我国南北过渡带水面蒸发的时空变化及趋势预测

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第19卷第2期2021年4月
南水北调与水利科技(中英文)
South-to-North Water Transfers and Water Science
Technology
Vol.19 No. 2 Apr. 2021
DOI : 10.13476/j. cnki. nsbdqk. 2021.0028
肖曼珍,朱春苗,宋小燕,等.我国南北过渡带水面蒸发的时空变化及趋势预测[J].南水北调与水利科技(中英文),2021,19
(2):263-272. X I A O M Z ,Z H U C M ,S O N G X Y,et a l . Spatiotemporal changes and trend prediction of water surface evapora­
tion in the north-south transitional zone of China[J]. South-to-North W a t e r Transfers and W a t e r Science T e chnology»2021,
19(2):263-272. (in Chinese)
我国南北过渡带水面蒸发的时空变化及趋势预测
肖曼珍1,朱春苗1,宋小燕1,廖显薇1,穆兴民2’3
(1.西北农林科技大学,陕西杨凌712100;2•西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西
杨凌712100;3.中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌712100)
摘要:为研究中国南北过渡带水面蒸发的时空变化及对其趋势进行预测,利用气候倾向率、M a n n -Kendall(M-K )趋
势检验法、灰色关联分析法和R /S 分析法对中国气象数据网南北过渡带43个气象站1980—2017年的水面蒸发量、 平均气温、相对湿度、平均风速、日照时数等的日数据进行分析。

结果表明:从时间上看,研究期内的南北过渡带年 平均水面蒸发量呈较显著上升趋势,气候倾向率为19. 3 _
八10 a)且在1994年前后发生了突变,水面蒸发量由减
小趋势转为上升趋势,年代平均水面蒸发量也逐步增加,季节上升趋势夏季较显著而春季、冬季、秋季不显著;从空 间上看,气候倾向率在研究区内中部和东北部较低,其他地区较高;水面蒸发量上升的主要原因为平均气温的升高。

在未来一段时间内,南北过渡带水面蒸发量将继续上升。

关键词:南北过渡带;水面蒸发量;时空变化;影响因素;趋势中图分类号:P426.2
文献标志码:A
开放科学(资源服务)标志码(()SID>:
水在地球大环境中是至关重要的组成部分,是 实现地球上所有活动的基本要素。

地球含有丰富的 水资源,但是可供人类直接用于生产生活中的淡水 资源却很少,只占到全球水资源总量的〇• 3 %[1],而 这些淡水资源中的很大一部分又通过蒸发返回到了 大气中参与水文循环。

近些年,由于人类各种活动 的干扰,温室气体和大气污染物的浓度升高,加快了 全球气候变化的速度[2]。

在全球环境问题日渐突 出,全球变化趋势不断发展的情况下,包括水面蒸发 在内的气候变化研究已经成为当前国际科学研究的 热点之一,并且得到了国际社会的广泛关注。

目前,国内外学者已经对蒸发做了许多的研究。

Chattopadhyay 等[3]指出相对湿度是影响印度蒸发 量的主要因素;贾文雄等[4]分析风速是影响祁连山和 河西走廊潜在蒸发量变化的主要因素;秦年秀等[5]分
析得出贵州蒸发量显著下降的主要原因是太阳净辐 射的显著下降;闵骞等[6]认为鄱阳湖水面蒸发量减小 的主要原因是相对湿度呈加大趋势;李岳坦等[7]认为 日照时数的减少是造成青海湖流域及周边地区蒸发 量减小的主要原因;张鹏飞等[8]认为气温是影响渭河 流域蒸发量的主导因子;熊玉琳等[9]研究发现日照时 数对海河流域蒸发量变化的贡献最大。

中国南北过渡带介于31°12'N 〜35°3(/N , 102°24'E 〜114°06'E ,全长约800 km ,总面积约为 23.2万km 2,内含秦岭山脉、大巴山脉,在中国处于 承东启西、连南接北的地理位置,包括河南、湖北、重 庆、四川、甘肃、陕西等6省(直辖市)的80个县[1°]。

