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1方法與數(shù)據(jù)

1．1分析方法

在氣候干濕變化的研究中，國內(nèi)外學(xué)者定義了多種適用于不同尺度的指數(shù)作為干濕氣候的區(qū)劃指標(biāo)［18］．這些指標(biāo)以不同類型的濕潤指數(shù)或干燥指數(shù)最為常見，二者并無本質(zhì)差別，濕潤指數(shù)是降水量與同期潛在蒸散量之比．鑒于潛在蒸散量目前以FAOPenman－Monteith公式精度最高，且正在不斷得到運(yùn)用，因此本文分析氣候干濕變化借鑒毛飛定義的濕潤指數(shù)作為研究氣候干濕變化程度的指標(biāo)，濕潤指數(shù)大（?。┍硎練夂蛳鄬?duì)濕潤（干燥）。對(duì)濕潤指數(shù)總體變化趨勢的統(tǒng)計(jì)分析采用趨勢系數(shù)和氣候傾向率［20］．對(duì)濕潤指數(shù)變化趨勢和突變點(diǎn)的檢驗(yàn)采用Mann－Kendall方法（M－K法）．M－K法是一種非參數(shù)檢驗(yàn)方法，變量可以不具有正態(tài)分布特征．M－K法趨勢檢驗(yàn)的基本原理在于將原始時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行重新構(gòu)建得到新的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，將新時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后得到標(biāo)準(zhǔn)值，將標(biāo)準(zhǔn)值與給定顯著性水平下的臨界值（0．05的顯著性水平下臨界值為±1．96）相比較，超過臨界值則稱變化趨勢顯著，在臨界值之內(nèi)則稱變化趨勢不顯著．M－K法具體的過程和公式可以參考文獻(xiàn)［21］．

1．2數(shù)據(jù)及來源

由于FAOPenman－Monteith公式中的土壤熱通量、參考作物表層熱輻射、干濕表常數(shù)、飽和水汽壓和實(shí)際水汽壓等指標(biāo)可以由氣溫、濕度、風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)等指標(biāo)推算出來，且搜集難度較大，因此搜集的氣象資料有四川盆地18個(gè)站點(diǎn)1955－2009年逐月平均降水、平均最高氣溫、平均最低氣溫、平均氣溫、平均相對(duì)濕度、風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)．資料來源于中國氣象局國家氣象信息中心網(wǎng)站提供的《中國地面國際交換站氣候資料月值數(shù)據(jù)集》．

2結(jié)果與分析

2．1干濕氣候變化的總體趨勢

18個(gè)站點(diǎn)中，都江堰、綿陽、樂山、成都和宜賓，其濕潤指數(shù)的趨勢系數(shù)和傾向率為負(fù)，且都通過0．05的顯著性檢驗(yàn)，濕潤指數(shù)的變化趨勢為顯著的下降趨勢，氣候在不斷變干；與此相反，達(dá)州和沙坪壩兩站其濕潤指數(shù)的趨勢系數(shù)和傾向率為正，且通過0．1或0．05的顯著性檢驗(yàn)，濕潤指數(shù)的變化趨勢為顯著上升，氣候在不斷變濕；廣元、巴中、遂寧、內(nèi)江、梁平、雅安和瀘州，其濕潤指數(shù)的趨勢系數(shù)和傾向率為負(fù)，而萬源、高坪區(qū)、萬州和奉節(jié)，其濕潤指數(shù)的趨勢系數(shù)和傾向率為正，但均未通過顯著性檢驗(yàn)，說明濕潤指數(shù)的變化趨勢不明顯．這些結(jié)果表明，四川盆地干濕氣候的總體變化趨勢并不明顯，沒有顯著的變干或變濕趨勢．

2．2各階段干濕氣候變化的趨勢檢驗(yàn)

