濕度對(duì)氣候要素的敏感性，可以預(yù)估未來(lái)不同的氣候變化情景下，相對(duì)濕度的變化狀況。如果氣溫分別升高0.5，1.0，1.5，2.0℃，降水至少需要各增加8.18，16.36，24.55，32.72 mm，相對(duì)濕度才能基本不變。同理，如果降水保持穩(wěn)定，氣溫分別升高0.5，1.0，1.5，2.0℃，將會(huì)導(dǎo)致相對(duì)濕度分別降低0.34%，0.67%，1.01%，1.35%。

3 討論與結(jié)論

3.1 討 論

受全球氣候變化的影響，近幾十年來(lái)西北地區(qū)呈暖濕化的趨勢(shì)，但變化幅度存在季節(jié)與區(qū)域的明顯差異。氣溫和降水的顯著變化，必然引起空氣濕度的響應(yīng)和調(diào)整。因此，本文研究了西北干旱區(qū)空氣相對(duì)濕度的時(shí)空變化特征及其與氣溫、降水的定量關(guān)系。

研究顯示，西北干旱區(qū)相對(duì)濕度總體呈微弱下降態(tài)勢(shì)。自20世紀(jì)80年代中期以來(lái)，相對(duì)濕度變化幅度較大。特別是進(jìn)入21世紀(jì)，相對(duì)濕度顯著減少。Li[22]、Wang[23]等認(rèn)為西北干旱區(qū)氣溫和降水在1987年發(fā)生過(guò)“突變型”升高，但21世紀(jì)以來(lái)增加趨勢(shì)減弱。Yao等[24]利用多尺度干旱指數(shù)對(duì)干旱區(qū)進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)自1997年后轉(zhuǎn)為干燥趨勢(shì)。可見(jiàn)，氣溫、降水是影響相對(duì)濕度變化的重要因素。隨著氣溫逐漸升高，空氣中可容納的水汽含量增加。但在2000年之后，降水量增幅下降，導(dǎo)致空氣中實(shí)際存在的水汽含量也逐漸減少，最終造成2000年以來(lái)相對(duì)濕度明顯減少的現(xiàn)象。另外，在本文研究中，冬季相對(duì)濕度最大，主要是由于該時(shí)期氣溫較低，飽和水汽壓較小，且多雨雪天氣。而春季氣溫回升，但降水稀少，風(fēng)速較大，整體氣候條件干燥，相對(duì)濕度為全年最低。

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，北疆平均相對(duì)濕度較大，而南疆與河西走廊相對(duì)濕度較小。但南疆的相對(duì)濕度呈顯著增加趨勢(shì)，北疆和河西走廊呈不顯著下降趨勢(shì)。本研究和張雪芹等[25]發(fā)現(xiàn)，北疆地區(qū)升溫幅度最大，其次是河西走廊，而南疆升溫相對(duì)較慢?？梢?jiàn)，由于南疆氣溫的升高速率相對(duì)較低，而降水增加速率高于河西走廊，使得空氣相對(duì)濕度呈微弱增加態(tài)勢(shì)；而北疆和河西走廊地區(qū)，在氣溫顯著上升、降水增加的共同作用下，相對(duì)濕度呈微弱下降趨勢(shì)。張彥龍等[26]研究表示北疆地區(qū)濕度較高，但南疆有局部濕潤(rùn)化的趨勢(shì)。這與本文的研究結(jié)果相一致。另外，各區(qū)域的相對(duì)濕度變化差異還可能與大氣環(huán)流、局地自然條件(地形、潛在蒸散發(fā)等)和人類活動(dòng)等因素有關(guān)[27]。

基于西北干旱區(qū)氣候變化的客觀事實(shí)，以下幾個(gè)現(xiàn)象值得關(guān)注：(1) 雖然西北干旱區(qū)冬季氣溫上升速率最快[28]，但是冬季的相對(duì)濕度增加速率并不大；而植被生長(zhǎng)發(fā)育期的春、夏季相對(duì)濕度降低幅度較大，可能會(huì)造成植被退化、土壤水分流失增加，從而加劇沙漠化程度[29]。(2) 受復(fù)雜地形及其他氣候因素的影響，北疆降水增加速率明顯高于南疆和河西走廊，但是相對(duì)濕度卻呈減少態(tài)勢(shì)。(3) 近年來(lái)，干旱區(qū)降水增加趨勢(shì)有所降低，而氣溫卻持續(xù)升高[30]，地表及大氣水汽蒸發(fā)加強(qiáng)，這些變化增加了生態(tài)干旱的風(fēng)險(xiǎn)[24]，從而加劇了區(qū)域水資源短缺，降低農(nóng)業(yè)資源的有效利用[31]。以上事實(shí)一方面表明在全球氣候變化的背景下，西北干旱區(qū)的相對(duì)濕度具有進(jìn)一步下降的趨勢(shì)；另一方面，相對(duì)濕度的時(shí)空變化差異，可能對(duì)干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和農(nóng)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生潛在的不利影響。

3.2 結(jié) 論

(1) 1960—2015年，西北干旱區(qū)平均相對(duì)濕度值為50.34%，整體呈不顯著下降趨勢(shì)，速率為-0.125%/10 a的。其中在1960—1985年相對(duì)濕度呈微弱下降態(tài)勢(shì)；而后經(jīng)歷了10年上升期，在1995年以后，相對(duì)濕度在波動(dòng)中有較大幅度的降低。

(2) 西北干旱區(qū)相對(duì)濕度變化存在明顯的季節(jié)差異。除秋季的相對(duì)濕度變化速率呈微弱上升，其他季節(jié)速率都呈不顯著下降趨勢(shì)，且春季的下降速率最大(-0.554%/10 a)。相對(duì)濕度季節(jié)變化對(duì)年變化的貢獻(xiàn)率大小依次為：夏季>秋季>春季>冬季。

(3) 西北干旱區(qū)不同區(qū)域的相對(duì)濕度變化具有一定的空間差異。北疆和河西走廊各季節(jié)相對(duì)濕度都呈不顯著下降趨勢(shì)。而南疆除春季外，其他季節(jié)都呈增加態(tài)勢(shì)，特別是夏、秋季節(jié)，通過(guò)了顯著性水平檢驗(yàn)(p<0.05)。

(4) 相對(duì)濕度變化與降水和氣溫的相關(guān)性也存在明顯的時(shí)空差異。不同區(qū)域各季節(jié)相對(duì)濕度與降水均呈顯著(p<0.05)正相關(guān)性，而北疆的冬季和南疆、河西走廊的秋季相對(duì)濕度與氣溫相關(guān)性不顯著。

(5) 敏感性分析結(jié)果表明，若降水量增加10%，可誘發(fā)相對(duì)濕度增加1.22%；若氣溫升高10%，可誘發(fā)相對(duì)濕度減少0.96%。因此，在西北干旱區(qū)氣候暖濕化背景下，若氣溫增加10%，降水增加的閾值為7.87%，相對(duì)濕度恰好可以保持不變。