2000年以來(lái)昆明地區(qū)降水變化特征分析

魏康洪　陳曉平　熊升念

摘要 利用昆明市1999—2013年逐月降水資料，進(jìn)行氣候均值、距平分析、線性趨勢(shì)分析和異常統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明：2000年以來(lái)昆明市年降水量呈下降趨勢(shì)，其中夏季降水量減少尤為顯著；干季總降水量是趨于增加的，增加率為2.1 mm/10年，雨季總降水量是趨于下降的，下降率為19 mm/10年，雨季降水量下降幅度明顯大于干季降水量增加的幅度；冬春季降水總量呈增加趨勢(shì)，夏秋季降水總量呈減少趨勢(shì)。在全球氣候變暖和云南干旱氣候的大背景下，昆明地區(qū)氣候趨于干化趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞 氣溫；降水；趨勢(shì)分析；異常統(tǒng)計(jì)；云南昆明；2000年

中圖分類(lèi)號(hào) S161 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）07-0240-02

Abstract Using the data of precipitation in Kunming City from 1999 to 2013，their climate mean，anomaly analysis and linear variation，the results indicated that the average annual precipitation tended to decrease in Kunming City since 2000.In particular，the summer precipitation decreased obviously，the total precipitation in rainy seasons tended to decrease at the rate of 2.1 mm per 10 years，however the total precipitation in dry seasons tended to increase at the rate of 19 mm per 10 years.The rainy seasons precipitation decreased significantly greater than dry seasons precipitation in increase amplitude，the increasing precipitation would emerge in winter and spring seasons，however the decreasing precipitation would emerge in summer and autumn seasons.In the backdrop of global climate warming and the drought in Yunnan Province，the climate had become drying in Kunming City.

Key words temperature；precipitation；trend analysis；statistics of anomaly；Kunming Yunnan；2000

近年來(lái)，氣候及其變化備受?chē)?guó)內(nèi)眾多學(xué)者的關(guān)注。在全球氣候變化的背景下，云南省的氣溫變化與全球、北半球、中國(guó)的變化趨勢(shì)基本一致，氣溫變化幅度略大于全球，弱于北半球和全國(guó)變化[1]。而地處低緯高原的云南省，同時(shí)受到西南季風(fēng)和東亞季風(fēng)的共同影響，氣候類(lèi)型十分復(fù)雜，氣候變化也十分突出。何云玲等[2]利用線性傾向率、Mann-Kendall非參數(shù)檢驗(yàn)、滑動(dòng)T檢驗(yàn)（MTT法）和小波分析等數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法，分析昆明市1951—2010年氣候變化趨勢(shì)和氣候突變特征。結(jié)果顯示：昆明市1951—2010年來(lái)層現(xiàn)出氣溫升高、降水量略微減少的暖干化趨勢(shì)。周?chē)?guó)蓮等[3]利用 EOF方法分析了1961—2002年42年降水量的時(shí)空分布特征；張萬(wàn)誠(chéng)等[4]也采用EOF和小波變換分析研究了西南縱向嶺谷區(qū)的近100年降水的時(shí)空分布特征。昆明市位于東經(jīng)102°43′、北緯25°2′，地處云貴高原中部，地勢(shì)大致北高南低，多溶洞和溶巖地貌，溶巖盆地有石林壩子。屬北亞熱帶低緯高原山地季風(fēng)氣候。2000年以來(lái)年平均氣溫16.1 ℃，年均降雨量896.3 mm，氣候宜人。目前關(guān)于昆明地區(qū)氣候變化方面的研究已有眾多氣象學(xué)者做過(guò)，且成果明顯。而對(duì)于2000年以來(lái)昆明地區(qū)短期氣候演變和氣候異常等研究較少，文章對(duì)昆明地區(qū)1999—2013年等15年的降水資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究其降水的線性變化和異常特征，揭示降水的短期演變規(guī)律，這對(duì)昆明地區(qū)應(yīng)對(duì)氣候變化工作具有指導(dǎo)意義。