M－K法趨勢及突變檢驗(yàn)的結(jié)果顯示，都江堰、宜賓、成都在20世紀(jì)60年代有過短暫的相對(duì)變濕趨勢，其余大多數(shù)時(shí)段都處于相對(duì)變干趨勢，并且在21世紀(jì)后邊干趨勢變得顯著，成都存在突變現(xiàn)象，突變時(shí)間為1997年（圖1a）；綿陽、廣元、內(nèi)江基本上都處于一個(gè)相對(duì)變干的趨勢，內(nèi)江在70－80年代變干趨勢顯著，綿陽90年代以后變干趨勢超過了0．05的顯著性水平，并且存在突變現(xiàn)象，突變的時(shí)間為1993年（圖1b）；樂山在60年代后氣候變化為相對(duì)變干趨勢，70年代和2005年后相對(duì)變干趨勢達(dá)到顯著水平，70年代的相對(duì)變干趨勢還存在一個(gè)突變現(xiàn)象，突變時(shí)間為1966年（圖1c）；與都江堰、綿陽、成都和宜賓不同，達(dá)州和沙坪壩在60年代中后期一直呈現(xiàn)一種相對(duì)變濕的趨勢，只是這種趨勢并不顯著，只有少數(shù)年份超過了0．05的顯著性水平，同時(shí)也未出現(xiàn)突變現(xiàn)象（圖1d）．其他站點(diǎn)的氣候變化交替出現(xiàn)相對(duì)變干和變濕的趨勢，但變化趨勢并不顯著．M－K法趨勢檢驗(yàn)結(jié)果與趨勢系數(shù)和傾向率反映的結(jié)果有較好的一致性，證明四川盆地干濕氣候變化的趨勢是可信的．趨勢檢驗(yàn)結(jié)果表明在不同年代的氣候變化趨勢上，以都江堰、綿陽、成都等站點(diǎn)為代表的四川盆地西部地區(qū)在60年代后氣開始呈現(xiàn)變干趨勢，而以達(dá)州、沙坪壩為代表的東部地區(qū)則呈變一種濕趨勢，只是不同站點(diǎn)在不同階段變化趨勢稍有差異。

2．3干濕氣候分布趨勢

將各站點(diǎn)的氣候濕潤指數(shù)進(jìn)行多年平均，采用反距離權(quán)重法通過ArcGIS9．3軟件繪制得到四川盆地干濕氣候分布圖（圖2）．圖2顯示，雅安為四川盆地的相對(duì)濕潤中心，其濕潤指數(shù)的多年平均值在18個(gè)站點(diǎn)中處于最高值，為1．95；而廣元、綿陽和奉節(jié)則成為四川盆地的相對(duì)干燥中心，其濕潤指數(shù)的多年平均值分別為0．97、1．05和1．06．以廣元、綿陽、奉節(jié)為中心，成都、內(nèi)江、遂寧、高坪區(qū)，沙坪壩等構(gòu)成四川盆地的相對(duì)干燥區(qū)域，但與青藏高原等區(qū)域相比，這一區(qū)域任然較為濕潤［10］．同樣的方法，將各站點(diǎn)氣候變化的趨勢系數(shù)利用反距離權(quán)重法進(jìn)行空間插值，插值結(jié)果（圖3）顯示，綿陽、都江堰、成都、樂山和宜賓為四川盆地氣候變干趨勢的中心，四川盆地由西到東，氣候變化趨勢由變干逐漸轉(zhuǎn)為變濕，達(dá)州和沙坪壩成為氣候變濕趨勢的中心．不過，氣候的干濕差異并不顯著．

