3.2.1 气象因子的变化特征
利用GG模型估算ETa时所用的气象数据主要有平均气温、相对湿度、日照时数、风速,因此本文选用这4个气象因子分析其变化特征及其对实际蒸散发的影响。1960—2019年,西北干旱区的平均气温、相对湿度、日照时数、风速均发生了较大的变化(图5)。
从图5可以看出,在过去的60 a中,西北干旱区的平均气温随时间的增长呈现上升趋势,其增长速率为0.33℃/10 a; 相对湿度、日照时数和风速均呈现下降趋势,其10 a变化速率分别为-0.15%,-0.03 h和-0.13 m/s。在季节尺度上,4个气象因子的变化趋势与其年变化趋势相似。平均气温在四季中均呈上升趋势,其变化速率分别为:0.37,0.27,0.32,0.35℃/10 a; 相对湿度在春、夏、秋三季呈下降趋势,其变化速率分别为-0.54,-0.11,-0.04%/10 a,在冬季则表现为增加趋势,其变化速率为0.09℃/10 a; 日照时数在夏、秋、冬三季均呈减少趋势,其变化速率分别为-0.06,-0.05,-0.09 h/10 a,在春季则以0.06 h/10 a的速率增加; 风速在四季中均呈降低趋势,其10 a变化速率分别为-0.16,-0.14,-0.12和-0.08 m/s。
3.2.2 气象因子对实际蒸散发的影响 1960—2019年西北干旱区的实际蒸散发在总体上呈现上升趋势,这种变化趋势是由多种气象因子的共同作用导致的。因此对年际和4个季节的实际蒸散发、平均气温、相对湿度、日照时数和风速进行了相关分析,分析结果见表1。从表中可以看出,西北干旱区年际实际蒸散发在年际尺度上与平均气温和相对湿度呈正相关关系,与风速呈负相关关系,60 a来西北干旱区实际蒸散发的增加可能是由平均气温和相对湿度的增加所引起的。
不同季节的实际蒸散发与气象因子的相关性不同,春季的ETa与平均气温和日照时数呈极显著相关关系,与风速呈极显著负相关关系; 夏季的ETa与相对湿度和日照时数呈显著的正相关关系,与风速呈极显著负相关关系; 秋季的ETa与平均气温和相对湿度呈显著的正相关关系,与风速呈显著的负相关关系; 冬季的ETa与平均气温呈极显著正相关关系,其他3种因子与ETa的相关性均不显著。由此表明春季ETa增加的主要原因可能是气温的上升和日照时数的增加; 夏季随着相对湿度的降低和日照时数的减少,太阳辐射能量的下降引起了ETa的减少,使得夏季ETa呈下降趋势; 秋季相对湿度的降低可能是引起ETa减少的主要原因; 冬季ETa的增加主要是由平均气温的升高引起的。