南北过渡带是全球气候变化响应的敏感区,同时也 是南水北调中线的主要水源地和西部大开发的重点 区域[u ]。

南北过渡带生物资源丰富多样,是中国气
收稿日期:2020~06-28 修回日期:2020-09-16 网络出版时间:2020-10-20
网络出版地址:h t t p s ://k n s . c n k i. n e t /k c m s /d e t a i l /13. 1430. tv. 20201019. 1906. 004. h tm l 基金项目:国家自然科学基金(41501022);国家科技基础资源调查专项(2017FY100904);基本科研业务费(2452020167)作者简介:肖曼珍(1997—),女,湖南邵阳人,主要从事水面蒸发量研究。

E -m a il:1910401292@q q. c o m 通信作者:宋小燕(1983—),女,陕西介休人,副教授,硕士生导师,主要从事水文循环研究。

E -m a il:x ia o y a n s o n g @n w s u a f. e d u. c n
水文水资迸
• 263

1
2
3
4
5
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7
8
9
10 11 12
月份
图1
南北过渡带水面蒸发量年内分配
F ig. 1
A n n u a l d is tr ib u tio n o f w a te r e v a p o r a tio n in t h e n o r th -s o u th tr a n s itio n z o n e
p l.926 9x -3 011.2
水面蒸发置/nm
38.031.5
A
58.1
5.1
343
4.1
750 -
7001-----------1------------1-----------1-----------1-----------1-----------1-----------1-----------J
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
年份
图2
南北过渡带年平均水面蒸发置年际变化趋势
F ig. 2
I n te r a n n u a l c h a n g e tr e n d o f a n n u a l a v e r a g e w a te r s u rfa c e e v a p o r a tio n in th e n o r t h -s o u t h tra n s itio n z o n e
由图3可知:在整个研究时段内,水面蒸发量在
1994年左右发生了突变;1994年以前,水面蒸发M
呈减小趋势,年平均水面蒸发量为807. 5 mm ; 1994 年以后,水面蒸发量开始增大,呈上升趋势;1994一 2017年平均水面蒸发量比1980—1993年增加了 50.0 mm 。

研究结果与高蓓等[17:在陕西省年蒸发 皿蒸发的研究结论和朱晓华等18在中国地区对 蒸发量的研究结论相一致。

图4显示20世纪80年代平均水面蒸发量为 806.2 m m ,20世纪90年代比80年代增加了37. 5 m m , 2000—2009年比20世纪90年代增加了 4.9 mm , 2010—2019 年比 2000—2009 年增加了 16. 3 mm , 年代平均水面蒸发董也呈逐步增加的趋势。

从季平均水面蒸发量(图5)分析,水面蒸发量 夏季(6—8月)>春季(3—5月)〉秋季(9一11月)> 冬季(12月一次年2月),分别占多年平均水面蒸发 量的 37. 9%、28. 9%、20.8%、12.4%。

就季节变 化趋势而言.各季气候倾向率大小为夏季> 春季 >冬
候的分界线、物种的分界线.同时也是长江和黄河的 分水岭1。

但目前的研究,对整个南北过渡带蒸发 的研究甚少。

因此,研究中国南北过渡带水面蒸发
的时空变化并对其进行预测有助于深人了解南北过 渡带水文变化规律及其对气候变化的响应,对进一 步认识我国自然地理的分异规律具有十分重要的 意义。

1基础资料与研究方法
1. 1 基础资料
基础资料来源于中国气象数据网(http : //d a ta * cm a cn )“中国地面气候资料H 值数据集(V 3. 0)”。

收 集了南北过渡带43个气象站1980—2017年的平均 气温(0.1 C )、相对湿度(1 %)、平均风速(0. 1 m /s )、 日照时数(0.1 h )的日数据。

南北过渡带蒸发量实 测仪器有20 cm 口径蒸发皿和E 601型蒸发皿两 种,由于E 601型蒸发皿蒸发量更接近自然水体的
水面蒸发量,因此选取1980—2017年的E 601型蒸 发皿蒸发量代表水面蒸发数据.缺测数据由20 cm 口径蒸发皿蒸发i i 测M :数据进行换算13]»
1.2研究方法
主要运用气候倾向率、M ann-Kendall (M -K )趋 势检验法11<]、灰色关联分析"5]、R /S 分析法M 等方 法对基础资料进行研究,得到南北过渡带水面蒸发 M : 1980—2017年的时空变化特征并对其未来趋势 做出预测。