2．4影響干濕氣候的氣象要素

干濕氣候受降水和潛在蒸散的影響，而潛在蒸散受太陽輻射、溫度、風(fēng)速和水汽壓等氣象要素的影響．學(xué)者的研究結(jié)果表明我國西南地區(qū)潛在蒸散發(fā)對(duì)太陽輻射的變化最敏感［22］．而在無直接太陽輻射資料的情況下，氣溫和日照可以較好地反映太陽輻射的變化，有研究結(jié)果表明我國西南地區(qū)潛在蒸散量主要受日照時(shí)數(shù)的影響［23］．因此，本文對(duì)濕潤指數(shù)和降水、溫度、日照時(shí)數(shù)進(jìn)行了偏相關(guān)分析，結(jié)果顯示（圖表略）濕潤指數(shù)和降水、日照時(shí)數(shù)的相關(guān)性最顯著，全部站點(diǎn)數(shù)據(jù)都通過了0．05％的顯著性檢驗(yàn)，其中與降水的相關(guān)性為正相關(guān)，而與日照時(shí)數(shù)的相關(guān)性為負(fù)相關(guān)；大部分站點(diǎn)的濕潤指數(shù)與氣溫呈現(xiàn)顯著的相關(guān)性，只有雅安、樂山、廣元、巴中、南充、梁平和沙坪壩等站點(diǎn)的濕潤指數(shù)與氣溫沒有呈現(xiàn)出相關(guān)性．因此，影響四川盆地干濕氣候變化的主要?dú)庀笠厥墙邓亢腿照諘r(shí)數(shù)，其次是氣溫．四川盆地西部降水一直呈下降趨勢［16］，而氣溫卻呈上升趨勢［17］，由此導(dǎo)致四川西部氣候逐漸趨于變干。

3結(jié)論與討論

采用四川盆地18個(gè)氣象站點(diǎn)1955－2009年的氣候資料，運(yùn)用趨勢系數(shù)、氣候傾向率和M－K趨勢檢驗(yàn)等方法，對(duì)各站點(diǎn)的氣候濕潤指數(shù)進(jìn)行了探討和分析，研究結(jié)果表明：1）在空間分布上，雅安為四川盆地氣候的相對(duì)濕潤中心，而廣元、綿陽和奉節(jié)為相對(duì)干燥中心；在氣候變化趨勢上，綿陽、都江堰、成都、樂山和宜賓為四川盆地氣候變干趨勢的中心，四川盆地由西到東，氣候變化趨勢由變干逐漸轉(zhuǎn)為變濕，達(dá)州和沙坪壩成為氣候變濕趨勢的中心，但干濕差異并不顯著．2）在總體的氣候變化趨勢上，四川盆地干濕氣候的變化趨勢不太明顯，只有都江堰、綿陽、樂山、成都和宜賓表現(xiàn)出顯著的相對(duì)變干趨勢，而達(dá)州和沙坪壩表現(xiàn)出較顯著的變濕趨勢．3）樂山、綿陽、成都和宜賓的氣候變化趨勢存在突變現(xiàn)象，突變的年份分別為1966，1993，1997年和2001年，四川盆地其他地區(qū)不存在氣候的突變．在不同年代的氣候變化趨勢上，以都江堰、綿陽、成都等站點(diǎn)為代表的四川盆地西部地區(qū)在60年代后氣開始呈現(xiàn)變干趨勢，而以達(dá)州、沙坪壩為代表的東部地區(qū)則呈變一種濕趨勢，只是不同站點(diǎn)在具體趨勢上有所差異．4）影響四川盆地干濕氣候氣候的主要?dú)庀笠厥菂^(qū)域降水量和日照時(shí)數(shù)的變化．本文只是籠統(tǒng)地探討了四川盆地干濕氣候的變化趨勢，還應(yīng)該對(duì)各季節(jié)的干濕氣候變化以及由此產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響沒有做進(jìn)一步的分析．同時(shí)，計(jì)算參考作物表層凈輻射的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)as和bs受區(qū)域影響很大，確定四川盆地參考作物表層凈輻射的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)還需進(jìn)一步的研究．FAOPenman－Monteith公式精度高，但所需參數(shù)多，且計(jì)算復(fù)雜，因此在研究區(qū)域干濕氣候變化時(shí)有必要提出一個(gè)適合區(qū)域氣候環(huán)境且可操作性強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)公式。

作者：劉勁龍徐剛楊娟張強(qiáng)單位：西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶第二師范學(xué)院旅游與服務(wù)管理系中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所