1959～2014年壽光市降水及旱澇特征分析

高學(xué)芹　王秀麗

摘要 利用山東省壽光市1959～2014年逐月降水量和降水日數(shù)資料，利用線性傾向估計(jì)、Mann-Kendall方法和滑動(dòng)t檢驗(yàn)等現(xiàn)代氣候?qū)W診斷方法，對(duì)壽光市近56年來的降水從月、季、年、年代等方面進(jìn)行了系統(tǒng)分析，同時(shí)利用Z指標(biāo)進(jìn)行了旱澇等級(jí)和類型統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，1959～2014年壽光市降水量總體上呈不顯著減少趨勢(shì)，傾向率為-12.50 mm/10a，春、夏、秋、冬四季降水量?jī)A向率分別為066、-10.00、-3.45、0.35 mm/10a；壽光市年代降水量呈“多-少-多”的變化趨勢(shì)，20世紀(jì)70年代降水量最多，80年代降水量最少；月平均降水量呈減少趨勢(shì)月份居多，7月份減少趨勢(shì)最顯著，傾向率為-12.71 mm/10a，5月份增多趨勢(shì)顯著，傾向率為4.78 mm/10a；壽光市1959～2014年和夏季降水序列不存在顯著突變。根據(jù)1959～2014年降水量進(jìn)行旱澇分析，發(fā)現(xiàn)正常年份28年，偏澇、偏旱年份各14年。

關(guān)鍵詞 壽光市；降水量；變化特征；旱澇

中圖分類號(hào) S16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2015）19-170-02

在全球變暖的大背景下，世界各地近一個(gè)世紀(jì)在氣溫上升的同時(shí)，降水量變化不大或略有下降，造成了干旱頻次程度增加[1]。林學(xué)椿等研究指出我國年降水量以12.66 mm/10a的速度減少[2]，山東省降水量呈下降趨勢(shì)，年降水量減幅為31.7 mm/10a[3]。壽光市位于山東半島中部，北瀕渤海，是全國最大的蔬菜生產(chǎn)基地，素有“中國最大的菜籃子”之美譽(yù)。筆者在此利用壽光市1959～2014年降水資料，采用現(xiàn)代氣候診斷方法，對(duì)近56年來壽光市降水變化特征及旱澇等級(jí)和類型進(jìn)行分析，揭示壽光市的降水變化規(guī)律，以期為合理開發(fā)和利用水資源提供參考，也為當(dāng)?shù)貙?shí)行合理的田間管理、灌溉及調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

利用壽光市1959～2014年逐月降水量和降雨日數(shù)氣象資料，采用線性傾向率估計(jì)、滑動(dòng)平均等方法[4]對(duì)降水量的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，Mann-Kendall法和滑動(dòng)t檢驗(yàn)2種方法相結(jié)合對(duì)降水序列進(jìn)行突變檢驗(yàn)，借助Z指標(biāo)[5]根據(jù)壽光市1959～2014年降水量進(jìn)行了旱澇特征分析。

四季劃分為春季（3～5月）、夏季（6～8月）、秋季（9～11月）、冬季（12月～次年2月）。日降水量≥0.1 mm定義為一個(gè)降水日數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 降水趨勢(shì)分析

2.1.1 降水量趨勢(shì)分析。

2.1.1.1 年代際變化。

由圖1可見，1959～2014年壽光市平均降水量593.4 mm，年最多降水量1 286.3 mm（1964年），年最少降水量299.5 mm（1981年），56年中降水量以負(fù)距平年居多，共有32年，占57%。近56年來壽光市降水量總體上呈略減少趨勢(shì)，傾向率為-12.50 mm/10a（未通過顯著性檢驗(yàn)），近56年年降水量減少70.0 mm。從降水量的5年滑動(dòng)和年代際變化曲線可以看出，壽光市年代降水量呈“多-少-多”的變化趨勢(shì)，1961～1970、1971～1980、1981～1990、1991～2000、2001～2010、2011～2014年降水量分別為644.1、649.1、509.9、566.1、599.7、597.6 mm。70年代降水量最多（649.1 mm），80年代降水量最少（509.9 mm），相差139.2 mm。

2.1.1.2 季變化。

從圖2可看出，1959～2014年壽光市春季平均降水量為84.7 mm，占全年降水量的14%，最多降水量195.9 mm（1963年），最少降水量30.5 mm（1992年）；近56年來壽光市春季降水量呈微上升趨勢(shì)，傾向率為0.66 mm/10a（未通過顯著性檢驗(yàn)），近56年春季降水量增加3.7 mm。夏季平均降水量為379.1 mm，占全年降水量的64%，最多降水量843.7 mm（1964年），最少降水量115.0 mm（1992年）；夏季降水量呈減少趨勢(shì)，傾向率為-10.00 mm/10a（未通過顯著性檢驗(yàn)），近56年夏季降水量減少56.0 mm。秋季平均降水量為104.1 mm，占全年降水量的18%，最多降水量237.7 mm（2003年），最少降水量11.2 mm（2006年）；秋季降水量呈減少趨勢(shì)，傾向率為-3.45 mm/10a（未通過顯著性檢驗(yàn)），近56年秋季降水量減少19.3 mm。冬季平均降水量為25.6 mm，占全年降水量的4%，最多降水量73.0 mm（2000年），最少降水量2.1 mm（1976年）；冬季降水量呈增多趨勢(shì)，傾向率為0.35 mm/10a（未通過顯著性檢驗(yàn)），近56年冬季降水量增加19.3 mm。