2研究结果分析
2. 1 水面蒸发量变化分析 2.1.1水面蒸发量时间变化分析
中国南北过渡带1980—2017年多年平均水面 蒸发t t 为839. 6 m m 。

如图1所示:水面蒸发M 年内
分配不均,7月的月平均水面蒸发M 最大为108. 7 _, 占全年水面蒸发量的13.0 %;1月的月平均水面蒸发 M 最小为31. 5 m m ,仅占全年水面蒸发量的3.8 %;丰 水期(5—9月)平均水面蒸发量为492. 5 m m ,占年 平均水面蒸发M 的58.7 %;枯水期(12月一次年 2月)平均水面蒸发量为103. 8 mm ,仅占年平均水 面蒸发量的12.4 %,丰水期水面蒸发M 明显多于 枯水期。

由南北过渡带1980—2017年年平均水面蒸发 姑的年际变化趋势图(图2)可知,中国南北过渡带 年平均水面蒸发量气候倾向率为19. 3 mmA 10 a ), 通过了 P = 〇.〇l 的显著性检验,呈显著的上升 趋势。

第19卷第2期南水北调与水利科技(中英文)2021年4月
20008060402
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1
1
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951
8
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1614
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10
8
• 264 •
水文水资

肖曼珍,等我国南北过渡带水面蒸发的时空变化及趋势预测
季>秋季分别为 8.5、5.3、3.1、2.5 m m/(10 a),夏季 平均水面蒸发量通过了 P=〇. 05的显著性检验,呈较 显著的上升趋势,春季、秋季、冬季平均水面蒸发量未 通过显著性检验,呈微弱的波动上升状态。

由各季节 M-K统计曲线图(图6)得知,研究期内春季在2004 年前后发生了突变,夏季1990年前后发生突变,秋季 突变发生在1985年。

春季、夏季、秋季突变前均为下 降趋势,突变后均为上升趋势,冬季没有发生突变。

----U F统计量U B统计量0.05显著水平2::'\....................
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
年份
图3南北过渡带年平均水面蒸发量M-K统计曲线
Fig. 3 M-K statistical curves of annual average water surface evaporation in the north-south transition zone
1980—1989 1990—1999 2000—2009 2010—2019
时段
图4南北过渡带水面蒸发量年代变化趋势Fig. 4 Decadal change trend of water evaporation in the
north-south transition zone
2. 1.2水面蒸发量空间变化分析
图6分别是南北过渡带1980—2017年年平 均水面蒸发量与4个季节水面蒸发量的空间分布。

可以看到,研究期内南北过渡带水面蒸发量具有明显的空间差异,总体上表现为东部最高、西 部其次、中部最低。

年平均水面蒸发量的范围是565. 6〜1138. 5 m m。

年平均水面蒸发量最低的是位于西南部的四川省都江堰,此地也是春季、夏季 和秋季水面蒸发量最低的地区,这可能与其位于四 川盆地的中亚热带湿润气候区有关;年平均水面蒸 发量最高的是甘肃省武都,水面蒸发量由此地区向周 边地区递减,春、夏两季水面蒸发量最高的地区均是 此地,可以合理推测此地干旱较严重,这与果华雯等[19]研究的中国南北过渡带干旱时空变化结论相一 致,可见水面蒸发量对干旱具有重要的指示意义[2°]。

由图7可以看到:水面蒸发量的气候倾向率在研 究区内的中部和东北部较低,西北、西南、东南地区较 高,气候倾向率最低值是三门峡站的一54.0 a),最高值是松潘站的66. 1m m/(10 a);南北过渡带内 北部地区部分站点气候倾向率小于零,这些地区水 面蒸发量在下降。

