關(guān)于北京地區(qū)近51年來(lái)蒸發(fā)降水趨勢(shì)的研究

　　蒸發(fā)和沸騰都是汽化現(xiàn)象，是汽化的兩種不同方式。蒸發(fā)是在液體表面發(fā)生的汽化過(guò)程，沸騰是在液體內(nèi)部和表面上同時(shí)發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象，下面是小編為大家?guī)��?lái)的關(guān)于北京地區(qū)近51年來(lái)蒸發(fā)降水趨勢(shì)的研究的論文范文，僅供參考!

　　論文摘要：58~2008 年51 年北京地區(qū)諸項(xiàng)氣象資料運(yùn)用彭曼公式進(jìn)行計(jì)算，得到其潛在蒸發(fā)值。應(yīng)用Mann-Kendall 非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法,定量分析了不同時(shí)間尺度的各氣象要素，降水和潛在蒸發(fā)的變化趨勢(shì)。分析結(jié)果表明，北京地區(qū)潛在蒸發(fā)呈上升趨勢(shì)，降水補(bǔ)給呈下降趨勢(shì)，這對(duì)于供水保障是十分不利的。將造成水資源總量的下降，引起用水困難，加劇區(qū)域水資源供需矛盾，造成水資源短缺等一系列干旱問(wèn)題。

　　論文關(guān)鍵詞： 潛在蒸發(fā);降水;Mann-Kendall 法;北京

　　中國(guó)北京地區(qū)氣候干旱, 水分短缺, 蒸發(fā)的任何變化都將對(duì)水分平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生重要影響[1]。潛在蒸發(fā)是表征大氣蒸發(fā)能力的一個(gè)量度, 它標(biāo)志大氣中存在著一種控制充分濕潤(rùn)下墊面蒸發(fā)過(guò)程的能力, 是評(píng)價(jià)氣候干旱程度的重要指標(biāo)之一。通常是利用氣象要素計(jì)算得出。同時(shí)，大氣降水也是水循環(huán)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是水資源的重要補(bǔ)給源，近年來(lái)全球氣候變暖和大規(guī)模人類活動(dòng)使得水文循環(huán)發(fā)生巨大的變化，加劇了水資源問(wèn)題的復(fù)雜性。同時(shí)分析蒸發(fā)和降水的變化趨勢(shì)，不僅具有重要的實(shí)際意義，也能為區(qū)域發(fā)展決策提供科學(xué)依據(jù)，有利于了解區(qū)域內(nèi)水資源變化的特性。

　　1 研究?jī)?nèi)容

　　1.1 研究區(qū)概況北京地區(qū)處于中緯，在東亞大陸的東端，氣候受蒙古高壓的控制，因此具有大陸性季風(fēng)區(qū)的特點(diǎn)，所以北京地區(qū)四季分明，其氣候特點(diǎn)是春季多風(fēng)，夏季悶熱多雨，秋季舒爽，冬季寒冷干燥。又由于北京境內(nèi)地形復(fù)雜，山地平原高差懸殊，因此，局部地區(qū)又具有明顯的氣候垂直地帶性。

　　1.2 研究方法為對(duì)比分析不同氣候條件下區(qū)域各氣象要素，降水和潛在蒸發(fā)的變化工程碩士趨勢(shì)及其對(duì)大氣水文循環(huán)的影響，應(yīng)用1958~2008 年51 年北京地區(qū)諸項(xiàng)氣象資料--氣溫，相對(duì)濕度，風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)的日觀測(cè)值，運(yùn)用彭曼公式進(jìn)行計(jì)算，得到其潛在蒸發(fā)值[4]。應(yīng)用Mann-Kendall非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法,定量分析了不同時(shí)間尺度的各氣象要素，降水和潛在蒸發(fā)的變化趨勢(shì)。

　　1.2.1 潛在蒸發(fā)計(jì)算-penman 公式由彭曼公式的表達(dá)式可知，彭曼公式由兩部分加權(quán)而得，其中，第一部分為水體吸收凈輻射熱量引起的蒸發(fā)，第二部分為風(fēng)速飽和差引起的蒸發(fā)[10]。

