模糊C均值聚類(lèi)法在新疆年降水分區(qū)中的應(yīng)用

王新萍，楊青，劉志輝，李紅，古麗格娜

（1.中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆烏魯木齊 830002；2.新疆大學(xué)數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830046；3.新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830046；4.新疆氣象信息中心，新疆烏魯木齊 830002）

模糊C均值聚類(lèi)法在新疆年降水分區(qū)中的應(yīng)用

王新萍1，2，楊青1，劉志輝3，李紅4，古麗格娜4

（1.中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆烏魯木齊 830002；2.新疆大學(xué)數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830046；3.新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830046；4.新疆氣象信息中心，新疆烏魯木齊 830002）

利用新疆98個(gè)氣象站1960—2011年的年降水量資料，采用模糊C均值聚類(lèi)法，對(duì)新疆年降水量進(jìn)行分區(qū)研究；同時(shí)利用線(xiàn)性趨勢(shì)、累積距平、M-K檢驗(yàn)、t檢驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)新疆年降水量在不同區(qū)域上的變化趨勢(shì)以及突變時(shí)間等進(jìn)行了對(duì)比診斷分析，得到了新疆地區(qū)年降水量分布的空間特征。結(jié)果表明：（1）新疆年降水的分布大致可分為7個(gè)區(qū)域；（2）根據(jù)模糊C均值方法所分區(qū)域能夠體現(xiàn)出由于地形差異導(dǎo)致的降水分布不均勻的特點(diǎn)，這一結(jié)果與其他研究干旱區(qū)降水分布差異產(chǎn)生的原因相同。分區(qū)結(jié)果合理，說(shuō)明該聚類(lèi)方法適用于區(qū)域氣候區(qū)劃；（3）新疆大部分區(qū)域的降水量在20世紀(jì)80年代中后期以前偏少，低于多年平均值，自80年代中后期以后才開(kāi)始偏多；不同區(qū)域的降水量依次從70年代初、80年代中后期、90年代初開(kāi)始增加；整個(gè)南疆盆地、阿勒泰地區(qū)、準(zhǔn)噶爾盆地降水的突變時(shí)間較為接近；（4）新疆降水量整體異常表現(xiàn)為降水一致多（或少）、北多南少、西多東少。

模糊C均值聚類(lèi)法；降水氣候分區(qū)；變化趨勢(shì)；突變分析

目前，全球氣候經(jīng)歷著以升溫為主要特征的顯著變化，這種變化正通過(guò)加速水循環(huán)過(guò)程的方式深刻影響著全球水分布格局[1]，其中所造成的區(qū)域降水不規(guī)則性波動(dòng)對(duì)河流、濕地以及天然植被產(chǎn)生明顯地影響。

新疆地處亞歐大陸的腹地，是我國(guó)面積最大的省區(qū)，地貌輪廓鮮明，呈“三山夾兩盆”態(tài)勢(shì)，由北至南依次分布著阿爾泰山、準(zhǔn)噶爾盆地、天山山脈、塔里木盆地、昆侖山，在遠(yuǎn)離海洋的情況下，形成了典型的內(nèi)陸干旱氣候[2]。新疆主要的水資源來(lái)源于高海拔的山區(qū)降水，據(jù)研究，山區(qū)降水量占全疆年總降水量的84.3%，山區(qū)降水和冰雪融水是徑流的主要來(lái)源，而山區(qū)降水在新疆的徑流形成中占有重要地位。新疆的降水存在著明顯的水平和垂直差異，研究該地區(qū)降水量的分布情況對(duì)認(rèn)識(shí)和利用新疆水資源有重要意義。

近年來(lái)，有關(guān)全球變暖背景下新疆區(qū)域氣候尤其是降水變化的研究已大量開(kāi)展，眾多研究結(jié)果表明，新疆的氣候經(jīng)歷了以濕潤(rùn)化趨勢(shì)為主的變化，并呈現(xiàn)出從暖干向暖濕轉(zhuǎn)變的態(tài)勢(shì)[3-5]；區(qū)域降水明顯地呈現(xiàn)增加趨勢(shì)[6-8]，極端降水事件增多[9-10]，且多數(shù)站點(diǎn)記錄的年降水于20世紀(jì)80年代中期發(fā)生了比較明顯的突變[11]。