图8是南北过渡带水面蒸发量分别在1980— 1989、1990—1999、2000—2009 和 2010—2019 年的 平均水面蒸发量分布图,可以看到水面蒸发量的空 间分布随年代变化不大,但值得注意的是上述提及 的干旱地区武都,其高水面蒸发量范围随着年代的 变化在逐步扩大。

肖志强等[21]研究指出陇南地区 20世纪80年代多涝少旱,旱占18%,20世纪90年 代后多旱少涝,旱占50%,20世纪90年代旱明显多 于80年代;金朴等[22]也指出,随着年代的发展,武 都地区干旱有加重的情况,这可能与此地区高水面 蒸发量范围的增加有关。

2. 2水面蒸发量的影响因素分析
南北过渡带1980—2017年气象因子的年际变化 见图9,表1为气象因子与时间的相关系数。

分析图9 和表1可知,研究期内:平均气温气候倾向率为0•38 X:八10 a),通过了 P=0. 01的显著性检验,呈显 著上升趋势;相对湿度气候倾向率为一〇.78 %八10 a),通过了 P=〇.〇l的显著性检验,呈显著的下降趋势;平均风速气候倾向率为0.01 (m•s_1)/(10 a), 未通过显著性检验,呈微弱的上升趋势;日照时数气 候倾向率为一4.20 V(10 a),未通过显著性检验,呈微弱的下降趋势。

水面蒸发量与平均气温、相对湿度、平均风速、日照时数等气象因子密切相关。

由表2知,水面蒸 发量与平均气温、平均风速、日照时数呈正相关,与 相对湿度呈反相关。

气温越高,水汽分子散播的速 度就越快,蒸发量也就越大[23]。

相对湿度的增加会 抑制蒸发的进行[24],相对湿度越大,蒸发量越小。

风速促进水汽交换,加强气流扩散,风速越大,蒸发 量就越大。

日照时数越多,太阳辐射也就越多,从而 增加蒸发量。

水文水资*•265

260
240
19801990 2000
年份
2010 2020
(a )春季
年份
(b
)夏季
80 --3701— 1980
1990
2000年份
2010
2020
(d
)冬季
-41— 1980
1990
2000年份
20102020
图5
南北过渡带水面蒸发量季节变化趋势与M -K 统计曲线
F ig. 5
S e a s o n a l c h a n g e t r e n d s o f w a te r s u rfa c e e v a p o ra tio n a n d M -K s ta t is tic a l c u r v e in t h e n o r t h -s o u t h tr a n s itio n z o n e
1401—
1980
1990
20102020
年份
(c
)秋季
150 ■
140 ■ 130.
y =0.305 O.v-501.59
/?2=0.094 5
19804r
1990
2000
2010年份
-----------U F 统计量-----------UB 紐

..............0.05显著水平
2020
300
280
尸0.533 5a -825.03
f?2=0.072 7
喊计量
U B 统计量 0.05显著水平
第19卷第2期南水北调与水利科技(中英文)2021年4月
_44

- 0-1-2-3
S

1980
• 266 • 水文水资

肖曼珍,等我国南北过渡带水面蒸发的时空变化及趋势预测
合作•临挑‘华家岭
I
‘岷县
1
太&武



*若尔盖丨蕾略阳留中料:石泉禮县员晒*西峡灰钉
松潘产 ▲
马尔I
[堰

▲ 兴山
达S 钟祥
水面蒸发量/m m _高:1138.5 _•低:565.6
宜昌
(a
)年平均
N
N
請舞
平均水面蒸发量/m
高:347.5 低:161.7
A *合作
凤翔姐武功
j

*商
V
西峡,,丰
:强-今镇巴
*
安*
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£
命 *巴竽兴山,參钟祥
,略溧\中巧
,临洮4华家岭,岷县



1
^
午1
1 镇巴安康


^•1源\s +^房县** .襄樊
镇坪
&S *巴I ;兴山 ▲钟样
(b
)春季
洮4华家岭
2
士白武功
*华山♦二门峡
^I P
许I
若尔盖武都1 J M i f c j i 坪
*
商县郎西峡
壬1
襄樊
,钟祥平均水面蒸发量/m n
■高:438.4
_
低:227.6
i t s 洮
.华家岭
岷县宜昌
U
)夏季
竽都略p
H y *紗石泉‘商,西*西峡*
松潘
r-龜宁强‘镇巴▲安康
N
门峡郑州A
4许昌
宝*丰
源.
》房县
马尔康

