关于北京地区近51年来蒸发降水趋势的研究
蒸发和沸腾都是汽化现象，是汽化的两种不同方式。蒸发是在液体表面发生的汽化过程，沸腾是在液体内部和表面上同时发生的剧烈的汽化现象，下面是小编为大家带来的关于北京地区近51年来蒸发降水趋势的研究的论文范文，仅供参考!
论文摘要：58~2008 年51 年北京地区诸项气象资料运用彭曼公式进行计算，得到其潜在蒸发值。应用Mann-Kendall 非参数统计检验方法,定量分析了不同时间尺度的各气象要素，降水和潜在蒸发的变化趋势。分析结果表明，北京地区潜在蒸发呈上升趋势，降水补给呈下降趋势，这对于供水保障是十分不利的。将造成水资源总量的下降，引起用水困难，加剧区域水资源供需矛盾，造成水资源短缺等一系列干旱问题。
论文关键词： 潜在蒸发;降水;Mann-Kendall 法;北京
中国北京地区气候干旱, 水分短缺, 蒸发的任何变化都将对水分平衡和农业生产产生重要影响[1]。潜在蒸发是表征大气蒸发能力的一个量度, 它标志大气中存在着一种控制充分湿润下垫面蒸发过程的能力, 是评价气候干旱程度的重要指标之一。通常是利用气象要素计算得出。同时，大气降水也是水循环中的一个重要环节，是水资源的重要补给源，近年来全球气候变暖和大规模人类活动使得水文循环发生巨大的变化，加剧了水资源问题的复杂性。同时分析蒸发和降水的变化趋势，不仅具有重要的实际意义，也能为区域发展决策提供科学依据，有利于了解区域内水资源变化的'特性。
1 研究内容
1.1 研究区概况北京地区处于中纬，在东亚大陆的东端，气候受蒙古高压的控制，因此具有大陆性季风区的特点，所以北京地区四季分明，其气候特点是春季多风，夏季闷热多雨，秋季舒爽，冬季寒冷干燥。又由于北京境内地形复杂，山地平原高差悬殊，因此，局部地区又具有明显的气候垂直地带性。
1.2 研究方法为对比分析不同气候条件下区域各气象要素，降水和潜在蒸发的变化工程硕士趋势及其对大气水文循环的影响，应用1958~2008 年51 年北京地区诸项气象资料--气温，相对湿度，风速和日照时数的日观测值，运用彭曼公式进行计算，得到其潜在蒸发值[4]。应用Mann-Kendall非参数统计检验方法,定量分析了不同时间尺度的各气象要素，降水和潜在蒸发的变化趋势。
1.2.1 潜在蒸发计算-penman 公式由彭曼公式的表达式可知，彭曼公式由两部分加权而得，其中，第一部分为水体吸收净辐射热量引起的蒸发，第二部分为风速饱和差引起的蒸发[10]。
分别为其权重因子。其中， Δ 是指气温为a t 时饱和水气压曲线之坡度，为温度计常数，当温度以摄氏计，水汽压以毫巴(mbar)计时，其值为0.66。
1.2.2 趋势检验方法本文采用Mann-Kendall 方法(MK 法)对北京地区的气象要素，潜在蒸发和降水量进行趋势检验。MK 法是一种非参数趋势检验方法，通过计算Kendall 统计量τ ，方差2τσ ，标准化变量M 判断序列变化趋势显著性[6]：
M 为正，系列具有上升或增加趋势;M为负，系列具有下降或减少的趋势。若M 的绝对值大于或等于1.64、1.96 和2.57，分别表示通过了信度90%、95%、99%的显著性趋势检验”
2 潜在蒸发变化趋势研究
2.1 年尺度分析年尺度潜在蒸发趋势，北京电子工程站潜在蒸发值呈较为明显的上升趋势，上升幅度为0.093mm/d/10a,Mk统计值为2.39，通过信度为95%的显著性检验。
