华北平原是最重要的粮棉主产区之一,然而由于地处东亚大陆性季风带,该地区成为中国气候敏感区之一,水资源短缺制约了农业发展,也影响农业生态环境。明确该地区干湿分布和变化趋势对科学估算作物需水量,指导节水灌溉具有十分重要的现实意义。
中国农业大学资源与环境学院与农业部武川农业环境科学观测实验站研究团队利用华北平原62个气象站点1961-2014年逐日地面观测资料以及同期降水量资料,基于Penman-Monteith方法计算的参考作物蒸散量(ET0)研究近54a研究区干湿气候时空变化特征,并利用敏感性和贡献率法分析气候变化背景下主要气象因子对ET0的影响,对干湿气候变化的成因进行探讨。
该研究认为:华北平原在3个时间段(时段1:1961-1980;时段2:1981-2000;时段3:2001-2014)半干旱区和半湿润区的分界线呈东扩和南移,半干旱区面积不断扩大,湿润区面积变化不明显;研究区1961-2014年ET0呈显著下降趋势,空间差异大,河南和山东部分地区由于ET0下降趋势大于降水量减少趋势,气候变湿润;鲁东、天津、河北东部地区降水量减少且ET0增加,干旱化趋势明显。就月尺度而言,降水量在7月和8月减少幅度最大,夏季ET0减少幅度较大,5月和6月气候呈变湿趋势。ET0对相对湿度的变化最敏感,各月导致ET0变化的主要贡献因子不一,11月-翌年1月风速起主导作用,2月温度为主导因子,6-9月日照时数为主导因子,其它月份为相对湿度、风速等综合作用的结果。
该研究亦表明华北平原气温的升高并没有导致ET0升高,而研究区风速和日照时数显著下降对ET0 的负贡献率是引起区域ET0变化的主要原因。