基于Z指數(shù)的赤峰市松山區(qū)62a旱澇特征分析

孫號茗

摘要：根據(jù)1951—2012年赤峰松山區(qū)降水資料，利用Z指標方法確定松山區(qū)的旱澇年份，并從季節(jié)上進行旱澇分析。結(jié)果表明，松山區(qū)逐年降水量呈緩慢下降趨勢；發(fā)生旱災(zāi)有16 a，澇災(zāi)有13 a，出現(xiàn)旱澇災(zāi)害的概率為46.78%，且有連年發(fā)生的情況；各季節(jié)降水量的變化趨勢也不一致，春夏季節(jié)呈上升趨勢，秋冬季節(jié)呈下降趨勢，四季節(jié)發(fā)生旱澇災(zāi)害的概率約占35%左右。

關(guān)鍵詞：Z指標；旱澇特征；降水量；旱澇災(zāi)害

中圖分類號：S165+25 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）05-0060-03

松山區(qū)是內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市的市轄區(qū)，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東部，區(qū)域范圍為東經(jīng)117°47′～119°39′、北緯 42°01′～42°43′。東西長152.5 km，南北寬77.0 km。受地理位置和氣候類型的影響，干旱是赤峰市發(fā)生最頻繁、影響最大的災(zāi)害，對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成嚴重威脅。為提高防災(zāi)減災(zāi)能力，更好地提供優(yōu)質(zhì)準確的氣象服務(wù)，對赤峰市松山區(qū)的旱澇特征進行詳細分析。研究旱澇問題的關(guān)鍵是確定旱澇指標，其中Z指標是國家和省級旱澇監(jiān)測業(yè)務(wù)的主要指標，其在單站旱澇指標的確定上最優(yōu)，由其確定的旱澇年能客觀的反映歷史情況。

1 資料來源與研究方法

選用1951年1月—2012年12月的降水量，其中3—5月份為春季、6—8月份為夏季、9—11月份為秋季、12月份至翌年2月份為冬季，分別計算各個季節(jié)的降水量。

選用Z指數(shù)方法研究近62 a來赤峰市松山區(qū)旱澇變化特征。Z指標是使用最廣泛的指標之一，其假定某時段降水量服從Person-III型分布，可將概率密度Person-III 型分布函數(shù)轉(zhuǎn)換為以Z為變量的標準正態(tài)分布，其轉(zhuǎn)換公式為：

Zi=

φi+1-+ （1）

式中：CS為偏態(tài)系數(shù)；φi為標準變量，均可由降水量資料序列計算求得，其計算公式為：

CS=；φi= （2）

式中：σ=；=xi 。

采用上式可求得Z值，根據(jù)文獻劃分為7個等級，根據(jù)對應(yīng)Z值標準確定旱澇等級，以其相應(yīng)的Z界限值作為各級旱澇指標，詳見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 年降水旱澇特征分析

2.1.1 年降水和旱澇特征變化 赤峰市松山區(qū)多年平均降水量為364.45 mm，近20 a的平均降水量為369.83 mm，近10 a的平均降水量為343.12 mm?？梢姡嗄昶骄邓砍示徛陆档内厔?。降水量最大的年份為1954年，其值為564.00 mm；降水量最小的年份為1951年，其值為207.00 mm，極值比為2.72。最大年降水量為多年平均降水量的1.55倍，最小年降水量為多年平均降水量的57%。

將赤峰市松山區(qū)1951—2012年的降水資料，采用Z指標方法算各年對應(yīng)的Zi值，計算結(jié)果繪制成曲線圖1。從圖1可以看出，年降水Z指數(shù)呈緩慢下降趨勢，速率為0.006/10 a。依據(jù)Z值旱澇指標表可以看出，在62 a中，松山區(qū)發(fā)生洪澇災(zāi)害有13 a，發(fā)生旱災(zāi)的有16 a，分別占總年份的20.97%和25.8%，即62 a中近50%的年份發(fā)生旱澇災(zāi)害。

2.1.2 旱澇災(zāi)害發(fā)生頻率 發(fā)生的13 a洪澇災(zāi)害中，僅1993年偏澇；大澇8 a，分別發(fā)生在1957，1959，1962，

1979，1986，1990，1997，1998年，占澇災(zāi)的61.5%；重澇4 a，發(fā)生在1954，1985，1994，2010年，占澇災(zāi)的30.77%。發(fā)生的16 a旱災(zāi)中，偏旱9 a，分別發(fā)生在1955，1967，1972，1975，1981，1982，1999，2000，2008，占旱災(zāi)的56.25%；大旱6 a，分別發(fā)生在1952，1980，

1988，1989，2001，2009，占旱災(zāi)的37.50%；重旱僅

1 a，發(fā)生在1951年。

2.1.3 旱澇災(zāi)害年際變化特征 發(fā)生的13 a洪澇災(zāi)害中，有連年發(fā)生的情況，1985年的重澇與1986年的大澇，1993年的偏澇與1994年的重澇，且多發(fā)生在20世紀90年代以前。發(fā)生的16 a旱災(zāi)中，連年發(fā)生的情況也較多，1951年的重旱與1952年的大旱，1980年的大旱與1981，1982年的偏旱，1988，1989連年大旱，1999，2000年的偏旱與2001年的大旱，2008年與2009年的偏旱與大旱，多發(fā)生在20世紀80年代以后。

