馬建琴, 陳 陽, 郝秀平, 李丹丹
(1.華北水利水電大學(xué), 鄭州 450045; 2.鄭州大學(xué), 鄭州 450045)
地表蒸散發(fā)(Evapotranspiration, ET)指土壤蒸發(fā)和植被蒸騰的總和,是評價區(qū)域地表能量、氣候變化和水分平衡的主要指標,是生態(tài)環(huán)境和水資源評估的重要環(huán)節(jié)[1]。全球約70%的地表降水以蒸散發(fā)方式返回大氣,在水循環(huán)過程中蒸散發(fā)發(fā)揮著不可輕視的作用[2],地表蒸散發(fā)不僅影響區(qū)域的降水量,同時伴隨的潛熱效應(yīng)具有降溫特征,被視為氣候系統(tǒng)中的核心過程與連接水熱循環(huán)的紐帶[3]。如何準確估算區(qū)域地表蒸散發(fā)量,并掌握其與影響因素的時空變化規(guī)律,對區(qū)域生態(tài)水源涵養(yǎng)與保護以及水資源合理開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。
傳統(tǒng)的蒸發(fā)皿、蒸滲儀等雖能獲取相對準確的ET,但大多局限于站點或田間尺度,適用于“點”或中小尺度的研究,遙感數(shù)據(jù)具有覆蓋范圍廣、時間周期短、信息量大、成本相對低,能夠獲取長時間序列、大尺度信息等無可替代的優(yōu)越性,可動態(tài)、快速地獲取長時間大尺度的非均勻地面蒸散量,已成為目前區(qū)域地表蒸散發(fā)研究熱點[4-5]。MOD16數(shù)據(jù)是由美國航空航天局(NASA)制作并免費公開發(fā)布的蒸散發(fā)成品數(shù)據(jù)集,并根據(jù)Penman-Monteith(P-M)公式對MOD16數(shù)據(jù)進行了修正,得到了廣泛的認可和應(yīng)用[6-8]。國內(nèi)外針對ET研究在蒸散模型估算[9-10]、精度評估驗證[11-12]、與蒸散數(shù)據(jù)應(yīng)用[13-14]、時空特征[15-17]與影響因子分析等[18-19]方面。張猛等[15]探討了洞庭湖流域蒸散量時空變化,并采用回歸模型分析了蒸散發(fā)與氣候因子的相關(guān)性;閆俊杰等[16]對2000—2015年伊犁河谷草地蒸散發(fā)的影響因素進行了分析,研究表明全區(qū)ET不僅受海拔影響明顯,且與覆蓋度的空間分布總體保持一致;邱麗莎等[17]利用趨勢分析及相關(guān)性分析等方法對比分析了2000—2018年的祁連山ET的時空變化特征及其主要影響因子。復(fù)相關(guān)分析綜合考慮多個影響因子共同作用,偏相關(guān)分析可有效排除其他因子干擾,兩者已被成為探究氣候因子對蒸散發(fā)影響的有效方法。王煥等[18]基于MOD16 ET數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù),綜合運用單相關(guān)、偏相關(guān)和復(fù)相關(guān)分析法,分析了研究區(qū)ET的時空變化特征及其與氣候因子的關(guān)系;葉紅等[19]利用趨勢分析、單相關(guān)、偏相關(guān)和復(fù)相關(guān)分析法,研究了2000—2014年黃河源區(qū)ET時空變化特征,重點探討了在不同土地利用類型下ET的變化規(guī)律以及其與氣候因子的關(guān)系。縱觀現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),學(xué)者對河南省蒸散發(fā)的時空分布特征以及影響因素的研究比較缺乏。