氣候要素分區(qū)是氣候診斷及預(yù)測(cè)研究中的主要技術(shù)過(guò)程。已有許多學(xué)者采用分區(qū)的方法對(duì)新疆降水進(jìn)行研究，由于研究目的不同，分區(qū)方法也不同。在水平方向上，分南疆、北疆和東疆；在垂直方向上，分平原和山區(qū)[16，22]；水平和垂直方向相結(jié)合，分南疆、北疆和天山山區(qū)；主成分分析法將新疆分為南疆、伊犁河流域、北疆和東疆[14]；還有主成分分析和旋轉(zhuǎn)主成分分析相結(jié)合的方法，將新疆四季降水依次分6個(gè)、7個(gè)、5個(gè)和3個(gè)分區(qū)[15]等；在分析新疆極端降水時(shí)，又將新疆分為新疆北部、北疆西部、天山北麓、天山山區(qū)、阿克蘇地區(qū)、焉耆盆地、喀什地區(qū)和和田8個(gè)區(qū)域[6]。

作者采用模糊C均值聚類(lèi)法對(duì)新疆年降水量進(jìn)行分區(qū)，并計(jì)算不同區(qū)域平均降水量及其線(xiàn)性變化趨勢(shì)與突變時(shí)間，力求揭示出新疆地區(qū)降水的時(shí)空分布特點(diǎn)。模糊C均值聚類(lèi)法是依據(jù)隸屬度較為客觀地判定氣象站點(diǎn)的歸屬，這對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)新疆降水的精細(xì)化空間分布有積極意義。雖然這種模糊聚類(lèi)方法的分區(qū)個(gè)數(shù)可以預(yù)先給定，但分區(qū)個(gè)數(shù)的多少會(huì)受到隸屬度的制約，即當(dāng)取到合適的分區(qū)個(gè)數(shù)時(shí)，最后得到的隸屬度值才可以明顯地確定氣象站點(diǎn)的歸屬。這種分區(qū)方法有效地避免了以前人為確定降水分區(qū)個(gè)數(shù)偏多或偏少的情況。

1 數(shù)據(jù)資料選取與方法

1.1 數(shù)據(jù)資料

在保證降水?dāng)?shù)據(jù)的同步性與長(zhǎng)序列的原則下，選用新疆98個(gè)氣象站1960—2011年的月降水資料，由此得到各氣象站52 a的降水序列。

1.2 分區(qū)方法

在很多分類(lèi)問(wèn)題中，分類(lèi)對(duì)象之間沒(méi)有明確的界限，往往具有亦此亦彼的表現(xiàn)，如果用傳統(tǒng)的聚類(lèi)方法（系統(tǒng)聚類(lèi)法或K均值聚類(lèi)法等）進(jìn)行分類(lèi)，把每個(gè)待分類(lèi)的對(duì)象嚴(yán)格地劃分到某個(gè)類(lèi)中，這也存在一定的不合理性。為此，借助于L.A.Zadeh（20世紀(jì)60年代中期）提出的模糊集理論，人們開(kāi)始用模糊的方法來(lái)處理聚類(lèi)問(wèn)題，并稱(chēng)之為模糊聚類(lèi)分析[12-13]。

給定樣本觀測(cè)數(shù)據(jù)矩陣

其中，X的每一行為一個(gè)樣品（或觀測(cè)），每一列為一個(gè)變量的n個(gè)觀測(cè)值，也就是說(shuō)X是由n個(gè)樣品（x1，x2，…xn）的p個(gè)變量的觀測(cè)值構(gòu)成的矩陣。模糊聚類(lèi)就是將n個(gè)樣品劃分為c類(lèi)（2≤c≤n），記V={v1，v2，…vc}為c個(gè)類(lèi)的聚類(lèi)中心，其中vi=（vi1，vi2，…vip）（i=1，2，…，c）。在模糊劃分中，每一個(gè)樣品不是嚴(yán)格地劃分為某一類(lèi)，而是以一定的隸屬度屬于某一類(lèi)。

其中，U=（uik）c×n為隸屬度矩陣，dik=‖xk-vi‖。顯然J（U，V）表示了各類(lèi)中樣品到聚類(lèi)中心的加權(quán)平方距離之和，權(quán)重是樣品xk屬于第i類(lèi)的隸屬度的m次方。模糊C均值聚類(lèi)法的聚類(lèi)準(zhǔn)則是求U，V，使得J（U，V）取得最小值。模糊C均值聚類(lèi)法的具體步驟如下：