-.镇

平均水面蒸发量/m n
■p 高:305.7
麵低:111.1
达县
^
盖胃#都略石泉*商县员陋▲西峡._
▲松潘
广^^一L ▲^
'V 'h #钟祥
I :堰
平均水面蒸发量/m! ■p 高•• 294.3 麵•低••
64.8
=宁强镇巴‘安康
▲万源、镇坪,县
P
A 巴声兴山
'S
(d
)秋季
(e
)冬季
图6
南北过渡带水面蒸发量空间分布
F ig. 6
S p a tia l d is tr ib u tio n s o f w a te r s u rfa c e e v a p o ra tio n in th e n o r t h -s o u t h tr a n s i tio n ;
图7
南北过渡带气候倾向率空间分布
F ig. 7
S p a tia l d is tr ib u tio n s o f c lim a te te n d e n c y r a t e in t h e n o r t h -s o u t h tr a n s i tio n z o n e
水文水资源 • 267

第19卷第2期南水北调与水利科技(中英文)2021年4月
I 600
1980 1990
2000 2010 2020
年份
(b
)相对湿度
)0「
y =-0.419 7x +2613
1980 1990 2000 2010 2020
年份
(a >平均气温
2.0 r
v^=0.001 4a - 1.139
1.5
1.4 — 1980
500400
1990
2000
年份(
c >平均风速
201020201980
1990
2000 2010
年份(d
>日照时数
2020
图9南北过渡带气象因子变化趋势
Fig. 9 Change trends of meteorological factors in the north-south transition zone
a若尔盖
马尔康
▲蜗县
A华家岭

临洮,家岭^
,县
武功 ^
中,
石泉*' ▲郧西‘西峡‘輪i 1

房县•.賴
‘达县
*巴J i 兴山
•钟样
水面蒸发量/m m
■I 高:1 118.7 _* 低:541.4
宜昌
(a ) 1980—1989
若尔盖
*
,
J m
马喊I

▼▲齡
凤^^武功*华
W i l A 中壤坪石泉w 县鄙西•西峡彦丨
诚强#5源•安康‘
达县
.郎西,房县♦声樊钟祥 *
镇坪、、,■
A 巴^兴山
水面蒸发童/m m
■■高:1 157.7
_■
低:573.5
宜昌
(b ) 1990—1999
^ 合作▲临洮•华家岭
卿‘尬武

峡擎A ’ •,县 S 县 —•.宝4丰灰堰
水面蒸发量/m m
■高:1 152.6
■■
低:557.7
1 略愿均、中妒.〔石泉
‘ •鄙西*西峡.南安康4j m
‘ 房县*
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镇坪达炉
‘巴f.兴
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宜昌
.若尔盖.松?
马尔康* '參X 泯太包武功
;略p g
\二巧石泉
挪西*西
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-镇R
*安康
A
许昌
丨:氣
水面蒸发量/m m ■I 高:1 129.5 _*低:595.7
巧源;
4房县‘声樊
镇坪
A 达县
▲巴^兴山#钟祥
^
宜f
(d ) 2010—2019
(c ) 2000—2009
图8南北过渡带水面蒸发量年代空间分布
Fig. 8 Decadal spatial distributions of water surface evaporation in the north-south transition zone
14.0
13.5
y =0.038 O a -63. 122
/? =0.630 3
78
76
v =-0.077 5a +225.53 K2=0.263 2
s (
x )
(x)oo 0 9 8 7 2 111
S i m
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水文水资

肖曼珍,等我国南北过渡带水面蒸发的时空变化及趋势预测
表1气象因子与水面蒸发量的相关系数Tab. 1Correlation coefficients of meteorological factors and
water surface evaporation
气象因子 平均气温相对湿度平均风速日照时数
水面蒸发量 0.706**—0.753**0.456**0.766**
注:表示通过了0.01的显著性检验。