河南省位于華北平原的南部地區(qū),地貌自西向東突變,氣候復(fù)雜多變,特別是隨著現(xiàn)代化快速發(fā)展以及大規(guī)模頻繁的生產(chǎn)建設(shè)活動,地表和植被不斷遭受擾動,嚴重的水土流失導(dǎo)致水土資源破壞,生態(tài)環(huán)境惡化[20]?!笆濉币詠?,河南省大力建設(shè)水土保持重點工程和生態(tài)文明工程,生態(tài)治理成效顯著,但水資源開發(fā)利用效率低、結(jié)構(gòu)性缺水問題仍然比較嚴重。由楊秀芹等[21]對淮河流域?qū)嶋H蒸散發(fā)的探索中可知:MOD16A2數(shù)據(jù)對河南省區(qū)域的適用性、合理性。基于此,本研究以2001—2019年逐年MOD16 ET數(shù)據(jù)、MOD13 NDVI和氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),綜合應(yīng)用Theil-Sen Median趨勢分析對河南省蒸散發(fā)的時空分布特征進行分析,結(jié)合單相關(guān)、偏相關(guān)和復(fù)相關(guān)分析探究NDVI、氣候因子對ET的影響,從而為該區(qū)域提高水資源的合理開發(fā)利用效率提供科學(xué)依據(jù)。
1.1.1 遙感影像數(shù)據(jù) 本文所用的ET數(shù)據(jù)和NDVI數(shù)據(jù)分別是美國NASA(https:∥search.earthdata.nasa.gov/)免費提供的2001—2019年的數(shù)據(jù)產(chǎn)品MOD16A2和數(shù)據(jù)產(chǎn)品MOD13A1。本文選用下載的MOD16A2/ET數(shù)據(jù)的時間分辨率為8 d,空間分辨率500 m;MOD13A1/NDVI數(shù)據(jù)的時間分辨率為16 d,空間分辨率500 m,遙感衛(wèi)星軌道號為h27 v05,數(shù)據(jù)格式為HDF。首先利用MODIS產(chǎn)品批處理工具MRT(MODIS Reprojection Tool)對產(chǎn)品MOD16A數(shù)據(jù)和MOD13A1數(shù)據(jù)進行批量處理;然后利用Python軟件對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行批量裁剪,利用Matlab2016年對異常值剔除和數(shù)據(jù)分析,并將ET數(shù)據(jù)加權(quán)平均獲取每月ET和每年ET,而NDVI數(shù)據(jù)采用最大值合成法獲取每月NDVI和加權(quán)平均獲取每年NVDI。
1.1.2 氣象資料 氣象數(shù)據(jù)來自中國國家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(http:∥data.cma.cn/)。選取河南省內(nèi)部及周邊104個地面氣象站,統(tǒng)計各氣象站點2001—2019年的年平均氣溫(℃)、降水量(mm)氣象數(shù)據(jù)作為氣候因子,考慮高程對氣溫和降水的影響,選擇使用克里金插值法對氣象數(shù)據(jù)進行空間插值處理。
1.2.1 Theil-Sen Median趨勢分析 本文采用穩(wěn)健的非參數(shù)化趨勢度(sen)分析方法,并通過Mann-Kendall統(tǒng)計檢驗法對ET長期變化的顯著趨勢進行解釋分析[22-23]。Sen趨勢度(p)計算公式為:
p=median((xj-xi)/(j-i)) 1
(1)
式中:xj,xi為ET時間序列,當p為負時,表示時間序列ET呈下降趨勢,當p為正時,時間序列ET表示時間序列呈上升趨勢。