①確定類(lèi)的個(gè)數(shù)c，冪指數(shù)m>1和初始隸屬度矩陣U（0）=（），通常的做法是取[0，1]上的均勻分布隨機(jī)數(shù)來(lái)確定初始隸屬度矩陣U（0）。令l=1表示第1步迭代。

②通過(guò)下式計(jì)算第l步的聚類(lèi)中心V（l）：

③修正隸屬度矩陣U（l），計(jì)算目標(biāo)函數(shù)值J（l）。

④對(duì)給定的隸屬度終止容限εu>0（或目標(biāo)函數(shù)終止容限εJ>0，或最大迭代步長(zhǎng)Lmax），當(dāng)max{（}<εu（或當(dāng)l>1，|J（l）-J（l-1）|<εJ，或l≥Lmax）時(shí)，停止迭代，否則l=l+1，然后轉(zhuǎn)②。

經(jīng)過(guò)以上步驟的迭代之后，可以求得最終隸屬度矩陣U和聚類(lèi)中心V，使得目標(biāo)函數(shù)J（U，V）的值達(dá)到最小。根據(jù)最終的隸屬度矩陣U中元素的取值可以確定所有樣品的歸屬，當(dāng)ujk=max{uik}時(shí)，可將樣品xk歸為第j類(lèi)。

2 新疆年降水的區(qū)域空間特征

2.1 年降水量分區(qū)結(jié)果

運(yùn)用模糊C均值聚類(lèi)法，新疆范圍的年降水分布可分為7個(gè)區(qū)域（圖1），分區(qū)結(jié)果如下：

1區(qū)，該區(qū)域主要包括南疆盆地的西南部，由22個(gè)氣象站點(diǎn)計(jì)算多年平均降水量為86.6 mm，年降水量稀少。該區(qū)降水的水汽來(lái)源主要有兩部分：一支由大西洋的水汽，經(jīng)過(guò)西風(fēng)環(huán)流，越過(guò)帕米爾高原，進(jìn)入本區(qū)；另一支由印度洋北上的西南季風(fēng)的一部分越過(guò)青藏高原，到達(dá)昆侖山的西北坡。這兩支氣流進(jìn)入本區(qū)，為下沉增溫氣流，導(dǎo)致降水稀少。本區(qū)降水的特點(diǎn)是沿昆侖山西北坡自西向東減少。

2區(qū)，有17個(gè)氣象站，多年平均降水量為46.8 mm，年降水量稀少。該區(qū)域的水汽來(lái)源同1區(qū)，1區(qū)三面環(huán)山，水汽在翻越昆侖山脈時(shí)發(fā)生了的抬升，具備了一定的降水條件。

3區(qū)，位于東疆，由10個(gè)氣象站點(diǎn)計(jì)算多年平均降水量為40.8 mm，年降水量稀少。本區(qū)是東亞季風(fēng)氣候與地中海氣候兩種氣候類(lèi)型的過(guò)渡帶，具有季風(fēng)氣候和地中海氣候的雙重性[2]，東亞季風(fēng)和西風(fēng)環(huán)流的水汽都難以到達(dá)，致使本區(qū)降水稀少。

4區(qū)，該區(qū)域是天山山區(qū)，覆蓋了7個(gè)氣象站點(diǎn)，多年平均降水量為436.1 mm，是7個(gè)分區(qū)中降水最多的一個(gè)區(qū)域。水汽可以通過(guò)伊犁河谷、特克斯河谷和阿拉山口進(jìn)入本區(qū)，產(chǎn)生較多的降水。

5區(qū)，主要包括伊犁和塔城地區(qū)，由15個(gè)氣象站計(jì)算多年平均降水量為249.3 mm，是7個(gè)分區(qū)中降水較多的一個(gè)區(qū)域。來(lái)自于北冰洋和大西洋的水汽，通過(guò)阿拉山口等河谷低地進(jìn)入本區(qū)，形成一定的降水強(qiáng)度。

6區(qū)，位于阿勒泰地區(qū)，包括10個(gè)氣象站，多年平均降水量為175.5 mm，是7個(gè)分區(qū)中降水稍多的一個(gè)區(qū)域。水汽主要來(lái)自于北冰洋和大西洋，通過(guò)額爾齊斯河谷低地進(jìn)入本區(qū)，向阿爾泰山南坡爬升，雨量隨海拔增加。

