广东区域气象水文环境下蒸发皿蒸发量变化研究

论文摘要

本文利用广东省86个气象站1961—2003年20cm口径蒸发皿的实测资料及相关地面气象资料,采用气候趋势分析、Mann-Kendal非参数检验、EOF经验正交分解等统计学方法,分析了广东省43a来年和各季节小型蒸发皿蒸发量、Penman水面蒸发量和经验估算陆面实际蒸发量的变化趋势；结合Penman公式,分析了能量平衡项和空气动力项的变化特征及对蒸发皿蒸发量变化的贡献,探讨了日照时数、风速、饱和水汽压差、温度日较差等气象因子引起的蒸发皿蒸发量变化。得到以下结论：（1）广东省内,南部年蒸发皿蒸发量大于北部。43a来,全省平均年蒸发皿蒸发量以每10a减少46.8mm的速率显著下降,下降突变开始于1981年。全省86站中,73站年蒸发皿蒸发量下降,13站上升；上升集中于粤东、粤中部分地区,粤东沿海、珠江三角洲和粤西南沿海下降幅度最大。能量平衡项对广东省年蒸发皿蒸发量的变化起主要作用,空气动力项次之；粤东、粤中部分台站蒸发皿蒸发量上升的原因是供蒸发的动力上升幅度略大于能量下降幅度,而其余地区的下降是供蒸发的能量和动力共同下降（或能量下降幅度远大于动力上升幅度）所致。日照时数、风速是影响年蒸发皿蒸发量变化的关键因素。（2）广东省内,春季、前汛期、秋季蒸发皿蒸发量南部大于北部,后汛期北部大于南部。43a来春季、前汛期和后汛期蒸发皿蒸发量呈下降趋势,秋季的变化趋势不明显。空间分析表明,春季下降幅度最大,下降的区域也最大,其次为前汛期,后汛期和秋季的下降幅度较小,区域也较窄；上升的区域则出现了从春季,前汛期,后汛期,到秋季,逐渐扩大的趋势；四季蒸发皿蒸发量的下降主要表现在粤东沿海、珠三角和粤西南沿海,不同季节气候变异中心的位置不同。四季能量平衡项在全省均呈下降趋势,珠江三角洲、粤西南沿海和粤东梅州下降趋势明显；空气动力项在粤东沿海、粤西南沿海和粤北均呈下降趋势,上升的地区则集中在粤东梅州和珠三角地区,且从春季、前汛期、后汛期到秋季,空气动力项上升的区域有逐步扩大的趋势。日照时数下降以及风速、气温日较差的减小可能是43a来广东四季蒸发皿蒸发量变化的主要原因。（3）广东省南部年、春季、前汛期、秋季Penman水面蒸发量大于北部,后汛期全省分布较均匀。年、春季、前汛期、后汛期Penman水面蒸发量均呈下降趋势,但下降幅度小于蒸发皿蒸发量,秋季呈微弱上升趋势；原因是小型蒸发皿对环境的敏感性要比大面积自然水体大得多。43a来广东省绝大多数台站年蒸发皿蒸发量折算系数在0.6左右,呈自南向北减小的趋势；春季、前汛期、秋季折算系数也呈由南向北递减的趋势,后汛期全省分布较为均匀。（4）广东省西部年、秋季经验估算实际陆面蒸发量大于东部,春季、前汛期内陆大于沿海,后汛期沿海大于内陆。年、春季、前汛期、后汛期实际陆面蒸发量呈上升趋势,秋季呈不显著的下降趋势,且下降幅度小于蒸发皿蒸发量。43a来广东省年经验估算实际陆面蒸发量大约占蒸发皿蒸发量的50%,并且比值呈微弱的由沿海地区向粤东、粤中地区递增的趋势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.3 问题的提出及论文章节安排
• 第二章 资料与方法
• 2.1 资料
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 Penman水面蒸发量的计算
• 2.2.2 变化趋势、变化率的定义
• 2.2.3 经验正交函数分解方法简介
• 2.2.4 Mann-Kendall法气候突变检测
• 2.2.5 通径分析
• 第三章 广东省年蒸发皿蒸发量的时空变化特征
• 3.1 广东省年蒸发皿蒸发量总体情况
• 3.2 广东省年蒸发皿蒸发量的空间分布特征
• 3.3 广东省年蒸发皿蒸发量变化趋势的空间分布
• 3.4 广东省年蒸发皿蒸发量的EOF分析
• 3.5 小结
• 第四章 广东省季节蒸发皿蒸发量的时空变化特征
• 4.1 广东省季节蒸发皿蒸发量总体情况
• 4.2 广东省季节蒸发皿蒸发量的空间分布特征
• 4.3 广东省季节蒸发皿蒸发量变化趋势的空间分布
• 4.4 广东省季节蒸发皿蒸发量的EOF分析
• 4.5 小结
• 第五章 广东省蒸发皿蒸发量变化成因分析
• 5.1 能量平衡项时空变化特征
• 5.1.1 能量平衡项时间变化特征
• 5.1.2 能量平衡项变化空间分布特征
• 5.2 空气动力项时空变化特征
• 5.2.1 空气动力项时间变化特征
• 5.2.2 空气动力项变化空间分布特征
• 5.3 能量项、动力项占蒸发皿蒸发量的比值
• 5.4 蒸发皿蒸发量影响因子分析
• 5.5 主要影响气象因子变化特征
• 5.5.1 主要影响气象因子的时间变化特征
• 5.5.2 主要气象因子变化趋势空间分布特征
• 5.6 本章小结
• 第六章 广东省PENMAN水面蒸发量与蒸发皿蒸发量的比较分析
• 6.1 广东省PENMAN水面蒸发量总体情况
• 6.2 广东省PENMAN水面蒸发量的空间分布特征
• 6.3 广东省蒸发皿蒸发量折算系数的空间分布
• 6.4 广东省年和季节PENMAN水面蒸发量的EOF分析
• 6.5 小结
• 第七章 广东省经验估算陆面实际蒸发量与蒸发皿蒸发量的比较分析
• 7.1 广东省经验估算陆面实际蒸发量总体情况
• 7.2 广东省经验估算陆面实际蒸发量的空间分布特征
• 7.3 广东省经验估算陆面实际蒸发量占蒸发皿蒸发量百分比的空间分布
• 7.4 广东省年和季节陆面实际蒸发量的EOF分析
• 7.5 小结
• 第八章 总结和讨论
• 8.1 主要结论
• 8.2 讨论和设想
• 8.3 特色和创新点
• 参考文献
• 作者简介
• 致谢