由于Mann-Kendall統(tǒng)計檢驗法具有樣本數(shù)據(jù)不需要遵從一定的分布,適用于非正態(tài)分布的數(shù)據(jù),能夠剔除少數(shù)異常值等優(yōu)點。因此,Mann-Kendall統(tǒng)計檢驗法是氣象學(xué)、水文學(xué)、氣候?qū)W中比較常用的時間序列趨勢檢驗方法[24-26]。Mann-Kendall檢驗的公式為:
(2)
(3)
(4)
式中:Q為檢驗統(tǒng)計量;Z為標準化后的檢驗統(tǒng)計量;xj,xi為ET時間序列數(shù)據(jù);n為樣本數(shù),當n>8時,Q近似為正態(tài)分布,其均值和方差計算公式為:
E(Q)=0
(5)
(6)
式中:標準化后Z為標準正態(tài)分布,雙邊的趨勢檢驗中,在給定的α置信水平上,如果|Z|≥Z1-α/2則原假設(shè)是不可接受的,即在α置信水平上,|Z|大于等于1.645,1.96,2.576時,分別表示通過了信度90%,95%和99%的顯著性檢驗,對于統(tǒng)計量Z大于0時是顯著上升趨勢,Z小于 0時是顯著下降趨勢。因此,基于Theil-Sen Median trend和Mann-Kendall檢驗分析原理,利用MATLAB軟件編程實現(xiàn)對河南省19 a的ET的逐像元柵格計算分析。
1.2.2 相關(guān)性分析 基于像元尺度對河南省ET與NDVI進行相關(guān)分析研究。其中,線性相關(guān)分析的計算公式為:
(7)
式中:xi為第i年的ET;yi為第i年的NDVI;x,y分別為變量x,y的多年平均值;Rxy代表ET與NDVI的相關(guān)系數(shù)。
在線性相關(guān)分析的基礎(chǔ)上,偏相關(guān)分析能夠排除其他影響因子的相互干擾,分析兩者的相關(guān)性。因此,本文對ET與氣溫、降水量進行偏相關(guān)分析,分別探究氣溫和降水對河南省ET的影響。偏相關(guān)系數(shù)計算公式如下:
(8)
式中:x,y,z分別代表ET、氣溫和降水量;Rxy,z代表為在降水量不變情況下,ET與氣溫的偏相關(guān)系數(shù)。Rxy表示為ET與氣溫的線性相關(guān)系數(shù);Rxz表示為ET與降水量的線性相關(guān)系數(shù);Ryz表示為降水量與氣溫的線性相關(guān)系數(shù)。
復(fù)相關(guān)分析綜合考慮氣溫與降水等因子對目標的共同影響。復(fù)相關(guān)系數(shù)的計算公式為:
(9)
式中:Rx,yz為ET與氣溫、降水量的復(fù)相關(guān)系數(shù);Rxy為ET與氣溫的線性相關(guān)系數(shù);Rxz,y為在氣溫不變情況下,ET與降水量的偏相關(guān)系數(shù)。
基于像元尺度采用Matlab 2016年編程對ET與氣候因子的單相關(guān)、偏相關(guān)和復(fù)相關(guān)進行分析,探討了ET與氣候因子的空間相關(guān)性。
季節(jié)性差異是體現(xiàn)地表蒸散量年內(nèi)變化的重要特征,對2001—2019年河南省年際及各季節(jié)ET及變化率進行統(tǒng)計分析(圖1),從整體上來看,2001—2019年河南省ET四季變化的分異明顯,且各季節(jié)呈現(xiàn)波動上升趨勢,春季(3—5月)ET為99.98~173.41 mm,均值為138.37 mm,占全年27.17%,氣溫逐漸回升,適量的降水量,同時農(nóng)作物快速生長,因此蒸散保持較高水平;夏季(6—8月)ET為158.75~282.32 mm,均值為217.72 mm,占全年42.75%,較高的氣溫、較大的降水量給蒸散發(fā)提供了良好的條件;秋季(9—11月)ET為96.88~117.7 mm,均值為95.83 mm,占全年18.81%,主要受空氣溫度下降,植被逐漸凋落,蒸散量逐漸減小;冬季(12月至次年2月) ET為41.17~64.53 mm,均值為52.34 mm,占全年10.28%,氣溫,降水量均是一年中的最低季節(jié),因此地表蒸散顯著低于其他季節(jié);全省ET年均值波動較大,介于397.54~607.2 mm,多年平均ET值為509.22 mm。