探析黄河流域水文气象要素变化与东亚夏季风的关系

探析黄河流域水文气象要素变化与东亚夏季风的关系

巩琳刘高甜胡忠霞

黄河水利委员会中游水文水资源局山西省晋中市

摘要：黄河流域的水文气象要素的变化与东亚夏季风之间存在一定的关系，为了研究这种关系，首先对黄河流域气象水文要素的时间变化特征和空间变化特征展开了探讨，然后结合东亚夏季风的基本情况，得出了东亚夏季风与黄河流域水文气象要素变化之间的关系，这一研究成果能为人们的黄河地区旱情治理工作提供数据基础，改善黄河流域的气象情况，提高黄河流域人民的生活质量。

关键词：黄河流域；水文气象；东亚夏季风

从上世纪八十年代开始，人们逐渐重视起了气候变化对水资源的影响作用，并开始展开一系列的研究以利用气候变化情况改善某些地区的水循环状况。我国的黄河流域面积广阔，黄河流域的气候特征对于我国经济的发展有重要的影响作用。为了改善黄河流域的干旱问题，进行了水文气象要素变化与东亚夏季风关系的研究。

一、黄河流域气象水文要素变化特征

（一）时间变化特征

通过对各个年份内黄河流域降水量、气温、水分蒸散发量、土壤湿度、径流量以及东亚夏季风指数的变化制成曲线图，得出了黄河流域气象水文要素的时间变化特征。从数据中可以分析出，该地区夏季的水分蒸散发量、降水量、径流量和土壤湿度都呈下降的趋势，这个趋势与东亚夏季风的变化趋势相同，并且对黄河流域的降水量在二十世纪九十年代明显较少，同一时期，该流域的夏季气温明显升高，此气温变化趋势一直持续到目前，而在气象水文要素中，从二十世纪就是年代发生突变以后，蒸散发量呈明显的下降趋势，土壤湿度的在九十年代以前变化趋势不明显，但是到了九十年代以后，呈明显的减小态势，这一发展变化的主要原因在于气温和蒸散发量、土壤湿度之间有密切的关系。当黄河流域的气温升高时，土壤中水分的蒸散发速度加快，土壤湿度因此而下降。据此，分析出了黄河流域气象水文要素的时间变化特征，在此基础上，也掌握了各要素之间的影响关系。为研究东亚夏季风与气象水文要素变化的关系提供参考[1]。

（二）空间变化特征

制作黄河流域中水文气象要素时间变化趋势系数，能够表示各个区间内气象水文要素的空间分布值，经过实践分析表明，黄河流域水文气象要素在空间分布上有明显的差异。由于我国黄河流域的面积广阔，所以距离越远，这种空间变化特征越明显。综合来看，夏季时黄河流域降水量在时间的发展过程中呈现出逐年递减的趋势，但是但同一年间，不同地区的降水量各不相同，递减的幅度也有所不同，其中，递减量最大的区域要数河龙区间和自南到北的直线分布区域内。夏季降水量以黄河中游地区的减少效果最明显。同时，黄河流域的夏季气温总体上呈逐年上升的趋势，但是在空间分布上也表现出了很大的不同，其中气温上升幅度最大的是西宁与呼和浩特地区，越向东南方向发展，上升幅度的变化越小。由于土壤湿度、径流深和蒸散发量是几个关系密切的因素，一个因素的变化必然导致其他因素也随之改变，所以应综合分析这三种因素的空间变化趋势。土壤湿度、径流深和蒸散发量随着时间的发展而逐渐下降。其中，在黄河中游地区的土壤湿度、径流深和蒸散发量的变化幅度最大，与降水量的空间变化趋势大致相同，自中游河段的西北地区，向东南地区发展而变化趋势逐渐减小[2]。

