臨河區(qū)近57年平均地面水汽壓變化特征分析

張雁飛

摘要 ?利用臨河區(qū)近57年（1961—2017年）逐日水汽壓、氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)、相對(duì)濕度等氣象因子記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析了臨河區(qū)近57年來(lái)平均水汽壓的年、季和月變化等特征及其影響因子。結(jié)果表明，臨河區(qū)近57年平均水汽壓總體呈下降趨勢(shì)，平均每10年減少0.062 hpa;1961—1970年平均水汽壓相對(duì)較大;1981—1990和2001—2010年相對(duì)較小;春、夏、秋、冬四季平均水汽壓的變化以春季減小趨勢(shì)最顯著，其次是秋季，冬季呈現(xiàn)上升趨勢(shì);1—12月以7月最大，8月次之，1月最小;平均水汽壓的年變化與平均氣溫、日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，與降水量、平均相對(duì)濕度呈現(xiàn)正相關(guān)。

關(guān)鍵詞 水汽壓;變化特征;影響因子

中圖分類號(hào)：P468.0+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3305（2019）02-027-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.02.013

Abstract Using the weather factors such as daily water pressure， temperature， precipitation， sunshine duration and relative humidity in Linhe District during the past 57 years （1961-2017）， the annual， seasonal and monthly changes characteristics and their impact factors of the average water pressure in Linhe District during the past 57 years were analyzed. The results show was that the average water pressure during the near 57 years area of Linhe District was generally decreasing， with the average decrease of 0.062 hPa every 10 years. The average water pressure was relatively increasing from 1961 to 1970 and relatively decreasing in 1981-1990 and 2001-2010. ?Relative to the other seasons， spring was more significant in average water pressure change， followed by autumn， and winter was the upward trend. From January to December， average water pressure change was the largest in July， the second in August， and the smallest in January. The annual variation of average water pressure was negatively correlated with average temperature and sunshine hours， and positively correlated with precipitation and average relative humidity.

Key words ? Water pressure; Variation characteristics; Impact factor

水汽是地球大氣的一個(gè)重要組成部分，影響著能量輸送及云的形成和降水，在全球氣候系統(tǒng)與水循環(huán)中起到了重要的作用，與全球氣候變化及水資源問(wèn)題密切相關(guān)。水汽壓是空氣中水汽所產(chǎn)生的分壓力，描述了空氣中水汽的絕對(duì)含量，是間接表示大氣中水汽含量的一個(gè)量和重要指標(biāo)。大氣中水汽含量多時(shí)，水汽壓則大，反之，水汽壓則小。分析水汽壓的時(shí)空分布特征可以為水汽含量的研究提供理論基礎(chǔ)，因此進(jìn)行地面水汽壓變化規(guī)律的研究十分必要。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者對(duì)水汽壓的變化特征進(jìn)行了研究，總體概況為：各地水汽壓均呈上升趨勢(shì)，空間分布各異。

巴彥淖爾市地處內(nèi)蒙古自治區(qū)西部，位于 105°～109°E、40°～42°N，東西長(zhǎng)378 km，南北寬238 km，總面積約6.6萬(wàn)km2。以陰山為界，山北為草原話荒漠和荒漠化草原，山南為河套平原，是國(guó)家和內(nèi)蒙古自治區(qū)重要的商品糧基地，享有“塞上糧倉(cāng)”的美譽(yù)。臨河位于巴彥淖爾市中部，居河套平原，坐落在黃河“幾”字彎上方，因南臨黃河，故名“臨河”，屬于中溫帶大陸性氣候與季風(fēng)氣候的交界區(qū)。臨河耕地面積75 761 hm2，占總面積的54.4%，境內(nèi)有亞洲最大的一首制自流灌區(qū)。為了合理利用和開(kāi)發(fā)河套平原的自然水資源，了解當(dāng)?shù)厮麎旱淖兓?guī)律，對(duì)有效開(kāi)發(fā)云水資源，合理布局人工影響天氣作業(yè)點(diǎn)等具有十分重要的意義?；诖?，通過(guò)對(duì)臨河區(qū)近57年水汽壓、氣溫、降水、相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)等地面逐日觀測(cè)資料，采用線性傾向率等方法，分析了臨河區(qū)近57年平均水汽壓的趨勢(shì)及變化規(guī)律，并討論了平均水汽壓的變化與氣溫、降水等一系列氣象因子的關(guān)系，以期為研究分析水汽壓的變化提供科學(xué)依據(jù)，也為當(dāng)?shù)亟邓A(yù)報(bào)服務(wù)提供參考。

1 資料來(lái)源與統(tǒng)計(jì)方法

1.1 資料來(lái)源

資料來(lái)源于臨河區(qū)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站近57年（1961—2017年）的水汽壓、氣溫、降水、相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)5個(gè)氣象要素的地面逐日觀測(cè)數(shù)據(jù)。季節(jié)劃分：春季（3—5月）、夏（6—8月）、秋（9—11月）、冬（12月至翌年2月），氣候平均值為1961—2017年氣象要素平均值。

1.2 統(tǒng)計(jì)方法

利用氣候傾向率分析平均水汽壓變化趨勢(shì)，表達(dá)式為Y=a0+a1t，式中Y為變化趨勢(shì)值，t為時(shí)間（年份），a1×10為平均水汽壓氣候變化傾向率。