其中年際及四季ET的變化率分別為7.06 mm/a,2.43 mm/a,4.41 mm/a,1.80 mm/a,-0.34 mm/a,從河南省ET的年際及四季的蒸散量和變化率來看,年際ET值變化主要受春季、夏季的ET值變化影響,而冬季的ET值較小且變化相對比較穩(wěn)定。從整體來看,河南省整體呈階梯上升趨勢,此與河南省生態(tài)文明建設(shè)工程的實施密切相關(guān)[20]。
圖1 河南省季節(jié)及年際的ET及其變化率
2.2.1 多年平均ET空間特征 河南省2001—2019年多年平均ET空間分布見圖2,全省多年平均ET的范圍介于207.43~1 101.96 mm/a,將省內(nèi)各市ET進行統(tǒng)計(表1),多年ET均值地域分異明顯,分布總體呈現(xiàn)南高北低的格局。顯著的分異特征分布與全省省植被類型、復(fù)雜氣候有直接的聯(lián)系。豫東南地區(qū)地跨亞熱帶,降水豐富,地處平原,植被類型以耕地為主,豫西植被類型以森林為主,植被覆蓋率較高,ET主要500~700 mm為主;焦作北部、新鄉(xiāng)的西北部、濟源北部等屬太行山的南麓和東坡,多為基巖裸露的石質(zhì)山地,植被覆蓋率低,降雨量少,ET以300~500 mm為主。
圖2 河南省ET多年均值
表1 2001-2019年河南省各市年均ET
2.2.2 NPP sen變化趨勢及顯著性檢驗 本研究基于Theil-Sen趨勢以及Mann-Kendall檢驗方法,使用ENVI 5.3軟件與Matlab 2016軟件對河南省19 a的ET進行趨勢分析,并將趨勢分析的結(jié)果與MK檢驗的結(jié)果進行疊加,從而揭示河南省ET在過去19 a的變化趨勢及其變化過程。依據(jù)該方法將結(jié)果分為無顯著上升/下降、弱顯著上升/下降、顯著上升/下降、極顯著上升/下降8個等級,見表2。由圖3可知,河南省ET的sen趨勢值介于在-28~48 mm/a,平均sen趨勢值為7.25 mm/a。從表2和圖3可見,河南省ET在空間上呈現(xiàn)出增加的趨勢(增加區(qū)域的面積>減少區(qū)域的面積),其中ET的上升區(qū)域所占總比重為92.32%,其中極顯著上升區(qū)域最大值為41.57%,其次是無顯著上升區(qū)域與顯著上升區(qū)域分別為21.7%,19.35%,上升區(qū)域分布廣泛;下降區(qū)域所占總比重為6.64%,其中無顯著下降區(qū)域占4.59%,主要分布鄭州、新鄉(xiāng)、焦作等地區(qū)和城市群及周邊區(qū)域和沿黃河生態(tài)涵養(yǎng)帶,下降的原因主要與該地區(qū)的城市化和工業(yè)化和城市化進程影響水平,植被受到大范圍破壞,水土流失有關(guān)。整體表明河南省ET整體向上升趨勢發(fā)展。
圖3 2001-2019年河南省ET空間變化趨勢
表2 2001-2019年河南省ET變化趨勢比例示意表
