漳河流域潜在蒸发量时空变化特征

王从余

（山西万家寨水控水资源有限公司，山西太原030024）

近50 a 来，漳河流域水循环特征发生较大变化，地表径流量和地下水资源量均呈下降趋势[1]，人类活动和气候变化均使流域水循环发生变化的重要原因[2-3]。蒸散发是大气动力循环的重要驱动力，是自然界水循环的基本环节[4]。由蒸散发和降雨、径流形成的水循环，共同影响着区域水资源量、地表热量平衡及气候环境。另外，空气中水汽的增长会导致气温的上升，温室效应加剧[5]。因此，研究潜在蒸发量时空变化，对理清区域水资源演变规律及气候变化原因有一定作用。

1 研究区概况

漳河流域位于山西省东南部，流域面积1.82 万km2，其中山西省境内1.16 万km2，各县区多年平均降水量在500～1 700 mm，主要集中在6 ～9月份，各县市区的年平均气温在6.1～13.8 ℃之间。气候为大陆性季风气候，表现为四季分明，雨热同步，春季温度多变，夏季气候湿润，秋季气温偏低，冬季少雪干燥。流域上游分为浊漳河与清漳河，两河汇集后，流至下游时被称为南运河，其中，浊漳河的南源在山西境内长期冲击、不断侵蚀，最终形成了长治盆地，其间地面起伏，河流交错，地下水资源富足，还包括屯绛、漳泽等几大水库，为华北地区屈指可数的富水区之一[6]。

2 数据来源及研究方法

本研究所用的气象数据主要包括流域内各县区最高气温、最低气温、相对湿度、风速、日照时数等，均引自中国气象数据网（http：//cdc.cma.gov.cn）。采用联合国粮农组织FAO56 计算公式获得参考作物蒸发蒸腾量（ET0）。计算公式如下：

式中：Rn为地表净辐射，MJ·m-2；G为土壤热通量，MJ·m-2；T为2 m 高处平均气温，℃；U2为2 m 高处风速，m·s-1；es为饱和水气压，kPa；ea为实际水气压，kPa；Δ 为饱和水气压曲线斜率，kPa℃-1；γ 为干湿表常数，kPa.℃-1。

3 结果与分析

3.1 时间演变特征

由1961-2010年漳河流域内22 个县（市、区）最高气温、最低气温、相对湿度、风速及辐射气象数据，采用公式（1）得到流域内各县（市、区）潜在蒸发量，采用算术平均得到流域近50 a 潜在蒸发量演变图（图1）。近50 a 来研究区潜在蒸发量呈明显的上升趋势，由图1（a）可以看出，近50 a 研究区风速呈下降趋势，与潜在蒸发量呈负相关关系；由图1（b）可以看出，近50 a 来，研究区气温呈上升趋势，与潜在蒸发量呈正相关关系；由图1（c）可以看出，近50 a来，研究区相对湿度呈下降趋势，与潜在蒸发量呈负相关关系。

图1 潜在蒸发量与气象因子对比关系图

3.2 空间特征

图2 为漳河流域22 个市县级地区的50 a 平均蒸发量空间分布变化特征图。

图2 潜在蒸发量空间特征

由图可见，研究区潜在蒸发量在815.05～982.86mm之间。总体呈现出东北部低，西南部高的特点，东北部地区的和顺县、左权县和涉县等地区在810～880 mm之间，中部地区的襄垣县、潞城县、黎城县、平顺县和壶关县等在880～920 mm 之间，西南部地区屯留县、长子县、沁县、长治县和榆社县等地区于920 mm。整个流域中，和顺县的多年平均蒸发量最小，为815.05 mm，沁县最高，达982.859 mm，两县相差约170 mm。

4 结论

基于漳河流域22 个县（市）气象数据，采用联合国粮农组织推荐的彭曼公式及ArcGIS 空间分析等方法，分析了研究区潜在蒸发量时空变化特征。（1）近50 a 来，研究区潜在蒸发量呈显著上升趋势，且与气温呈正相关关系，与相对湿度和风速呈负相关关系；（2）研究区潜在蒸发量空间上呈现自西南向东北逐渐降低的特点，东北部和顺县最低，为815.05 mm，西南部沁县最高，为982.859 mm。