表2南北过渡带水面蒸发量影响因子关联度及排序Tab. 2 Correlation degree and ranking of influencing factors of
water surface evaporation i n the north-south transition zone
子序列 平均气温相对湿度平均风速日照时数
关联度 0.8270.6790.7620.833
排序 2431
由灰色关联分析研究年平均水面蒸发量与平均 气温、相对湿度、平均风速、日照时数相关关系,进而 分析南北过渡带水面蒸发量的主要影响因素,水面 蒸发量影响因子的关联度及排序见表2。

从表2可 以看到,各气象因子与南北过渡带水面蒸发量之间 的关联顺序为日照时数>平均气温>平均风速>相对湿度,其中日照时数、平均气温与水面蒸发量的关 联度均大于〇.8,由关联度结果可知,影响南北过渡 带水面蒸发量的主要影响因素为日照时数、平均气 温,但南北过渡带日照时数在研究期内变化趋势并 不明显。

因此,可以得出南北过渡带水面蒸发量上 升的主要原因是平均气温的升高。

2.3水面蒸发量未来趋势预测
用R/S分析法分析研究期内年平均水面蒸发 量数据,得出南北过渡带水面蒸发量未来的趋势,结 果见图10,南北过渡带水面蒸发量的Hurst指数为 0• 74>0. 5,_R2=0.982 9,具有较强的持续性,即未 来一段时间内将持续之前的变化趋势,结果与韦晓 伟等在渭河流域的研究结果一致。

由前述可知,南北过渡带水面蒸发量在研究时段内呈上升的趋 势,可以预测,未来一段时间内,南北过渡带水面蒸 发量将继续上升。

赵宗慈等[26]分析未来20年全球 气温变化时指出,未来20年全球将继续变暖约0.42〜1.19 °C,由南北过渡带水面蒸发量上升的主 要原因是平均气温的升高可知,未来南北过渡带水 面蒸发量继续上升可能与未来全球气温持续升高有 着密不可分的关系。

3结论
(1)从时间变化看:南北过渡带年平均水面蒸发 量呈显著上升趋势,气候倾向率为19.3 _/(10 a); 年平均水面蒸发量在1994年左右发生了突变,1994 年以前,水面蒸发量呈减小趋势,从1994年开始水 面蒸发量呈上升趋势;年代水面蒸发量也逐步增加;水面蒸发量夏季上升较显著,春季、冬季、秋季上升
不显著;春季水面蒸发量突变发生在2004年,夏季
水面蒸发量突变发生在1990年前后,秋季突变发生
在1985年。

Fig. 10 R/S analysis of water surface evaporation in the
north-south transition zone
(2) 从空间变化看:水面蒸发量气候倾向率在研 究区内的中部和东北部较低,其他地区较高,北部地
区部分站点水面蒸发量在下降,其他地区水面蒸发
量都在增加;武都地区高水面蒸发量范围随着年代
在逐渐扩大。

(3) 由灰色关联分析结果可知,南北过渡带水面 蒸发量上升的主要原因为平均气温的升高;由R/S
分析法得出,未来一段时间内南北过渡带水面蒸发
量将继续呈现上升趋势。

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Spatiotemporal changes and trend prediction of water surface evaporation
in the north-south transitional zone of China
X I A O M a n z h e n 1,Z H U C h u n m i a o 1,S O N G Xiaoyan1,L I A O Xianwei1,M U X i n g m i r r 」
(1. Northzvest A &- F U niversity yYangling 712100
2. State K ey Laboratory o f S oil Erosion and D ryland
F arm ing on the Loess P lateau ^ N orthw est A &- F U niversity ^YangLing 712100 j C hina ; 3. State K e y LMboratory o f
S o il Erosion a nd D ryla n d F arm ing on the Loess Plateau •, Institute o f Soil and W ater Conservation »
Chinese A cadem y o f Sciences & M in istry o f W ater Resources ,Y a n g lin g 712100 jC hina)
Abstract : Wit h increasingly prominent global environmental problems * climate change research»including water surface evapora­tion, has become one of the current international scientific research hotspots and has received extensive attention from the inter-national community. North-south transition zone i s a sensitive area in response to global climate change,as well as the main wa-ter source for the mid-line of the South-to-North Water Diversion and a key area for the western development. H o w e v e r , few re­searches focus o n the water surface evaporation of the entire north-south transition zone.
T h e methods such as climate tendency rate ,Mann-Kendall (M -K ) trend test and grey correlation analysis,as well as R /S analysis are mainly employed.
T h e annual average water surface evaporation in China’s north-south transition zone s hows a significant u p w a r d trend,with a climate tendency rate of 19. 3 m m /(10 a). There w a s an abrupt point in water surface evaporation around 1994. Before 1994,water surface evaporation s h o w e d a decreasing trend,with an annual average water surface evaporation of 807. 5 m m « After that,water surface evaporation began to increase,showing an up w a r d trend F r o m 1994 to 2017,the average water surface evap­
水文水脊诛 • 271