2.3.1 河南省ET與植被指數(shù)DNVI的相關(guān)分析 2001—2019年河南省ET和NDVI的年內(nèi)變化特征對比分析見圖4。由圖可得,多年月平均ET值和NDVI值具有顯著的一致性,其中多年月平均NDVI值為0.34~0.76,多年月平均ET值為18.01~96.4 mm,兩者皆呈雙峰型變化規(guī)律。其原因為河南省是典型的農(nóng)業(yè)大省,省內(nèi)耕地面積比重較大[21],具體表現(xiàn)為:隨著2—4月溫度上升,植被快速生長,DNVI上升,ET也逐漸上升;5—6月是冬小麥等冬季作物豐收時期,作物的成熟和收割導(dǎo)致NDVI出現(xiàn)下降現(xiàn)象;7—8月夏季水熱條件豐富,玉米、花生等夏季作物生長迅速,同時也是草地和森林的生長茂盛時期,植被蒸騰、土壤蒸發(fā)旺盛,使得蒸散量迅速增加, NDVI與ET均達到高峰期;9—12月溫度下降,植被逐漸凋謝,NDVI與ET也隨之下降;11—次年1月蒸散發(fā)變化趨勢平緩,達到低值期。
圖4 ET和NDVI的年內(nèi)變化分析
從空間上對ET與植被指數(shù)NDVI的相關(guān)性進行分析,其空間簡單線性相關(guān)系數(shù)分布見圖5。ET與NDVI的相關(guān)系數(shù)為-0.68~0.98,空間平均相關(guān)系數(shù)為0.51,ET與NDVI呈正相關(guān)區(qū)域占研究區(qū)總面積的96.53%,其中 (p<0.05)的區(qū)域占研究區(qū)的63.21%,ET與NDVI具有顯著的正相關(guān)關(guān)系。ET與NDVI的相關(guān)性的空間分異性可能與土地利用類型有直接關(guān)系,豫西,豫北地區(qū)以及南陽、信陽南部等地區(qū)以森林,草原為主,ET與NDVI相關(guān)性顯著;商丘、周口等豫東地區(qū)以耕地為主,ET與NDVI相關(guān)性較弱。
圖5 ET和NDVI的相關(guān)分析
2.3.2 河南省ET與氣候因子的相關(guān)分析 ET的變化與區(qū)域水熱變化規(guī)律密切相關(guān),而氣溫和降水變化是影響區(qū)域水熱分布的重要環(huán)境因素[17],通過年際變化特征研究表明降水量和氣溫的變化是影響ET變化的重要氣象因子。因此,選取降水和氣溫氣候因子作為影響河南省ET的主要氣候因子進行相關(guān)分析,并討論河南省ET的驅(qū)動類型。
(1) ET與氣候因子的線性相關(guān)性分析河南省ET與降水量、氣溫的空間簡單線性相關(guān)系數(shù)分布見圖6。ET與降水量的相關(guān)系數(shù)為-0.17~0.56,空間平均相關(guān)系數(shù)為0.22;與氣溫的相關(guān)系數(shù)為-0.26~0.57,空間平均相關(guān)系數(shù)為0.19,整體來說:河南省ET與降水量和氣溫均呈正相關(guān)關(guān)系。ET與氣溫的正相關(guān)區(qū)域占全區(qū)域的80.06%,呈顯著正相關(guān)區(qū)域 (p<0.05)占全研究區(qū)域為14.79%,分布相對廣泛,在周口、許昌以及豫北地區(qū)等形成連續(xù)大斑塊,而ET與氣溫呈顯著負相關(guān)區(qū)域 (p<0.05)占全研究區(qū)域為2.11%,集中分布在鄭州及周邊區(qū)域;ET與降水量的正相關(guān)區(qū)域占全區(qū)域的83.64%,呈顯著正相關(guān)區(qū)域 (p<0.05)區(qū)域占全研究區(qū)域為15.35%,而ET與降水量的呈顯著負相關(guān)區(qū)域 (p<0.05)區(qū)域幾乎忽略不計,其中豫南的顯著正相關(guān)區(qū)域多于豫北,說明豫南的ET受降水影響大于豫北。
圖6 河南省ET與氣溫、降水量的線性相關(guān)系數(shù)空間分布