　　分別為其權(quán)重因子。其中， Δ 是指氣溫為a t 時(shí)飽和水氣壓曲線之坡度，為溫度計(jì)常數(shù)，當(dāng)溫度以攝氏計(jì)，水汽壓以毫巴(mbar)計(jì)時(shí)，其值為0.66。

　　1.2.2 趨勢(shì)檢驗(yàn)方法本文采用Mann-Kendall 方法(MK 法)對(duì)北京地區(qū)的氣象要素，潛在蒸發(fā)和降水量進(jìn)行趨勢(shì)檢驗(yàn)。MK 法是一種非參數(shù)趨勢(shì)檢驗(yàn)方法，通過(guò)計(jì)算Kendall 統(tǒng)計(jì)量τ ，方差2τσ ，標(biāo)準(zhǔn)化變量M 判斷序列變化趨勢(shì)顯著性[6]：

　　M 為正，系列具有上升或增加趨勢(shì);M為負(fù)，系列具有下降或減少的趨勢(shì)。若M 的絕對(duì)值大于或等于1.64、1.96 和2.57，分別表示通過(guò)了信度90%、95%、99%的顯著性趨勢(shì)檢驗(yàn)”

　　2 潛在蒸發(fā)變化趨勢(shì)研究

　　2.1 年尺度分析年尺度潛在蒸發(fā)趨勢(shì)，北京電子工程站潛在蒸發(fā)值呈較為明顯的上升趨勢(shì)，上升幅度為0.093mm/d/10a,Mk統(tǒng)計(jì)值為2.39，通過(guò)信度為95%的顯著性檢驗(yàn)。

　　北京站年尺度氣溫，日照時(shí)數(shù)，相對(duì)濕度，風(fēng)速等氣象要素的變化趨勢(shì)見圖2，其M-K檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值分別為5.67，-5.003，-3.21 和-1.81。在北京站，氣溫的變化趨勢(shì)最為明顯，然后依次是日照時(shí)數(shù)，相對(duì)濕度和風(fēng)速。氣溫呈明顯上升趨勢(shì)，通過(guò)了信度為99%的顯著性檢驗(yàn)。相對(duì)濕度，日照時(shí)數(shù)和風(fēng)速均呈下降趨勢(shì)，并通過(guò)信度為99%，99%和90%的顯著性檢驗(yàn)。年份累積降水量(mm)降水趨勢(shì)北京地區(qū)降水量呈下降趨勢(shì)，下降幅度為41.2mm/10a,其MK 統(tǒng)計(jì)值為-1.67，并通過(guò)信度90%的顯著性檢驗(yàn)。具有明顯的下降趨勢(shì)。

　　綜合以上年尺度分析結(jié)果可知，北京地區(qū)在1958~2008 年的51 年期間，氣溫呈顯著上升趨勢(shì)，這可能受整個(gè)全球氣候變暖的影響。潛在蒸發(fā)也呈明顯上升趨勢(shì)[7][8]，而降水補(bǔ)給呈下降趨勢(shì)。這對(duì)于水資源保障是十分不利的因素，將造成水資源總量的下降，引起用水困難，加劇區(qū)域水資源供需矛盾，引發(fā)水資源短缺等一系列干旱問(wèn)題[9]。

　　2.2 季尺度分析著性檢驗(yàn)，且氣溫呈顯著上升的趨勢(shì)而日照時(shí)數(shù)呈顯著下降的趨勢(shì)，風(fēng)速與相對(duì)濕度分別通過(guò)信度為90%，95%的顯著性檢驗(yàn)，且都呈下降趨勢(shì)，又考慮到潛在蒸發(fā)雖未通過(guò)信度檢驗(yàn)，但呈微弱上升趨勢(shì)，說(shuō)明在春季，氣溫和相對(duì)濕度的變化趨勢(shì)對(duì)潛在蒸發(fā)的促進(jìn)水利工程作用程度略大于風(fēng)速與日照時(shí)數(shù)的變化趨勢(shì)對(duì)潛在蒸發(fā)的抑制作用。

