甘肃省1960-2009年不同气候区潜在蒸散量敏感性分析研究

作     者：卓玛兰草 

作者单位：西北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘普幸

授予年度：2012年

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

主      题：潜在蒸散量 辐射项 动力项 敏感系数 贡献 

摘      要：潜在蒸散量是农田灌溉管理、作物需水量估算、稀缺资料地区水量平衡等研究的重要参量，分析潜在蒸散量敏感性有助于农业水资源优化配置和气候变化对水资源的影响研究，且甘肃省作为生态环境脆弱区及气候变化敏感区之一，其潜在蒸散量的变化规律和影响因子究竟如何，在全球气候变化背景下的区域响应如何等都是值得关注的科学课题。 根据李栋梁对甘肃省气候区的划分标准，将甘肃省27个国家气象站分为七个气候区。基于甘肃省1960-2009年气象资料，利用Penman-Monteith公式、线性趋势线和ArcGIS(Inverse Distance Weighted)插值等方法，对研究区的潜在蒸散量、动力项和辐射项、敏感系数的时空变化特征进行分析。初步尝试将潜在蒸散量的敏感系数和贡献相结合的方法，较为全面的分析影响潜在蒸散量变化的主要影响因子，结论如下： 1.近50年来，甘肃省七个气候区内，河西暖温带干旱区和河西冷温带干旱区呈下降趋势，其余气候区都呈不同程度的上升趋势。潜在蒸散量的值夏季最多，春和秋季次之，冬季最少。不同气候区潜在蒸散量年代际变化不同，陇中北部冷温带半干旱区为先减后增，其它气候区为增-减-增。潜在蒸散量的空间变化特征表现为西北高东南低，自西北向东南递减，且甘南高原小，河西平原大，最大值在河西暖温带干旱区的瓜州，最小值在甘南高寒湿润区的合作。在河西暖温带干旱区和河西冷温带干旱区潜在蒸散量的动力项和辐射项的值基本相等，在其它五个气候区辐射项的值远大于动力项。在七个气候区，辐射项均呈上升趋势，以河西暖温带干旱区的上升最为显著。动力项的变化趋势，在河西暖温带干旱区、河西冷温带干旱区、祁连山高寒半干旱半湿润区和陇中北部冷温带半干旱区为下降趋势，其它三个气候区均为上升趋势。 2.由于定量化的要求，研究甘肃省不同气候区潜在蒸散量对于各气象因子的敏感程度，得出近50年来，净辐射为各气候区潜在蒸散量最敏感的气象因子，陇南湿润区、甘南高寒湿润区、陇中南部冷温带半湿润区和陇中北部冷温带半干旱区潜在蒸散量的敏感系数依次为RRHTUT，祁连山高寒半干旱半湿润区为RRHUTT，河西暖温带干旱区和河西冷温带干旱区为RTURHT。潜在蒸散量对相对湿度的敏感系数均为负值，对净辐射、平均风速和最高气温的敏感系数均为正值，而潜在蒸散量对最低气温的敏感系数较为复杂，在甘南高寒湿润区、祁连山高寒半干旱半湿润区和河西冷温带干旱区出现负值。 3.在不同的气候区内，对潜在蒸散量的贡献也不尽相同，在陇南湿润区对潜在蒸散量贡献最高的气象因子为相对湿度，其次为平均风速;在河西冷温带干旱区和河西暖温带干旱区平均风速和最高气温对潜在蒸散量贡献显著，特别是平均风速对潜在蒸散量的贡献在河西暖温带干旱区高达-12.795％。在其它的四个气候区，对潜在蒸散量贡献最高的气象因子一致，均为最高气温。在干旱区对潜在蒸散量贡献最显著的气象因子为平均风速，在半干旱、半湿润区及高海拔地区对潜在蒸散量贡献最显著的气象因子为最高气温，在湿润区对潜在蒸散量贡献最大的为相对湿度。 4.初步尝试通过结合潜在蒸散量的敏感系数和贡献的方法得出影响各气候区潜在蒸散量变化的主要气象因子，净辐射和平均风速为影响河西冷温带干旱区和河西暖温带干旱区潜在蒸散量变化的主要影响因子。净辐射和最高气温是影响陇中北部冷温带半干旱区、陇中南部冷温带半湿润区、甘南高寒湿润区和祁连山高寒半干旱半湿润区潜在蒸散量变化的主要影响因子。在陇南湿润区净辐射是影响潜在蒸散量变化最主要的影响因子，其次为相对湿度和平均风速。