北京站年尺度气温，日照时数，相对湿度，风速等气象要素的变化趋势见图2，其M-K检验统计值分别为5.67，-5.003，-3.21 和-1.81。在北京站，气温的变化趋势最为明显，然后依次是日照时数，相对湿度和风速。气温呈明显上升趋势，通过了信度为99%的显著性检验。相对湿度，日照时数和风速均呈下降趋势，并通过信度为99%，99%和90%的显著性检验。年份累积降水量(mm)降水趋势北京地区降水量呈下降趋势，下降幅度为41.2mm/10a,其MK 统计值为-1.67，并通过信度90%的显著性检验。具有明显的下降趋势。
综合以上年尺度分析结果可知，北京地区在1958~2008 年的51 年期间，气温呈显著上升趋势，这可能受整个全球气候变暖的影响。潜在蒸发也呈明显上升趋势[7][8]，而降水补给呈下降趋势。这对于水资源保障是十分不利的因素，将造成水资源总量的下降，引起用水困难，加剧区域水资源供需矛盾，引发水资源短缺等一系列干旱问题[9]。
2.2 季尺度分析著性检验，且气温呈显著上升的趋势而日照时数呈显著下降的趋势，风速与相对湿度分别通过信度为90%，95%的显著性检验，且都呈下降趋势，又考虑到潜在蒸发虽未通过信度检验，但呈微弱上升趋势，说明在春季，气温和相对湿度的变化趋势对潜在蒸发的促进水利工程作用程度略大于风速与日照时数的变化趋势对潜在蒸发的抑制作用。
并且在春季，北京地区的降水通过了信度为95%的显著性检验，说明北京的春季降水量呈比较显著的上升趋势，原因可能是受蒙古大陆性气团影响;夏季，变化趋势最明显的气象要素为日照时数、相对湿度和风速，都通过信度为99%的显著性检验，且日照时数和相对湿度的变化呈下降趋势，而风速的变化呈上升趋势。气温呈上升趋势且通过信度为95%的显著性检验。潜在蒸发在气温，相对湿度，风速的共同促进作用下，呈现显著的上升趋势，且通过的信度为95%的显著性检验。
但降水量呈显著的下降趋势，这种蒸发显著上升而降水量显著下降的趋势会加剧北京地区夏季的水资源供需矛盾，对社会经济产生不利的影响;秋季，变化趋势最明显的气象要素又变为日照时数、相对湿度和潜在蒸发，都通过信度为99%的显著性检验，且日照时数与相对湿度呈下降趋势，潜在蒸发呈上升趋势。由于风速与气温的变化极其微弱，我们可以认为，在秋季相对湿度的变化趋势对潜在蒸发的促进作用远远大于日照时数减少对潜在蒸发的抑制作用。可以清楚的看出，降水量在秋季的变化趋势非常微弱，因此这种蒸发显著上升而降水量变化不明显的现象同样会对北京地区的水资源供需状况造成不利的影响;
冬季，变化趋势最明显的气象要素只剩下风速，呈下降趋势，且通过了信度为99%的显著性检验，其次是气温和日照时数的变化，均过信度为95%的显著性检验，且变化趋势分别为上升和下降，降水、潜在蒸发与相对湿度的变化趋势都很微弱，因此可以判断气温上升对潜在蒸发的促进作用与日照时数下降对潜在蒸发的抑制作用基本相当，相互抵消，从而导致潜在蒸发的变化趋势非常微弱。考虑到北京地区的水资源供需矛盾比较突出，这种蒸发和降水的变化趋势仍会对该地区的水资源状况产生负面作用。
3 结论
本文给出了以下结论：
(a) 从年尺度和季尺度的分析结果来看，北京地区1958~2008 年51 年间，随着各气象要素的变化，潜在蒸发呈明显上升趋势，而补给项大气降水呈明显下降趋势[10]。
(b) 北京地区的水资源供需矛盾较为突出，这种蒸发和降水的变化趋势会对该地区的水资源状况产生负面作用，引起用水困难，加剧区域水资源供需矛盾，造成水资源短缺等一系列干旱问题。
参考文献
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