临汾市近30年地表湿润指数变化分析

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　　 【摘 要】本文利用1981~2010年临汾市17个观测站的气象资料，根据中国气象局下发的 《生态质量气象评价规范》中计算湿润指数的方法，对临汾市地表湿润指数的时空变化特征进行研究，以期较客观地描述临汾市地表湿润状况的演变规律及其区域特征，并为生态环境建设、水资源合理利用提供重要的科学依据。
　　 【关键词】临汾市 潜在蒸散量 湿润指数
　　 一、资料与方法
　　 1.资料来源
　　 采用临汾市所辖17个观测站1981~2010年近30年的月平均气温（℃）、月降水量（mm）、月平均风速（m/s）、月平均气压（mb）和月平均相对湿度，进行各个站点地表湿润指数的计算。
　　 2.计算方法
　　 湿润指数（K）能较客观地反映某一地区的水热平衡状况。
　　 式中，R为降水量，ET为潜在蒸散量。
　　 式中，i是月份的编号，Pi是月平均气压(mb),ti是月平均气温（℃），di是月的天数，Ui是在10~12m高度处观测的月平均风速（m/s），Woi是在温度为ti时的饱和水汽压（mmHg），而hi是月平均相对湿度。
　　 月湿润指数Ki= Ri/ETi，其中Ri是月降水量（mm）；季度湿润指数K= Rs/(∑ETi)，其中Rs是季度降水量（mm），∑ETi是3个月潜在蒸散量之和；而年湿润指数K= Ra /(∑ETi)，其中Ra是年降水量（mm），∑ETi是12个月潜在蒸散量之和。
　　 Ｋ<1时，表示大气降水少于植被生理过程需水量;当Ｋ=1时,表示该区域大气降水与植被生理需水达到平衡;当Ｋ>1时,表示大气降水大于植被生理过程需水量，降水条件不成为当地植被生理需水的限制因子。
　　 二、结果与分析
　　 1.时间分布特征
　　 1.1年湿润指数变化趋势
　　 1981~2010年间，临汾市湿润指数总体上略有增加，但增加趋势不明显，经线性回归法计算得出近30年湿润指数趋势倾向率，平均每10年增加0.033，而近10年呈下降趋势，下降幅度为0.049/a，气候呈干旱化趋势，主要原因是近10年临汾市降水量呈减少趋势。临汾市近30年平均湿润指数为1.93，降水条件不是临汾市植被生理需水的限制因子。近30年湿润指数最大出现在2003年最高为3.73，对应2003年是近30年降水量最多的年份，年降水量为773.2mm，较常年偏多283.6mm，而湿润指数最小值出现在1986年为0.92，对应1986年是降水量次少的年份，年降水量339.3mm，较常年偏少150.3mm，近30年中仅1986年湿润指数小于1。与常年平均湿润指数相比，有11年为正距平，19年为负距平，其中在3个连续时期，即1981~1984年、1986~1988年和1994~1997年，都为负距平，其他时期正负距平不等。
　　 1.2 月湿润指数变化趋势
　　 根据临汾市近30年月湿润指数的统计分析（见表1）可知，4~10月连续9个月的月湿润指数均大于1，并且呈现抛物线型分布，这段时间恰好是植被和作物的生育期，降水条件大于植被生理需水量。月湿润指数最大值出现在8月为5.08，7月次之为5.02，主要是7、8月是临汾市降水量最多的月份，此时期也是农作物生理需水的关键期，可见降水可以满足植被生理需水，最小值出现在12月为0.19，11~12月及1~3月虽然湿润指数小于1，气候相对干旱，但此期间对植被和作物的生长影响较小。
　　表1 1981~2010年各月平均湿润指数
　　 2.空间分布特征
　　 根据1981~2010年临汾市平均湿润指数空间分布图（图略）分析：全市各县市近30年平均湿润指数在1.62～3.05之间，其中安泽最高，汾西最低，总的趋势是从平川北部向南、向东、向西逐渐递增，尤以东部山区最大、西部山区次之。临汾市各县市多年平均湿润指数均大于1，表明大气降水量大于植被生理过程需水量，就过去30年平均而言，水分不构成植被生长的限制因素。
　　 3.临汾市湿润指数变化的原因
　　 3.1降水量与潜在蒸散量的变化
　　 湿润指数是一定时间内降水量与潜在蒸散量之比，降水量或潜在蒸散量的变化都会影响到湿润指数的变化。1981~2010年间降水量与潜在蒸散量呈负相关，相关系数~0.26，降水量与潜在蒸散量均呈下降趋势，由临汾市1981~2010年降水量、潜在蒸散量与湿润指数的年代际变化（图略）分析，近30年降水量下降趋势明显大于潜在蒸散量，从年代际变化可以看出，1981~1990年间临汾市降水量最多，潜在蒸散量也最大，1991~2000年间临汾市降水量最小，潜在蒸散量也最小，2001~2010年降水量呈明显下降趋势，而潜在蒸散量呈显著上升趋势，导致近10年湿润指数下降。
　　 3.2湿润指数与其他气象要素的相关性
　　 1981~2010年期间，临汾市年平均气温以0.445℃/10a的速度线性显著增加，年平均相对湿度则以0.622/10a的速度线性减少。由临汾市各气象要素与湿润指数的相关性及线性趋势倾向率（图略）得出，临汾市湿润指数与降水量、平均相对湿度显著正相关，与蒸散量、平均气温、平均风速显著负相关，与平均气压不显著相关。
　　 三、结论
　　 近30年临汾市平均湿润指数为1.93，降水条件不成为植被生理需水的限制因子，湿润指数总体上略有增加，但增加趋势不明显，而近10年呈下降趋势；分月看，月湿润指数呈抛物线型分布，8月最大，7月次之；一年中夏季最湿润，冬季最干燥；空间分布上，地域差异表现为从平川北部向南、向东、向西逐渐湿润，尤以东部山区最湿润、西部山区次之；湿润指数与降水量、平均相对湿度显著正相关，与蒸散量、平均气温、平均风速显著负相关，与平均气压不显著相关。
　　参考文献：
　　[1] 中国气象局.生态质量气象评价规范(试行)[S].2007.
　　[2] 邢文渊，马雷凯，肖继东等.北疆地区地表湿润指数变化分析[J].沙漠与绿洲气象，2009，3(4)：9-12.
　　作者简介：代淑媚（1980-），女，汉族，山西省太谷县人，大学本科，工程师，通讯地址：山西省临汾市鼓楼南大街235号，主要从事天气预报服务研究。

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