可見，近56年來壽光市降水量的減少主要體現(xiàn)在夏季和秋季降水量的減少，特別是夏季降水量的減少所致。雖然春季和冬季降水量呈緩慢的增多趨勢(shì)，由于壽光市屬暖溫帶季風(fēng)區(qū)大陸性氣候，春季、冬季降水僅占全年降水量的18%，而夏季降水量占全年降水量的64%，夏季降水量的減少使得近56年壽光市降水量總體上仍呈減少趨勢(shì)。

2.1.1.3 月變化。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，1959～2014年壽光市月降水量以減少月份居多，其中1、3、4、6、7、9、10、12月降水量均呈減少趨勢(shì)，傾向率分別為-0.25、-0.98、-3.14、-1.00、-12.71、-2.44、-1.18、-0.09 mm/10a，7月份減少趨勢(shì)顯著，變化傾向率通過了0.10的顯著性檢驗(yàn)，56年來7月份降水量減少71.2 mm；2、5、8、11月降水量均呈略增多趨勢(shì)，傾向率為0.16～4.78 mm/10a，其中5月份增多趨勢(shì)顯著，變化傾向率為4.78 mm/10a（通過了0.05的顯著性檢驗(yàn)），56年來5月份降水量增加26.8 mm。

2.1.2 降水日數(shù)趨勢(shì)分析。

從圖3可看出，1959～2014年壽光市平均降水日數(shù)73.8 d，降水日數(shù)年最多108 d，出現(xiàn)在1964年，降水日數(shù)年最少56 d，出現(xiàn)在1981年；近56年來壽光市降水日數(shù)呈顯著下降趨勢(shì)，變化傾向率-2.61 d/10a（通過0.01顯著性水平檢驗(yàn)）；從壽光市降水日數(shù)年代際變化曲線可以看出，20世紀(jì)60年代降水日數(shù)最多，90年代最少，分別是80和68 d。

2.2 降水突變分析 從圖4可以看出，1959～2014年壽光市年降水量M-K突變變化曲線UF和UB存在多個(gè)交點(diǎn)，分別是1968、1974、2000、2003、2006年，用滑動(dòng)t法（取0.05的顯著性水平）分別對(duì)這些交點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)近56年來壽光市年降水量不存在明顯突變。夏季降水量M-K突變變化曲線UF和UB線的交點(diǎn)分別是1968、1974、2000、2006年，同

樣用滑動(dòng)t法（取0.05的顯著性水平）對(duì)這些交點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)近56年來壽光市夏季降水量也不存在明顯突變。

2.3 旱澇特征分析 根據(jù)Z指標(biāo)的計(jì)算公式[5]和旱澇等級(jí)劃分（表1），對(duì)1959～2014年壽光市的降水量進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（表2），1959～2014年壽光市極澇（1級(jí)）年份有2年，分別是1964和1974年，占總年份的4%；大澇（2級(jí)）年份有5年，占總年份的9%；偏澇（3級(jí)）年份有7年，占總年份的13%；正常（4級(jí)）年份有28年，占總年份的50%；偏旱（5級(jí)）年份有4年，占總年份的7%；大旱（6級(jí)）年份有5年，占總年份的9%；極旱（7級(jí)）年份有5年，占總年份的9%。

3 結(jié)論

（1）

1959～2014年壽光市降水量總體上呈不顯著減少趨勢(shì)，變化傾向率為-12.50 mm/10a。壽光市年代降水量呈“多-少-多”的變化趨勢(shì)，2世紀(jì)70年代降水量最多（649.1 mm），80年代降水量最少（509.9 mm），相差139.2 mm。

（2）春、夏、秋、冬四季降水量變化傾向率分別為0.66、-10.00、-3.45、0.35 mm/10a，夏季降水量的減少是年降水量減少主要因素。

（3）1、3、4、6、7、9、10、12月降水量均呈減少趨勢(shì)，變化傾向率為-0.09～-12.71 mm/10a，其中7月份減少趨勢(shì)顯著，傾向率為-12.71 mm/10a；2、5、8、11月降水量均呈略增多趨勢(shì)，變化傾向率為0.16～4.78 mm/10a，其中5月份增多趨勢(shì)顯著，變化傾向率為4.78 mm/10a。

（4）1959～2014年壽光市降水日數(shù)呈顯著下降趨勢(shì)，變化傾向率為-2.61 d/10a。從壽光市降水日數(shù)年代際變化曲線可以看出，20世紀(jì)60年代降水日數(shù)最多，90年代最少，分別是80和68 d。

（5）1959～2014年壽光市全年和夏季降水序列不存在顯著突變。根據(jù)1959～2014年降水量進(jìn)行旱澇分析，發(fā)現(xiàn)正常年份28年，偏澇、偏旱年份各14年。

參考文獻(xiàn)

[1] 羅碧瑜，陳映強(qiáng)，賀漢清，等.梅州近50年氣候變化特征及未來變化趨勢(shì)[J].氣象科技，2008，36（3）：289-292.

[2] 林學(xué)椿，于淑秋.近40年我國氣候趨勢(shì)[J].氣象，1990，16（10）：16-21.

[3] 廉麗姝，李為華，朱平盛.山東省近40年氣候變化特征[J].氣象科技，2006，34（1）：57-61.

[4] 魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)[M].2版.北京：氣象出版社，2007：37-38，63-64.

[5] 張書余.干旱氣象學(xué)[M].北京：氣象出版社，2007：76.