(2) ET與氣候因子的偏相關(guān)性分析為了排除彼此的干擾,分別針對降水量和氣溫展開與ET進行偏相關(guān)分析,見圖7。ET與氣溫的偏相關(guān)系數(shù)為-0.21~0.61,平均值為0.26,顯著性水平(p<0.05)呈正相關(guān)區(qū)域占全區(qū)域20.79%,主要分布廣泛在新鄉(xiāng)市、周口市等豫東北地區(qū);ET與降水量的偏相關(guān)系數(shù)為-0.09~0.6,平均值為0.28,顯著性水平(p<0.05)呈正相關(guān)區(qū)域占全區(qū)域22.38%,主要分布在南陽市、信陽市、周口市等豫東南地區(qū)。由結(jié)果可以看出,排除彼此的相關(guān)干擾,ET與降水量、氣溫的相關(guān)強度均增強。顯著性檢驗表明,全省ET與溫度的偏相關(guān)強度區(qū)域主要分布在豫北地區(qū),ET與降水的偏相關(guān)強度區(qū)域主要分布在豫南地區(qū)。
圖7 河南省ET與氣溫、降水量的偏相關(guān)系數(shù)空間分布
(3) ET與氣候因子的復(fù)相關(guān)性分析將降水量和氣溫對ET進行復(fù)相關(guān)分析,分析降水量和氣溫對ET的共同影響。河南省ET與氣溫和降水的復(fù)相關(guān)系數(shù)在0.17~0.71,平均值為0.44,從圖8可以看出:河南省大部分地區(qū)ET與氣溫、降水的復(fù)相關(guān)性明顯,由F檢驗結(jié)果表明,通過顯著性水平(p<0.05)的ET區(qū)域為48.3%。
圖8 河南省ET與氣溫降水量的復(fù)相關(guān)系數(shù)空間分布
為了進一步揭示和掌握河南省ET與氣候因子的關(guān)系,基于偏相關(guān)與復(fù)相關(guān)的基礎(chǔ)上,參考葉紅等[19]的研究擬定的驅(qū)動規(guī)則(表3),探索河南省ET的驅(qū)動機制。研究區(qū)內(nèi)ET受溫度、降水驅(qū)動的地區(qū)存在空間分異現(xiàn)象,其中受降水驅(qū)動的區(qū)域占全區(qū)域為22.37%,受降水強驅(qū)動的地區(qū)占降水驅(qū)動區(qū)域的38.69%;主要分布在南陽,信陽等豫南地區(qū);其中受氣溫驅(qū)動的區(qū)域占全區(qū)域為22.52%,氣溫強驅(qū)動的地區(qū)占氣溫驅(qū)動區(qū)域的43.49%,主要分布在豫北地區(qū);氣溫降水共同驅(qū)動的區(qū)域占全區(qū)域為5.54%,主要分布在信陽、駐馬店和周口市等地區(qū),氣溫降水共同強驅(qū)動的區(qū)域基本可以忽略。整體上,2001—2019年河南省ET驅(qū)動機制表現(xiàn)為氣溫或降水氣象因子單一驅(qū)動影響,除此還存在其他因子驅(qū)動。
表3 河南省ET驅(qū)動分布規(guī)則
河南省的ET時空特征具有一定的時空規(guī)律性,多年ET高值區(qū)主要分布在三門峽、駐馬店,南陽與信陽南部等豫南地區(qū);多年ET低值區(qū)主要分布在鄭州、平頂山等豫西北地區(qū),與楊秀芹等[21]研究一致。ET與NDVI的相關(guān)性較高區(qū)域主要分布在三門峽、南陽與信陽南部等豫南地區(qū),此類地區(qū)海拔相對較高,植被類型以森林、草原為主,植被覆蓋率較高,表明ET分布與海拔、植被覆蓋度具有一定的聯(lián)系。ET與氣候因子的相關(guān)性分析結(jié)果表明全省ET與溫度的顯著正相關(guān)區(qū)域主要分布在豫北地區(qū),與黃葵等[27]對海河流域南部蒸散發(fā)與溫度的相關(guān)性研究結(jié)論一致,而在鄭州及周邊區(qū)域存在少量的負相關(guān)區(qū)域,可能受工業(yè)化和城市化進程影響,生態(tài)環(huán)境遭受破環(huán),存在“蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象[28];而豫南地區(qū)的ET與降水量的正相關(guān)性區(qū)域強于豫北地區(qū),這與河南地處南北過渡帶,即暖溫帶—亞熱帶、濕潤—半濕潤季風(fēng)氣候有關(guān)。