總體而言，旱災(zāi)多于澇災(zāi)。更為嚴重的是旱澇災(zāi)害連年發(fā)生，1954年的重澇與1955年的偏旱，1979年的大澇與1980年的大旱，1989年的大旱與1990年的大澇，1998年的大澇與1999年的偏旱，2009年的大旱與2010年的重澇。連續(xù)的旱澇災(zāi)害對松山區(qū)的農(nóng)作物生長造成了嚴重影響。

2.2 季降水旱澇特征分析

赤峰市松山區(qū)春、夏、秋、冬四季多年平均降水量分別為54.59，246.62，57.43，5.81 mm，分別占年降水量的14.98%，67.67%，15.76%，1.59%。四季分配不均勻，夏季最多，冬季最少。

為更好地反映赤峰市松山區(qū)各季節(jié)的旱澇類型，通過計算1951—2012年各季節(jié)的Z值反映赤峰市松山區(qū)的情況，如圖2—5所示。

2.2.1 春季降水旱澇特征分析 從圖2可以看出，松山區(qū)春季36 a無旱澇災(zāi)害發(fā)生，集中體現(xiàn)在2000年以后；26 a有旱澇災(zāi)害發(fā)生，多發(fā)生在2000年以前，其中有15 a發(fā)生旱災(zāi)，有11 a發(fā)生澇災(zāi)，干旱和洪澇災(zāi)害分別占總年份的24.19%和17.74%。在發(fā)生的15 a旱災(zāi)中，重旱2 a，大旱8 a，偏旱5 a，且有旱災(zāi)連年發(fā)生的情況。發(fā)生的11 a澇災(zāi)中，重澇3 a，均發(fā)生在20世紀80年代后期；大澇6 a，均發(fā)生在20世紀90年代后期；偏澇2 a，也有澇災(zāi)連年發(fā)生的情況。

2.2.2 夏季降水旱澇特征分析 從圖3可以看出，松山區(qū)夏季37 a無旱澇災(zāi)害發(fā)生，25 a有旱澇災(zāi)害發(fā)生，其中有13 a發(fā)生旱災(zāi)，有12 a發(fā)生澇災(zāi)，干旱和洪澇災(zāi)害分別占總年份的20.97%和19.35%。在發(fā)生的13 a旱災(zāi)中，重旱3 a，大旱6 a，偏旱4 a，且有旱災(zāi)連年發(fā)生的情況，1980，1981的重旱與1982，1983的偏旱。發(fā)生的12 a澇災(zāi)中，重澇5 a；大澇4 a；偏澇3 a，多發(fā)生在20世紀90年代后，也有旱澇災(zāi)連年發(fā)生的情況。

2.2.3 秋季降水旱澇特征分析 從圖4可以看出：松山區(qū)秋季38 a無旱澇災(zāi)害發(fā)生，其中20世紀70年代連續(xù)10 a無旱澇災(zāi)害發(fā)生；24 a有旱澇災(zāi)害發(fā)生，其中有14 a發(fā)生旱災(zāi)，有10 a發(fā)生澇災(zāi)，干旱和洪澇災(zāi)害，分別占總年份的22.58%和16.13%；在發(fā)生的14 a旱災(zāi)中，重旱3 a，大旱7 a，偏旱4 a，且有旱災(zāi)連年發(fā)生的情況，如1965，1966年和1982，1983年連年大旱；發(fā)生的10 a澇災(zāi)中，重澇4 a，大澇4 a，偏澇2 a，多發(fā)生在20世紀90年代后，也有旱澇災(zāi)連年發(fā)生的情況。

2.2.4 冬季降水旱澇特征分析 從圖5可以看出：松山區(qū)冬季41 a無旱澇災(zāi)害發(fā)生，21 a有旱澇災(zāi)害發(fā)生，其中有12 a發(fā)生旱災(zāi)，有9 a發(fā)生澇災(zāi)，干旱和洪澇災(zāi)害分別占總年份的19.35%和14.51%；在發(fā)生的12 a旱災(zāi)中，重旱2 a，大旱7 a，偏旱3 a，且有旱災(zāi)連年發(fā)生的情況，如1974年和1975連年大旱；發(fā)生的9 a澇災(zāi)中，重澇4 a，大澇4 a，偏澇1 a。

3 結(jié)論與討論

1） 在62 a中，松山區(qū)近50%的年份發(fā)生旱澇災(zāi)害，發(fā)生洪澇災(zāi)害有13 a、旱災(zāi)有16 a，分別占總年份的20.97%，25.8%，且有旱、澇、旱澇災(zāi)害連年發(fā)生的情況。

2） 季旱澇災(zāi)害發(fā)生也較頻繁，春、夏、秋各季旱澇災(zāi)害發(fā)生頻率約占40%，冬季發(fā)生頻率較低，約占30%，多發(fā)生在20世紀90年代后期，且有旱、澇、旱澇災(zāi)害連年發(fā)生的情況。

參考文獻

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