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黑龙江省参考作物蒸散量变化及气象因子分析

王子龙 刘莹 姜秋香 李世强 柴迅 何馨

王子龙,刘莹,姜秋香,等. 黑龙江省参考作物蒸散量变化及气象因子分析[J]. 水利水运工程学报,2021(2):46-56 doi:  10.12170/20200831003
引用本文: 王子龙,刘莹,姜秋香,等. 黑龙江省参考作物蒸散量变化及气象因子分析[J]. 水利水运工程学报,2021(2):46-56 doi:  10.12170/20200831003
(WANG Zilong, LIU Ying, JIANG Qiuxiang, et al. Analysis of reference crop evapotranspiration changes and meteorological factors in Heilongjiang Province[J]. Hydro-Science and Engineering, 2021(2): 46-56. (in Chinese)) doi:  10.12170/20200831003
Citation: (WANG Zilong, LIU Ying, JIANG Qiuxiang, et al. Analysis of reference crop evapotranspiration changes and meteorological factors in Heilongjiang Province[J]. Hydro-Science and Engineering, 2021(2): 46-56. (in Chinese)) doi:  10.12170/20200831003

黑龙江省参考作物蒸散量变化及气象因子分析

doi: 10.12170/20200831003
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51579045);黑龙江省自然科学基金资助项目(YQ2019E004)
详细信息
    作者简介:

    王子龙(1982—),男,山东胶州人,教授,博士,主要从事寒区陆面过程与水文学研究。E-mail:wangzilong@neau.edu.cn

    通讯作者:

    姜秋香(E-mail:jiangqiuxiang2017@163.com)

  • 中图分类号: S161.4

Analysis of reference crop evapotranspiration changes and meteorological factors in Heilongjiang Province

  • 摘要: 为研究中纬度寒区参考作物蒸散量时空变化及影响因子变化,揭示参考作物蒸散量与各气象因子间响应关系,基于黑龙江省34个标准气象站点数据资料,运用Penman-Monteith公式方法计算逐日参考作物蒸散量。利用累积距平、气候倾向率、趋势分析和突变检验、Hurst指数方法,分析了黑龙江省参考作物蒸散量时空变化特征及气象因子间响应关系,明确了产生差异性的主要原因。结果表明:整体上,黑龙江省1990—2019多年平均参考作物蒸散量呈下降趋势;春季相对湿度是影响参考作物蒸散量变化的主要气象因子,而冬季影响参考作物蒸散量较大的气象因子是平均气温;全省高蒸散区集中在以泰来为中心的西南部,低蒸散区集中在以呼中为中心的西北部;风速和气温是影响黑龙江省南部地区参考作物蒸散量变化的主要气象因素,相对湿度是影响北部地区参考作物蒸散量变化的主要气象因素;对未来变化趋势预测表明,黑龙江省Hurst指数为0.60~0.69,说明未来参考作物蒸散量变化呈与现在相同的下降趋势且具有一定持续性。
  • 图  1  黑龙江省气象站点分布

    Figure  1.  Distribution of meteorological stations in Heilongjiang Province

    图  2  黑龙江省ET0累积距平曲线

    Figure  2.  Accumulative departure curve of annual ET0 in Heilongjiang Province

    图  3  黑龙江省不同时间尺度ET0的变化(UF和UB代表z=±1.96的统计量序列曲线)

    Figure  3.  Temporal variations of seasonal ET0 in Heilongjiang Province

    图  4  黑龙江省1990—2019年不同时期ET0变化

    Figure  4.  Proportion of ET0 in different periods from 1990 to 2019 in Heilongjiang Province

    图  5  黑龙江省1990—2019年各气象因子变化趋势

    Figure  5.  Variation trend of meteorological factors in Heilongjiang Province from 1990 to 2019

    图  6  多年平均日ET0与气象因子的相关关系

    Figure  6.  Correlation diagram between perennial daily mean ET0 and meteorological factors

    图  7  不同时期黑龙江省ET0的Hurst指数

    Figure  7.  Hurst exponent of ET0 in Heilongjiang Province in different periods

    表  1  黑龙江省不同时期ET0及气象因子气候倾向率

    Table  1.   Climatic trend of ET0 and meteorological factors in different periods in Heilongjiang Province

    时期ET0/
    (mm·(10 a)−1)
    平均气温/
    (℃·(10 a)−1)
    最高气温/
    (℃·(10 a)−1)
    最低气温/
    (℃·(10 a)−1)
    平均风速/
    (m·s−1·(10 a)−1)
    相对湿度/
    (%·(10 a)−1)
    日照时数/
    (h·(10 a)−1)
    平均气压/
    (kPa·(10 a)−1)
    春季 3.120 0.608 0.555 0.850 −0.141** 0.407 −0.027 −0.712*
    夏季 −13.060 0.285 0.246 0.516* −0.154** 0.689 0.016 −0.293
    秋季 −5.580 −0.371 −0.359 −0.620 −1.400* −0.172 −0.085 −0.265
    冬季 0.020 −0.235 −0.266 −0.328 −0.560 −1.968** 0.066 −0.753*
    生长季 −12.490 0.324** 0.319** 0.479** −1.403* 0.541 −0.021 −0.382*
    全年 −15.500 0.072 0.044 0.105 −1.227* −0.261 −0.008 −0.506**
      注:**表示显著性水平α=0.01;*表示显著性水平α=0.05;未标注表示无显著性。
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    表  2  不同时期ET0与各气象因子相关关系

    Table  2.   Correlation between ET0 and meteorological factors in different periods

    时期平均气温最高气温最低气温平均风速相对湿度日照时数平均气压
    春季0.377*0.771***0.568**0.272−0.773***0.529**−0.028
    夏季−0.0640.252−0.363*0.486**−0.812***0.277−0.066
    秋季0.2710.638***0.637***0.306−0.481**0.706***−0.230
    冬季−0.395*0.1060.1860.310−0.1360.1380.193
    生长季−0.0040.212−0.365*0.519**−0.834**0.253−0.163
    全年0.1950.383*0.0460.440*−0.762***0.198−0.100
      注: *表示显著性水平p<0.10;**表示显著性水平p<0.05;***表示显著性水平p<0.01。
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-31
  • 网络出版日期:  2021-03-06
  • 刊出日期:  2021-04-27

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