黄河上游各区域蒸发能力对气温敏感性分析

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1、黄河上游各区域蒸发能力对气温敏感性分析摘要：本文利用相关分析法计算了蒸发量与气温的单站指数系数，建立了区域的蒸发能力对气温的响应模型。由于气温是影响蒸发能力的最主要因子，吉迈以上、吉迈__玛11、玛曲唐乃亥和黄河源区不同地域的蒸发能力变化也各有特点。在探求气温与蒸发能力关系的基础上，估算了气温变化对蒸发能力的敏感性，得到的结论是：近50年来，黄河源区蒸发能力总体上是随气温变化呈波动状上升态势，蒸发能力对气温变化的敏感程度远大于对降水量的变化，且愈往下游敏感性愈强。关键词：气温敏感性；蒸发能力；区域；黄河源区中图分

2、类号：S161.2+2文献标识码：B文章编号：1003-6997(2012)21-0049-021途径分析气温变化对蒸发能力的影响，是研究气候变化对黄河源区水文影响的一项重要内容。黄河源区已有多年的蒸发量观测资料，但观测蒸发量的蒸发器有多种，蒸发资料是各种蒸发器观测的混合资料，在对黄河源区的水循环要素与水量平衡进行估算时，蒸发量观测数据不统一，造成水量不平衡等。笔者分析了蒸发量与气温单站指数关系，建立气温与蒸发量关系，进一步分析了蒸发量对气温影响的敏感性。2资料的取得及可靠性考虑到黄河源区气象、水文站分布不均，为

3、了更好地反映整个流域气温、降水量、蒸发量等历年变化情况，选择没有变动的站址或变动后不影响记录连续性的站址，在分析计算中采用的测站均从20世纪50年代后期及60年代初开始观测。基于资料的代表性和完整性，其中，唐乃亥水文站自1956年起开始观测，至今已有近50多年的观测资料。但考虑到与气温、降水观测资料同步，并对部分站、年（或月）缺测的资料进行了插补和延长。故在分析计算中基本采用1959〜2008年1〜12月的气温、降水、蒸发量和径流资料系列，所采用的气温、降水、蒸发量与径流观测资料分别来源于青海省气象台、黄委会上游

4、水文水资源局。3蒸发量对气温变化敏感性分析3.1蒸发量与气温单站指数关系如前所述，影响蒸发量的因素甚多，其中主要因素还是气温。本课题拟设如下蒸发量与气温的指数关系：Ew=AeBT其中：Ew为蒸发量；T为气温；e为常数；A、B为经验参数。玛多站等的月蒸发量与月平均气温指数关系（见表1）。从表1可以看出，玛多、吉迈、玛曲、同德站蒸发量和气温关系密切，相关系数在0.78〜0.92之间，蒸发量实测值与计算值非常接近，其平均误差均在5%以内。另外，玛多、吉迈相关系数在0.9以上，说明吉迈以上蒸发量对气温是很敏感的。3.2区

5、域的蒸发量对气温响应模型E(mm)与平均降水量P(mm)和平均气温T(°C)之间的关系如下：E(p,t)=ea•p3•tr式中：E、p、t、分别为区域月平均蒸发量、月平均降水量、月平均气温；e为常数(自然对数)；a、3、r为回归系数。本文根据河源区各分区的气候与蒸发量变化特征建立了各分区的蒸发量响应模型，以分析源区及各区域蒸发量对不同气候情景的敏感性(见表2)。用河源区1959〜2008年的水文、气象资料，拟合了蒸发量随降水和气温的变化趋势。可以看出，蒸发量与降水、气温之间存在着明显的非线性关系。在降水量不变的情

6、况下，蒸发量随温度升高而变化的总趋势升高；在气温不变的情况下，蒸发量随降水增加而减少的趋势更为明显。总体来看，各区域相关系数在0.6以上，蒸发量与气温、降水之间的关系还是比较好的。3.3蒸发量对气温变化的敏感性分析3.3.1敏感性模式AEAp,AT=(EP+Ap,T+AT-EP,T)/EP,TX100%式中：EP，T为现状蒸发量；EP+Ap,T+AT为降水变化AP(%)与气温变化AT(°C)情景下的蒸发量，AEAp，△T是EP,T与EP+Ap,T+AT之间的相对之差。在敏感性研究中，假定气候变化情景不改变历史气候

7、的时空分布，且未来将重现降水、气温、径流缩放后的序列。在相同的气候变化情景下，响应的程度越大，水文要素越敏感；反之则不敏感。从表2中可以观察到，河源区月平均蒸发量与月平均降水量和月平均气温的复相关系数R分别为0.60、0.66、0.62和0.61。方差分析中的显著性水平值SigF<0.01，且SigF值远远〈F值，通过了a=0.01的显著性检验，说明黄河源区的蒸发量的变化与降水与气温有着非常显著的非线性相关关系。由于P和T是独立的自变量，将温度与降水的可能变化对蒸发量的影响叠加起来，就可得出蒸发量对未来各种气候变

8、化情景的响应。3.3.2敏感性分析利用表3中的模型，根据假定的气候变化情景，便可得到河源区蒸发量对气候变化的敏感性分析结果。从表3中可以看到，若气温不变，降水量减少1%和10%时，河源区蒸发量将分别增加0.27%和2.85%;若降水量增加1%和10%,河源区蒸发量将分别减少0.27%和2.52%。若降水量不变，气温上升0.1°C（气温每上升0.1°C，相对于吉迈以上、吉迈