1 數(shù)據(jù)資料來(lái)源與分析方法

文章選用昆明市氣象局和《昆明統(tǒng)計(jì)年鑒2000—2014》15年的逐月降水量資料，計(jì)算出歷年春（3—5月）、夏（6—8月）、秋（9—11月）、冬（12月至翌年2月）季和年、季降水量和季變率。采用氣候均值和距平分析分析氣候線性變化趨勢(shì)；進(jìn)行季和年降水資料異常值統(tǒng)計(jì)分析，探求昆明地區(qū)降水的短期演變規(guī)律。

2 結(jié)果與分析

2.1 降水量變化特征分析

2.1.1 年際降水量線性趨勢(shì)及變化特征。2000年以來(lái)，年平均降水量為896.28 mm，年降水量最高值出現(xiàn)在2001年，為1 173 mm，最低值出現(xiàn)在2009年，為565.8 mm。通過(guò)對(duì)1999—2013年年際及四季降水量狀況進(jìn)行線性趨勢(shì)分析表明，年際間降水量總體呈現(xiàn)波動(dòng)中大幅減少趨勢(shì)（圖1）。相對(duì)于1991—2000年昆明年平均降水量1 058.86 mm而言，15年間降水量下降了162.58 mm，這與何云玲等[2]得出的2000—2010年達(dá)到昆明市近60年來(lái)降水量的最低值時(shí)段的統(tǒng)計(jì)結(jié)果相吻合。正好與近年來(lái)云南省的干旱氣候背景相呼應(yīng)。

2.1.2 季節(jié)降水量線性趨勢(shì)及變化特征。2000年以來(lái)，各季節(jié)間平均降水量差異顯著（圖2）。夏季和冬季的降水量與年降水量變化趨勢(shì)趨于一致，均呈現(xiàn)減少趨勢(shì)（圖2b、d）。其中，夏季減少尤為顯著（圖2b），每10年下降56.8 mm，冬季每10年下降9.2 mm；春季和秋季的降水量和降水變化趨勢(shì)相反，呈上升趨勢(shì)（圖2a、c），春季每10年上升11.3 mm，秋季每10年上升37.8 mm。

由圖2可分析1999—2013年昆明地區(qū)干季和雨季降水量變化狀況，結(jié)果表明：昆明干季（冬、春）總降水量趨于增加，增加傾向率為2.1 mm/10年，雨季（夏、秋）總降水量趨于下降，下降傾向率為19 mm/10年，雨季降水量下降幅度明顯大于干季降水量增加的幅度，說(shuō)明昆明市2000年以來(lái)年降水量呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，主要是由雨季降水量減少所引起的。

這一結(jié)論與何云玲等[2]得出的1951—2010年昆明地區(qū)年降水量小幅減少是由雨季降水量減少引起的相吻合。

2.1.3 降水量距平分析。由圖3可知，近15年間昆明地區(qū)年平均均降水量為896.3 mm，年降水距平偏離程度趨勢(shì)較大，其中年降水量正偏離程度最大值出現(xiàn)在2001年，為276.7 mm，而負(fù)偏離程度最大值出現(xiàn)在2009年，為330.5 mm，年降水量正負(fù)偏離值最大差值達(dá)到607.2 mm。根據(jù)多項(xiàng)式擬合趨勢(shì)可知，2008年以前年均降水量以正距平為主，說(shuō)明年降水均在平均年降水量之上，但隨著年份的推移，年降水量出現(xiàn)逐年減少的趨勢(shì)，2009年年降水量出現(xiàn)極低值；而2009年以來(lái)年均降水量基本為負(fù)距平，均在平均降水量之下。其中，在2004以來(lái)正偏離值呈減小趨勢(shì)，且在2009年負(fù)偏離程度達(dá)到最大，說(shuō)明年降水量的距平出現(xiàn)了異常，也說(shuō)明降水量總體呈減少趨勢(shì)。

