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近50年阿拉善高原潜在蒸散时空变化特征分析

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常佩静苏力

摘要基于1971—2020年地面气象观测资料，估算了阿拉善高原潜在蒸散量。通过趋势分析、滑动平均、反距离权重插值等，分析了阿拉善高原潜在蒸散的时间变化和空间分布特征。

关键词阿拉善高原;潜在蒸散;时空变化

中图分类号：P426.2文献标识码：A文章编号：2095–3305（2021）05–0041–02

潜在蒸散表示在一定气象条件下水分供应不受限制时，某一固定下垫面可能达到的最大蒸发蒸腾量[1]。潜在蒸散量是评价某一地区干旱程度，研究作物需水及指导灌溉的重要因子[2]。阿拉善高原位于我国内蒙古自治区最西部，属于温带大陆性季风气候，为干旱荒漠区[3]。著名的巴丹吉林、腾格里、乌兰布和三大沙漠横贯全境，约占总面积的1/3。由于深居内陆、远离海洋，气候条件恶劣，大风、沙尘暴等灾害频发，生态环境极为脆弱，是全球气候变化的敏感区域。研究该地区潜在蒸散的变化对区域气候变化的评估具有重要意义，有利于充分认知阿拉善高原水文条件，为农牧业资源合理规划和生态环境保护提供理论支撑。

1资料与方法

1.1研究区概况和数据来源

阿拉善盟国土面积27万km2，约93%的地表为沙漠、戈壁和荒漠草原。该地区植被稀疏，群落结构简单，主要由旱生、超旱生，盐生灌木、半灌木、小灌木和小半灌木构成，多年生草本植物稀少，是独特的生态植被系统[4]。数据来源于阿拉善盟气象局8个长序列国家气象站1971—2020年逐月气象资料，包括平均气温、平均气压、平均风速、相对湿度和降水量[5]。

1.2统计分析和空间插值方法

气象数据处理及分析使用SPSS19.0软件，要素空间分布特征是由ArcGIS10.2中反距离权重算法将站点计算结果插值得出。

1.3气候倾向率

采用最小二乘法计算近50年研究要素的变化趋势，用x表示某一变量，用t表示所对应的时间，建立x与t的一元线性回归方程。

x=at+b?????????????????????（1）

以线性回归系数a的10倍作为气候要素倾向率。

1.4潜在蒸散量（ET）的计算

潜在蒸散的计算采用中国气象局推荐的生态气象监测标准中的计算方法，该方法为刘多森等[5-6]提出的动力学模型的改进形式。

（2）

公式中，i为月份，di为该月天数，Ui为10m高度月平均风速（m/s），Pi为月平均气压（hPa），ti为月平均气温（℃），Woi为ti时的饱和水汽压（mmHg），hi为月平均相对湿度。

饱和水汽压Wo（mmHg）的计算区分两种条件，即

（3）

当月平均温度0℃

（4）

2结果与分析

2.1阿拉善高原潜在蒸散的年际和年代际变化特征

整个研究时段内（1971—2020年），阿拉善高原年潜在蒸散量平均值为1674mm，从3年滑动平均曲线和线性变化趋势看，年潜在蒸散量呈显著上升趋势，线性倾向率为29.6mm/10a（F=14.184，P

2.2近50年阿拉善高原潜在蒸散的月際变化特征

潜在蒸散与气象因子紧密相关，例如风速、气温、降水、相对湿度、日照、辐射、云量等都可能直接或间接影响潜在蒸散的变化。潜在蒸散在一年之中的不同月份有明显差异，整个研究时段内（1971—2020年）月潜在蒸散量最大的是7月，其次是6月和8月，月潜在蒸散量最小的是1月，其次是12月和2月（表1）。

2.3近50年阿拉善高原潜在蒸散的空间分布特征

潜在蒸散的空间分布既受气候条件的制约，又受地理环境的影响，区域差异性明显。研究期内（1971—2020年），阿拉善高原8个气象监测站潜在蒸散（ET）的年平均值在1373～2196mm之间，呈现西北高、东南低的空间分布格局（图2）。潜在蒸散量最大值出现在阿拉善高原西北部巴丹吉林沙漠腹地的拐子湖观测站，最小值出现在阿拉善高原东南部荒漠草原上的孪井滩观测站。

研究期内（1971—2020年），各观测点潜在蒸散量线性趋势变化率最大的是拐子湖（77.2mm/10a），最小的是孪井滩（4.1mm/10a）。拐子湖、雅布赖、吉兰泰和达来呼布潜在蒸散的线性倾向率均达到了0.01的显著性水平，呈极显著增加趋势。

3结论与讨论

（1）近50年阿拉善高原潜在蒸散量年平均值为1674mm，呈极显著增大趋势，其线性倾向率为29.6mm/10a（F=14.184，P

（2）整个研究时段内（1971—2020年），不同月份的潜在蒸散具有明显差异，7月潜在蒸散量最大，为297.7mm，其次是6月（288.2mm）和8月（244.4mm）;1月潜在蒸散量最小，为20.8mm，其次是12月（24.0mm）和2月（33.3mm）。

（3）潜在蒸散的空间分布既受气候条件的制