　　并且在春季，北京地區(qū)的降水通過(guò)了信度為95%的顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明北京的春季降水量呈比較顯著的上升趨勢(shì)，原因可能是受蒙古大陸性氣團(tuán)影響;夏季，變化趨勢(shì)最明顯的氣象要素為日照時(shí)數(shù)、相對(duì)濕度和風(fēng)速，都通過(guò)信度為99%的顯著性檢驗(yàn)，且日照時(shí)數(shù)和相對(duì)濕度的變化呈下降趨勢(shì)，而風(fēng)速的變化呈上升趨勢(shì)。氣溫呈上升趨勢(shì)且通過(guò)信度為95%的顯著性檢驗(yàn)。潛在蒸發(fā)在氣溫，相對(duì)濕度，風(fēng)速的共同促進(jìn)作用下，呈現(xiàn)顯著的上升趨勢(shì)，且通過(guò)的信度為95%的顯著性檢驗(yàn)。

　　但降水量呈顯著的下降趨勢(shì)，這種蒸發(fā)顯著上升而降水量顯著下降的趨勢(shì)會(huì)加劇北京地區(qū)夏季的水資源供需矛盾，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生不利的影響;秋季，變化趨勢(shì)最明顯的氣象要素又變?yōu)槿照諘r(shí)數(shù)、相對(duì)濕度和潛在蒸發(fā)，都通過(guò)信度為99%的顯著性檢驗(yàn)，且日照時(shí)數(shù)與相對(duì)濕度呈下降趨勢(shì)，潛在蒸發(fā)呈上升趨勢(shì)。由于風(fēng)速與氣溫的變化極其微弱，我們可以認(rèn)為，在秋季相對(duì)濕度的變化趨勢(shì)對(duì)潛在蒸發(fā)的促進(jìn)作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于日照時(shí)數(shù)減少對(duì)潛在蒸發(fā)的抑制作用。可以清楚的看出，降水量在秋季的變化趨勢(shì)非常微弱，因此這種蒸發(fā)顯著上升而降水量變化不明顯的現(xiàn)象同樣會(huì)對(duì)北京地區(qū)的水資源供需狀況造成不利的影響;

　　冬季，變化趨勢(shì)最明顯的氣象要素只剩下風(fēng)速，呈下降趨勢(shì)，且通過(guò)了信度為99%的顯著性檢驗(yàn)，其次是氣溫和日照時(shí)數(shù)的變化，均過(guò)信度為95%的顯著性檢驗(yàn)，且變化趨勢(shì)分別為上升和下降，降水、潛在蒸發(fā)與相對(duì)濕度的變化趨勢(shì)都很微弱，因此可以判斷氣溫上升對(duì)潛在蒸發(fā)的促進(jìn)作用與日照時(shí)數(shù)下降對(duì)潛在蒸發(fā)的抑制作用基本相當(dāng)，相互抵消，從而導(dǎo)致潛在蒸發(fā)的變化趨勢(shì)非常微弱。考慮到北京地區(qū)的水資源供需矛盾比較突出，這種蒸發(fā)和降水的變化趨勢(shì)仍會(huì)對(duì)該地區(qū)的水資源狀況產(chǎn)生負(fù)面作用。

　　3 結(jié)論

　　本文給出了以下結(jié)論：

　　(a) 從年尺度和季尺度的分析結(jié)果來(lái)看，北京地區(qū)1958~2008 年51 年間，隨著各氣象要素的變化，潛在蒸發(fā)呈明顯上升趨勢(shì)，而補(bǔ)給項(xiàng)大氣降水呈明顯下降趨勢(shì)[10]。

　　(b) 北京地區(qū)的水資源供需矛盾較為突出，這種蒸發(fā)和降水的變化趨勢(shì)會(huì)對(duì)該地區(qū)的水資源狀況產(chǎn)生負(fù)面作用，引起用水困難，加劇區(qū)域水資源供需矛盾，造成水資源短缺等一系列干旱問(wèn)題。

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