7區(qū)，主要包括準(zhǔn)噶爾盆地和天山北麓，該區(qū)域中14個(gè)氣象站主要分布在天山北麓。由于準(zhǔn)噶爾盆地內(nèi)氣象站點(diǎn)稀少且降水量遠(yuǎn)少于阿勒泰地區(qū)，故將該盆地和天山北麓劃分成一個(gè)區(qū)域。多年平均降水量為198.6 mm，此值偏大是由該區(qū)域中氣象站點(diǎn)的分布不均勻?qū)е?，主要是利用天山北麓的站點(diǎn)計(jì)算出多年平均降水量。

新疆的年降水量主要集中在西天山山區(qū)、伊犁河谷、塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)、準(zhǔn)噶爾盆地。這4個(gè)降水較多的區(qū)域中，只有西天山山區(qū)和準(zhǔn)噶爾盆地的降水量增加趨勢(shì)較為顯著，通過(guò)了0.01的顯著性水平檢驗(yàn)，年平均降水的變化傾向率分別為15.3 mm/ 10 a和12.4 mm/10 a（圖2）；東疆地區(qū)的多年平均降水量只有40.8 mm/a，該區(qū)域的降水變化傾向率雖然只有2.5 mm/10 a，但也通過(guò)了0.05的顯著性水平檢驗(yàn)；伊犁河谷、塔城地區(qū)和阿勒泰地區(qū)年降水量相對(duì)較多，降水量增加的趨勢(shì)也較顯著，通過(guò)了0.05的顯著性水平檢驗(yàn)。整個(gè)南疆盆地一直以來(lái)降水相對(duì)稀少，但南疆盆地的西南部，即1區(qū)，年平均降水量有顯著的增加趨勢(shì)，該區(qū)域年平均降水量的變化傾向率為8.3 mm/10 a，通過(guò)了0.01的顯著性水平檢驗(yàn)（表1）。

圖1 新疆年降水量分區(qū)結(jié)果

表1 新疆各區(qū)域降水特征

2.2 各區(qū)域年降水量的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)

年降水量占全疆年降水量絕對(duì)比重最多的西天山山區(qū)、伊犁河谷、塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)、準(zhǔn)噶爾盆地構(gòu)成了新疆的北疆地區(qū)和天山山區(qū)，這些區(qū)域年降水量的平均增率也是較大的（圖2），西天山山區(qū)的年降水量占新疆全年降水量的比重最多，約為35.35%，是新疆年降水量最多的區(qū)域，全疆的大部分水資源集中于此。值得注意的是，全年降水量占全疆年降水量比重相對(duì)最少的南疆盆地的西部（1區(qū)）年降水量有顯著增加。由此可見(jiàn)，新疆全年降水主要集中在北疆、天山山區(qū)及其南北坡地帶。

從全疆各區(qū)域年降水量的5 a滑動(dòng)平均（圖2）可以看出，在20世紀(jì)80年代中后期以前，整個(gè)南疆盆地的年降水量偏少，低于多年平均降水，從80年代中后期開(kāi)始，南疆盆地的降水量開(kāi)始偏多，基本上都超過(guò)多年平均降水量的水平。東疆地區(qū)降水情況與南疆盆地類(lèi)似，都是20世紀(jì)80年代中后期以前偏少，80年代中后期以后開(kāi)始偏多，但21世紀(jì)初該區(qū)域的年降水量又開(kāi)始減少。而年降水量較多的西天山山區(qū)、伊犁河谷、塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)、準(zhǔn)噶爾盆地的降水量基本上都是20世紀(jì)80年代中后期以前偏少，80年代中后期以后才開(kāi)始超過(guò)多年平均降水量。以上結(jié)果說(shuō)明由于地形差異，新疆的年降水量分布并不均勻，但降水的變化具有同步性。

2.3 各區(qū)域年降水量的突變時(shí)間

根據(jù)不同區(qū)域年平均降水量繪制了各區(qū)域的降水量累積距平（圖2），并且結(jié)合t檢驗(yàn)、Mann-Kendall方法在α=0.05的顯著性水平下得到了全疆各區(qū)域1960—2011年M-K統(tǒng)計(jì)量曲線(xiàn)。