二、黄河流域气象水文要素与东亚夏季风之间的关系

（一）降水量、气温与东亚夏季风之间的关系

根据黄河流域的气象水文要素变化图，可以看出黄河路与的夏季降水量与该区域内的水汽含量有直接的关系，由于黄河流域位于我国的中部以北地区，所以气候主要受东亚夏季风的影响，因此可以推断出水汽主要来自于西太平洋。通过研究降水量的变化趋势与东亚夏季风强度之间的关系，发现当降水量增多时，黄河流域的东亚夏季风强度也有所增强，反之，当降水量减少时，该地区的季风强度也有所减弱，因此得出一个综合性的结论，既黄河流域东亚夏季风的强度与降水量之间存在正相关的关系。虽然总体上来说，当东亚夏季风所有增强时，黄河流域的降雨量增多，但是地区的不同，降雨量增多的数值以及总降雨量也存在差异，通过对东亚夏季风的特点进行分析，可以解释这一现象。自西太平洋而来的水汽，首先到达黄河流域的东部地区，因此这一地区的降雨量相对较多。但是受这个地区吕梁和太行山阻碍作用的影响，大量的水汽都降落在了黄河东部的中游地区，飘过吕梁和太行山的水汽极少，因此才导致了出现黄河流域整体上干旱的现象，在黄河流域的大部分地区，水汽由东向西依次递减，降水量以此减少，季风强度逐渐减弱[3]。

（二）蒸散发量和土壤湿度与东亚夏季风之间的关系

一个流域中的土壤湿度与该流域中的气温和降水量有直接的关系，当气温升高时，地表温度升高，土壤中水分的蒸发速度加快，土壤湿度快速降低。因此土壤湿度和气温之间的变化关系以负效应为主。而降水量的增加，使该地区土壤中的含水量增多，土壤湿度上升[4]。所以降水量与土壤湿度呈正相关的关系。如果将黄河流域中的土壤湿度与东亚夏季风强度值比较，将一段时间内某一地区的土壤湿度变化趋势和东亚夏季风强度的发展变化过程制作成变化趋势图，则能够观察出土壤湿度与东亚夏季风强度之间的关系与土壤湿度与降水量之间的关系大致相符。因为东亚夏季风强度的变化影响了一个地区的降雨量，而降雨量与土壤湿度又呈正相关的关系，因此，黄河流域的大部分地区土壤湿度和东亚夏季风强度呈正相关，但是也有一小部分是负相关的关系，由此可以看出，黄河流域土壤湿度与气温之间关系的密切程度大于东亚夏季风[5]。

黄河流域的蒸散发量同样受气温和降水量的影响，气温升高，蒸散发量增加。而降雨量增加以后，土壤中富含充足的水分，蒸散发量也会有所提高。东亚夏季风强度影响着降雨量，因此，东亚夏季风的强度越大，黄河流域内的蒸散发量就会增加，但是受到气温的影响作用，低气温对蒸散发活动有明显的抑制作用。所以，在黄河流域的东部地区，降水量对蒸散发量的影响更大一些，而到了潼关河段，蒸散发量主要受到东亚夏季风强度的影响作用[6]。

结束语：

综上所述，为了更加充分的理解和掌握黄河流域的气象水文变化特征，展开了各个气象水文要素在时间上的变化趋势和在空间上的分布规律。在掌握了蒸散发量、降水量、土壤湿度、气温等的基本变化趋势以后，结合了东亚夏季风的影响作用，分别探讨了东亚夏季风强度对气温、土壤湿度、蒸散发量以及降水量之间的关系。得出东亚夏季风强度越大，降水量增加、土壤湿度提高、蒸散发速度加快。但是由于气象水文各个要素相互之间也会产生影响作用，所以，一些地区的蒸散发量与东亚夏季风的关系比较密切，而另一些地区的蒸散发量则受降水量的影响更大一些。

参考文献：

[1]陈磊.黄河流域水资源对气候变化的响应研究[D].西安理工大学，2017.

[2]霍世青，王春青，许卓首.近10a黄河水文气象情报预报工作进展[J].人民黄河，2016，38（10）：36-39+130.

[3]李夫星，陈东，汤秋鸿.黄河流域水文气象要素变化及与东亚夏季风的关系[J].水科学进展，2015，26（04）：481-490.

[4]何福力，胡彩虹，王纪军，王云玲.基于标准化降水、径流指数的黄河流域近50年气象水文干旱演变分析[J].地理与地理信息科学，2015，31（03）：69-75.

[5]赵兰兰，刘志雨，王金星.气候变化下的黄河流域极端水文现象特征分析[J].水文，2015（5）：78-81，90.

[6]康丽莉，LEUNGLRuby，柳春，etal.黄河流域未来气候-水文变化的模拟研究[J].气象学报，2015（2）：382-393.