西北旱区潜在蒸散发的气候敏感性及其干旱特征研究

摘要

潜在蒸散量(PET)是干旱监测评价的重要指标,分析影响潜在蒸散发的气候敏感因子对揭示气候变化的水文响应机理尤为重要.常采用的局部敏感性方法不适用于非线性模型且难以评估各气象因子间的相互作用.对此,基于1964-2018年西北旱区内163个气象站的监测数据,通过Penman-Monteith公式,采用Sobol全局敏感性方法分析了西北旱区潜在蒸散发的气候敏感因子,计算得到了自校准帕默尔干旱指数(scPDSI),进而分析了区域干旱的时空演变特征.结果 表明:1964-2018年西北旱区年均潜在蒸散量为1157.8 mm,高值出现在新疆东部与内蒙古西部地区,低值出现在青海南部地区.1993年为转折点,西北旱区潜在蒸散发受气温、日照时数、风速、相对湿度等多种因素综合影响由显著下降的趋势转变为显著上升,且在夏季最为明显.在1964-1993年,净辐射、风速与相对湿度的变化对潜在蒸散发的影响较大;在1994-2018年,风速与相对湿度的变化对潜在蒸散发的影响较大.scPDSI的时空分布表明新疆北部、青海中部以及甘肃境内的干旱有缓解的趋势;而黄河流域西南部干旱呈现加重趋势,将加剧区域水资源紧张,威胁生态安全.