由各區(qū)域年降水的累積距平可見(jiàn)，東疆地區(qū)和南疆盆地東部多年降水量變化不明顯，較為平穩(wěn)。而南疆盆地西南部、阿勒泰地區(qū)、伊犁河谷、塔城地區(qū)、西天山山區(qū)的降水量距平都經(jīng)歷了從60年代至80年代中后期減少，80年代中后期至今增多的變化過(guò)程，表明全疆降水變化的同步性。特別需要指出的是，西天山山區(qū)、阿勒泰地區(qū)、伊犁河谷、塔城地區(qū)的累積距平曲線(xiàn)在80年代中后期至90年代中期發(fā)生波動(dòng)，說(shuō)明這一時(shí)期這些地區(qū)的降水變化情況較為復(fù)雜。

圖2 新疆全年降水量分區(qū)及各區(qū)域年降水趨勢(shì)和累積距平

利用M-K檢驗(yàn)可知：南疆盆地西南部和東疆地區(qū)的降水都是從20世紀(jì)70年代初開(kāi)始出現(xiàn)增多，這兩個(gè)區(qū)域的降水量分別在21世紀(jì)初和20世紀(jì)90年代初出現(xiàn)了顯著的增多；伊犁河谷、塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)、準(zhǔn)噶爾盆地的降水從20世紀(jì)80年代中后期才開(kāi)始出現(xiàn)增多，這三個(gè)地區(qū)的降水量在21世紀(jì)初出現(xiàn)了顯著的增多；南疆盆地東部和西天山山區(qū)的降水從90年代初才開(kāi)始出現(xiàn)增多，較晚于其他區(qū)域，西天山山區(qū)的降水量在21世紀(jì)初發(fā)生了顯著的增多。

整個(gè)南疆盆地降水量的突變出現(xiàn)在1987年，阿勒泰地區(qū)和準(zhǔn)噶爾盆地的降水量突變分別出現(xiàn)在1986年和1987年，都較為接近。從各區(qū)域降水量的突變時(shí)間也可以看出全疆降水變化的同步性這一特征。

3 模糊C均值聚類(lèi)法分區(qū)結(jié)果與其他方法分區(qū)結(jié)果的對(duì)比分析

過(guò)去大量對(duì)新疆氣候變化的研究是從南、北疆、天山山區(qū)分別挑選若干個(gè)代表站進(jìn)行，或是從行政地域、流域等劃分上來(lái)研究氣候變化。這種氣候分區(qū)的特征具有較強(qiáng)的人為性。而本文采用模糊C均值聚類(lèi)法對(duì)新疆年降水進(jìn)行分區(qū)研究是利用模糊集理論來(lái)處理分類(lèi)問(wèn)題，該方法是根據(jù)研究對(duì)象本身的屬性而構(gòu)造一個(gè)模糊矩陣，在此基礎(chǔ)上依據(jù)一定的隸屬度較為客觀地判定各氣象站點(diǎn)的歸屬，這對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)新疆降水的精細(xì)化空間分布有積極意義。雖然這種模糊聚類(lèi)方法的分區(qū)個(gè)數(shù)可以預(yù)先給定，但分區(qū)個(gè)數(shù)的多少會(huì)受到隸屬度的制約，即當(dāng)取到合適的分區(qū)個(gè)數(shù)時(shí)，最后得到的隸屬度值才可以明顯地確定氣象站點(diǎn)的歸屬。模糊C均值聚類(lèi)法有效地避免了以前人為確定降水分區(qū)個(gè)數(shù)偏多或偏少的情況。

與文獻(xiàn)[14]相比，本文中天山山區(qū)和南疆盆地的分區(qū)結(jié)果基本上與其一致，但北疆被細(xì)化為3個(gè)小區(qū)域，主要包括阿勒泰地區(qū)、伊犁塔城地區(qū)和準(zhǔn)噶爾盆地沿天山北麓，而文獻(xiàn)[14]中將這3個(gè)小區(qū)域劃分為一個(gè)區(qū)域。事實(shí)上，阿勒泰地區(qū)、伊犁塔城地區(qū)的降水遠(yuǎn)多于準(zhǔn)噶爾盆地。另外，本文的分區(qū)方法單獨(dú)將東疆盆地劃分成一個(gè)降水區(qū)域。與辛渝等[15]采用的REOF/RPCA分區(qū)結(jié)果相比較，本文對(duì)北疆地區(qū)的分區(qū)結(jié)果較為清晰，南疆盆地的分區(qū)結(jié)果與文獻(xiàn)[15]基本一致。兩種方法都得出了新疆大部分地區(qū)自20世紀(jì)80年代以來(lái)，新疆年降水出現(xiàn)不同程度的增加趨勢(shì)。特別需要注意的是，兩種分區(qū)方法都揭示出南疆盆地東部與該盆地其他地區(qū)雖然降水稀少，但降水的變化趨勢(shì)卻各不相同。