2.2 降水異常統(tǒng)計(jì)分析

降水異常會(huì)對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人類(lèi)活動(dòng)造成重大影響。對(duì)于降水異常而言，采用文獻(xiàn)[5]方法進(jìn)行計(jì)算（降水距平絕對(duì)值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)差2倍以上為達(dá)到異常的標(biāo)準(zhǔn)）：

Ki=■（1）

式（1）中，Ki為降水異常指數(shù)；Ri為某年（季）降水量；R為多年平均降水；S為標(biāo)準(zhǔn)差。即當(dāng)降水距平絕對(duì)值≥2.0時(shí)為出現(xiàn)異常，當(dāng)絕對(duì)值在1.5～2.0之間時(shí)為接近異常，若降水異常指數(shù)為正時(shí)，表示降水偏多異常，若為負(fù)則表示降水偏少異常。利用公式（1）計(jì)算昆明市1999—2013年來(lái)各年際和各季降水異常指數(shù)，并統(tǒng)計(jì)出降水異常和接近異常指數(shù)（表1）。

由表1可知，2000年以來(lái)，昆明地區(qū)年降水量波動(dòng)較歷史常年大，雖只出現(xiàn)3次異常（1次異常和2次接近異常），但接近負(fù)異常發(fā)生的概率較高，說(shuō)明昆明市年降水量表現(xiàn)出偏少異常的特征，這與前面所分析的昆明地區(qū)年降水量趨于減少趨勢(shì)一致。春季降水發(fā)生2次正異常（2000年和2004年各1次），沒(méi)有發(fā)生負(fù)異常，說(shuō)明昆明地區(qū)春季降水進(jìn)入了一個(gè)偏多時(shí)期，冬季亦然。然而，夏、秋季降水異?，F(xiàn)象與冬春季總體趨勢(shì)相反，以負(fù)異常為主，說(shuō)明夏秋季降水進(jìn)入了一個(gè)偏少時(shí)期。由此可見(jiàn)，昆明地區(qū)冬春季降水趨于增加，夏秋季降水趨于減少。這一論斷與劉 瑜等[5]對(duì)云南1961—2007年降水異常統(tǒng)計(jì)得出的結(jié)論相一致。

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，從降水的線性變化趨勢(shì)看：階段性特征突出，年均降水也在波動(dòng)中呈現(xiàn)大幅的下降趨勢(shì)，說(shuō)明其是在深受全球氣候變暖的影響和云南省的干旱氣候背景綜合作用的結(jié)果[6]；從降水不同季節(jié)看：干季（冬、春）總降水量趨于增加；雨季（夏、秋）總降水量趨于下降；雨季降水量下降幅度明顯大于干季降水量增加的幅度，說(shuō)明昆明市自2000年以來(lái)降水量呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，主要是由雨季降水量減少所引起的；從降水的異常統(tǒng)計(jì)看：昆明地區(qū)年降水量波動(dòng)較歷史常年大，且年降水負(fù)異常發(fā)生的概率較高，反映了昆明市年降水量呈現(xiàn)出偏少異常的特征；而就降水季節(jié)的異常分布而言，冬春季的降水趨于增加，夏秋季的降水趨于減少。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 程建剛，解明恩.近50年云南區(qū)域氣候變化特征分析[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2008，27（5）：19-26.

[2] 何云玲，魯枝海.近60年昆明市氣候變化特征分析[J].地理科學(xué)，2012，32（9）：1119-1124.

[3] 周?chē)?guó)蓮，晏紅明.云南近40年降水量的時(shí)空分布特征[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29（1）：55-61.

[4] 張萬(wàn)誠(chéng)，萬(wàn)云霞，肖子牛.中國(guó)西南縱向嶺谷區(qū)近百年降水的時(shí)空變化特征[J].自然資源學(xué)報(bào)，2006，21（5）：802-809.

[5] 劉瑜，趙爾旭，黃瑋，等.云南近46年降水與氣溫變化趨勢(shì)的特征分析[J].災(zāi)害學(xué)，2010， 25（1）：39-44.

[6] 張劉東，郭萍，龔愛(ài)民，等.昆明市近60年ET_0及氣候干旱趨勢(shì)分析[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2013，32（6）：125-127.