本文針對2001—2019年河南省ET時空特征及其與NDVI、氣溫和降水兩氣候因子的關(guān)系進行了深入研究,但仍存在一定的局限性:(1) 選用的MOD16/ET時序數(shù)據(jù)空間分辨率為500 m×500 m,時間分辨率有8 d,其中少量的像元值為無效值,本研究以鄰近時間的像元值為依據(jù),合成各月尺度和年尺度的ET值,所以單個像元可能無法準確表現(xiàn)實際的ET分布。因此,在今后研究中,需選用更高分辨率的遙感數(shù)據(jù),提高對區(qū)域細節(jié)和精度的解釋能力;(2) 本研究重點探索了河南省ET與NDVI、氣候因子等影響因子的關(guān)系,但ET受土地利用類型、經(jīng)濟因素等眾多因素的影響。因此,從多個角度綜合考慮對河南省ET時空變化及其影響因素是以后研究重點之一。
(1) 2001—2019年河南省年際ET介于397.54~607.2 mm,多年平均ET值為509.22 mm,變化率波動明顯,從整體來看,河南省整體呈階梯上升趨勢現(xiàn)象與河南省生態(tài)文明建設(shè)工程的實施密切相關(guān);2001—2019年河南省ET年內(nèi)呈現(xiàn)周期性波動變化趨勢,具有強烈的季節(jié)差異性,四季多年ET均值從大到小排列為:夏季(217.72 mm)>春季(138.37 mm)>秋季(95.83 mm)>冬季(52.34 mm),且多年ET年際及四季的變化率分別為7.06 mm/a, 2.43 mm/a,4.41 mm/a,1.80 mm/a,-0.34 mm/a,由四季、多年ET均值及四季的變化率結(jié)果表明,春季、夏季和秋季ET值對年際ET值變化影響較大,而冬季的ET值較小且變化相對比較穩(wěn)定。
(2) 河南省2001—2019年多年平均ET空間分布總體呈現(xiàn)從南高北低的趨勢,ET的范圍介于207.43~1 101.96 mm/a,根據(jù)19 a的數(shù)據(jù)來看,豫東南地區(qū)和豫西地區(qū)植被覆蓋率高,降雨量豐富,ET主要500~700 mm為主;焦作北部、濟源北部等豫北地區(qū)植被覆蓋率低,降雨量少,ET以300~500 mm為主;從河南省ET的sen趨勢分析來看:值介于在-28~48 mm/a,平均sen趨勢值為7.247 7 mm/a,其中ET的上升區(qū)域所占總比重為92.32%,下降區(qū)域僅占總比重為6.64%,整體表明河南省ET整體向上升趨勢發(fā)展。
(3) 2001—2019年河南省多年月平均ET值和NDVI值兩者皆呈雙峰型變化規(guī)律,其中多年月平均NDVI值為0.34~0.76,多年月平均ET值為18.01~96.4 mm,伴隨NDVI的波動變化,多年月平均ET值隨之波動變化,具有顯著的一致性;從空間上對ET與植被指數(shù)NDVI的相關(guān)性進行分析,ET與NDVI的相關(guān)系數(shù)為-0.68~0.98,空間平均相關(guān)系數(shù)為0.51,ET與NDVI呈正相關(guān)區(qū)域占研究區(qū)總面積的96.53%,ET與NDVI具有顯著的正相關(guān),從整體上看,ET與NDVI的相關(guān)性與植被類型緊密相關(guān)。
(4) ET與氣候因子的相關(guān)分析表明,ET與氣溫、降水整體呈正相關(guān)關(guān)系,其中豫南的ET受降水影響的區(qū)域大于豫北;豫北的ET受溫度影響的區(qū)域略大于豫南。整體上,2001—2019年河南省ET驅(qū)動機制表現(xiàn)為氣溫或降水氣象因子單一驅(qū)動影響,除此還存在其他因子驅(qū)動。