第19卷第2期南水北调与水利科技(中英文)2021年4月
oration had increased by 50. 0 m m compared with that from 1980 to 1993. S u m m e r accounted for the highest water surface evap­oration, followed by spring*autumn and winter. T h e climate tendency rates of each season were sorted by summer, spring, winter
and a u t u m n in terms of seasonal change trends,and the average water surface evaporation in s u m m e r showed a significant up­
w a r d trend. T h e abrupt points occurred in each season were around 2004 in spring,around 1990 in summer,around 1985 in au­tumn, while there w a s no change in winter. Before the abrupt p>oint,spring,summer and a u t u m n a l l had a d o w n w a r d trend;after
that,they all had an upward trend. There were obvious spatial differences in water surface evaporation in the north-south transi­
tion zone, with the highest overall performance in the east,the second in the west and the lowest in the middle. T h e range of an­
nual average water surface evaporation is 565. 6 m m to 1 138. 5 m m. A m o n g them, the lowest annual average water surface e- vaporation w a s Dujiangyan, in the southwest of Sichuan Province,and the highest w a s W u d u in G a n s u Province. T h e climate tendency rate of water surface evaporation w a s lower in the middle and northeast of the study area and was higher in the north­
w e s t,southwest and southeast. T h e lowest and highest values were —54. 0 m m/(10 a) at Sanmenxia Station and 66. 1 m m/(10 a)
at Songpan Station, respectively. T h e correlation between annual average water surface evaporation and various meteorological factors were analyzed. T h e order of correlation between each meteorological factor and water surface evaporation in the north-
south transition zone is sunshine hours,average temperature, average wind speed and relative humidity, respectively. A m o n g
them, the correlation between sunshine hour and water surface evaporation,and the correlation between average temperature and
water surface evaporation are both greater than 0. 8. H o w e v e r,the changing trend of sunshine hour in the north-south transition
zone w a s not prominent during the study period. Therefore, i t can be concluded that the main reason for increasing water surface evaporation in the north-south transition zone i s the increment of average temperature. T h e R/S analysis method w a s used to analyze the annual average water surface evap>oration during the study period,and results sho w e d that the water surface evapo­
ration in the north-south transition zone might continue the previous trend for a period of time. Therefore, i t can be predicted
that the water surface evaporation in the north-south transition zone m a y continue to s h o w an upw a r d trend in the future.
(1) F r o m the perspective of temporal variation,the annual average water surface evaporation in the north-south transition zone s h o w e d a significant up w a r d trend,an abrupt point occurred around 1994,and the water surface evaporation increased sig­nificantly in summer. (2) F r o m the perspective of spatial variation,the climatic tendency rate of water surface evaporation was
lower in the middle and northeast of the study area,and higher in other areas. (3) T h e main reason for increasing water surface evaporation in the north-south transition zone w a s the increase of average temperature. In the future»the water surface evapora­
tion in the north-south transition zone m a y continue to s h o w an upward trend
K e y words:north-south transition zone;water surface evaporation;spatiotemporal change;influencing factor;trend
2021年3月20日,河北省水利科学研究院《南水北调与水利科技(中英文)》编
辑部乐水志愿者团队走进社区向居民发放节水宣传材料。

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