2 結(jié)果與分析

2.1 平均水汽壓的時(shí)間變化特征

2.1.1 年代際變化特征 從表1可以看出，臨河區(qū)多年平均水汽壓為6.5 hPa，其中1961—1970年平均水汽壓呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，距平值為正;1981—1990年及2001—2010年減小最明顯，距平值均為負(fù)值;1971—1980年和2010—2017的平均水汽壓與歷年平均值持平，連續(xù)47年平均水汽壓的變化值在-0.1～0.1之間波動(dòng)。20世紀(jì)80年代和21世紀(jì)10年代為臨河區(qū)多年平均水汽壓的最小年，最大年為20世紀(jì)60年代。由此可見(jiàn)，臨河區(qū)多年平均水汽壓總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，與全國(guó)多地平均水汽壓呈上升趨勢(shì)不相吻合。

2.1.2 年際變化特征 臨河區(qū)地面平均水汽壓的年變化曲線及線性變化趨勢(shì)如圖1所示，從中可見(jiàn)，臨河區(qū)近57年來(lái)年平均水汽壓總體呈下降趨勢(shì)，線性傾向率為0.062 hPa/10年。57年中年最大平均水汽壓出現(xiàn)在1964年，為7.7 hPa，最小平均水汽壓出現(xiàn)在2009年，為5.6 hPa，極差達(dá)2.1 hPa。在近57年中有23年平均水汽壓在歷年平均值以下，其中20世紀(jì)60年代只有1965年的平均水汽壓低于歷年平均值，57年中平均水汽壓以20世紀(jì)80年代和21世紀(jì)10年代為最小，為6.4 hPa，年平均水汽壓均小于歷年值，低于歷年值0.1 hPa。由5年的滑動(dòng)平均曲線可知，1961—1981（1972、1973、1974、1975、1976年除外）和1998—2005年連續(xù)8年水汽壓的5年滑動(dòng)平均值均在線性趨勢(shì)線以上，說(shuō)明水汽壓略偏高，1982—1997（1992、1996年除外）和2006—2017（2014、2016除外）水汽壓的5年滑動(dòng)平均值均在線性趨勢(shì)線以下，說(shuō)明水汽壓偏低。由水汽壓的累積距平可知，1987年為近57年臨河區(qū)地面水汽壓變化的轉(zhuǎn)折年。

2.1.3 季節(jié)變化特征 從表2可以看出，臨河區(qū)春、夏、秋季3季的平均水汽壓變化趨勢(shì)與年變化相同，均呈下降趨勢(shì)，而冬季為上升趨勢(shì)。各季季平均水汽壓夏季最大，為13.6 hPa，冬季最小，為1.7 hPa，兩者相差達(dá)11.5 hPa。春、夏、秋、冬4季傾向率分別為-0.23、-0.18、-0.02、0.061%/10年，春季減小趨勢(shì)最顯著，為0.23%/10年，夏季較強(qiáng)，為0.18%/10年。由此可見(jiàn)，臨河區(qū)年平均相對(duì)濕度的下降，以春季貢獻(xiàn)最大，其次是夏季，冬季貢獻(xiàn)作用最小。

2.1.4 月變化特征 從圖2可以看出，臨河區(qū)平均水汽壓逐月變化呈單峰型，總體表現(xiàn)為：1—7月地面水汽壓逐漸增加，8—12月水汽壓逐漸減小。5—9月水汽壓均高于歷年平均值，水汽壓最大值出現(xiàn)在7月，為15.3 hPa，其次是8月，為14.7 hPa，5月與歷年值接近，6、9月分別高于歷年值4.3、3.2 hPa;水汽壓最小值出現(xiàn)在1月，為1.5 hPa，其次是2、12月，為1.8 hPa，3、4月低于歷年值3.9、2.4 hPa。

2.2 平均水汽壓的年變化與氣象因子的關(guān)系

利用臨河區(qū)近57年平均水汽壓及對(duì)應(yīng)年份的平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)、平均相對(duì)濕度4個(gè)氣象數(shù)據(jù)，分析平均水汽壓與4個(gè)氣象要素的年相關(guān)性。結(jié)果表明，降水量、相對(duì)濕度與水汽壓呈現(xiàn)正相關(guān)，與氣溫和日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為：平均相對(duì)濕度0.718 3、降水量0.506 5、平均氣溫-0.151 3和日照時(shí)數(shù)-0.110 7。從圖3可以看出，1964年的水汽壓是近57年來(lái)的最大值，為7.7 hPa;相對(duì)濕度也是近57年的最大值，為62%; 平均氣溫最高值出現(xiàn)在1998年，為10.3℃，水汽壓為7.0 hPa，是57年中的第5高值;日照時(shí)數(shù)年最大值出現(xiàn)在1962年，為3 567.1 h。平均水汽壓為6.7 hPa，并不是57年中的最低值;降水量最大值出現(xiàn)在1988年為267.9 mm，平均水汽壓為6.6 hPa?？梢?jiàn)，臨河區(qū)的水汽壓的年變化，不但與氣象因子有關(guān)，還與當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢眉碍h(huán)境密不可分，有待于今后的研究與分析。

3 小結(jié)

（1）臨河區(qū)近57年平均水汽壓總體呈減少趨勢(shì)，平均每10年減少0.062 hPa，1961—1970年平均水汽壓相對(duì)較大，1981—1990和2001—2010年相對(duì)較小。

（2）臨河區(qū)平均水汽壓4季變化：春、夏、秋3季均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，冬季呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。冬季最小，夏季最大。春季平均水汽壓減小趨勢(shì)最顯著，其次是秋季，冬季的水汽壓呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。

（3）臨河區(qū)平均水汽壓月變化特征：7月最大，其次是8月，1月最小，1—12月平均水汽壓逐月變化呈單峰型。

（4）近57年臨河區(qū)平均水汽壓的變化與平均氣溫、日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，與降水量、水汽壓呈現(xiàn)正相關(guān)。

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責(zé)任編輯：劉赟