4 結(jié)論

（1）根據(jù)模糊C均值方法對(duì)新疆年降水的情況進(jìn)行分區(qū)研究，結(jié)果表明新疆大致可分為7個(gè)區(qū)域。所分區(qū)域能夠體現(xiàn)出由于地形差異導(dǎo)致的降水分布不均勻，這一結(jié)果與其他研究新疆降水分布差異的原因相同[10，11，14，15，23]，分區(qū)結(jié)果合理，說(shuō)明該聚類(lèi)方法適用于區(qū)域氣候區(qū)劃。

（2）新疆處于西風(fēng)環(huán)流控制區(qū)，由于地形差異和水汽補(bǔ)給導(dǎo)致了降水分布不均勻，但降水變化具有同步性。

（3）新疆大部分區(qū)域的降水量在20世紀(jì)80年代中后期以前偏少，低于多年平均值，自80年代中后期以后才開(kāi)始偏多；南疆盆地西南部和東疆地區(qū)、北疆大部分地區(qū)、南疆盆地東部和西天山山區(qū)的降水量依次從70年代初、80年代中后期、90年代初開(kāi)始增加，且依次從90年代初、20世紀(jì)末21世紀(jì)初開(kāi)始顯著增加。整個(gè)南疆盆地、阿勒泰地區(qū)、準(zhǔn)噶爾盆地降水的突變時(shí)間較為接近，分別為1987年、1986年、1987年。

（4）新疆降水量整體異常表現(xiàn)為降水一致多（或少）、北多南少、西多東少。

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Fuzzy C-Means Clustering Method for Climatic Regionalization about Precipitation in Xinjiang

WANG Xinping1，2，YANG Qing1，LIU Zhihui3，LI Hong4，Guligena4
（1.Institute of Desert Meteorology,CMA,Urumqi 830002，China；2.College of Mathematics and System Sciences，Xinjiang University，Urumqi 830046，China；3.College of Resource and Environment，Xinjiang University，Urumqi 830046，China；4.Xinjiang Meteorological inforamtion Center，Urumqi 830002，China）

Based on the annual data of precipitation from 100 meteorological stations in Xinjiang during 1960-2011，spatial distribution of precipitation for the whole region and sub-regions are studied by means of RPCA（rotated principal component analysis）and fuzzy c-means clustering method.At the same time,by using combined methods of linear trend,cumulative departure,M-K test and t-test，the variation trend of the precipitation in different sub-regions and also the abrupt changes are compared and analyzed to find the spatial characteristics of the annual precipitation in Xinjiang.The result showed as follows.（1）It can be roughly divided into 7 sub-regions according to its precipitation in Xinjiang.（2）The sub-regions divided by fuzzy c-means clustering method reflected the features showed an uneven distribution of precipitation caused by terrain differences, which is the same as the results gained by other methods.The reasonable result achieved by this way showed that the fuzzy c-means clustering method can be applied to climatic regionalization.（3）Comparatively speaking，the precipitation in most parts of Xinjiang were less than normal before middle or late 1980s，but more than normal since late 1980s.The precipitation in different subregions increased from early 1970smiddle or late 1980s,early 1990s,respectively.The abrupt changes of precipitation of the whole Southern Xinjiang Basin,Altay Region and Jungger Basin almost took place in the same time.（4）The whole abnormal structures of precipitation appeared in a way of being dry or wet in the whole Xinjiang，or wet only in the North Xinjiang and dry only in the South Xinjiang，or wet in the western part and dry in the eastern part of Xinjiang.

fuzzy c-means clustering method；climatic regionalization of precipitation；change trend；abrupt change analysis

P468

B

1002-0799（2013）05-0030-06

10.3969/j.issn.1002-0799.2013.06.005

2013-01-15；

2013-04-24

國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃全球變化研究（2010CB951001），國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAC23B01）和新疆大學(xué)博士啟動(dòng)基金（BS100103）共同資助。

王新萍（1980-），女，在站博士后，從事干旱區(qū)氣候變化研究工作。E-mail：wangxinping313@sina.com