貴州省盤縣近50 a降水特征分析

王旭達(dá)，張艷梅，陳海濤

(1.貴州省獨山縣氣象局,貴州 獨山 558200；2.貴州省氣象臺，貴州 貴陽 550002；3.貴州省六盤水市氣象局，貴州 六盤水 553001)

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貴州省盤縣近50 a降水特征分析

王旭達(dá)1，張艷梅2，陳海濤3

(1.貴州省獨山縣氣象局,貴州 獨山 558200；2.貴州省氣象臺，貴州 貴陽 550002；3.貴州省六盤水市氣象局，貴州 六盤水 553001)

利用貴州省盤縣站1965—2014年的降水資料，分析盤縣近50 a降水的變化規(guī)律。結(jié)果表明：盤縣年降水量有明顯的減少趨勢, 其氣候傾向率為-6.192 9 mm/a，1965年達(dá)到50 a來最大值, 年降水量為2 103.4 mm，近50 a內(nèi)最小值出現(xiàn)在2011年，降水量僅為660.2 mm。近50 a汛期降水量也呈減少趨勢，其氣候傾向率為-4.518 mm/a。春季、夏季、秋季三季降水量有減少的趨勢；其氣候傾向率為分別為-1.20 mm/a、-1.52 mm/a、-3.09 mm/a，但冬季降水量有增多的趨勢，其氣候傾向率為0.07 mm/a，增多趨勢并不明顯；盤縣降水主要出現(xiàn)在5—9月。

盤縣；降水；分析

1 引言

IPCC的第三次氣候變化評估報告指出，大氣中CO2在過去的150多年里濃度已明顯增大，CO2的濃度增大迫使全球平均氣溫升高，氣溫升高就會導(dǎo)致降水量發(fā)生變化，降水量的變化必定會對農(nóng)業(yè)、水資源等造成影響。因而在中國，降水的時空變化一直備受各界學(xué)者的關(guān)注和研究[1-10]。根據(jù)現(xiàn)代降水的資料，利用降水要素的特征值來統(tǒng)計降水變化，分析降水規(guī)律是當(dāng)前的一條主要途徑。貴州省地處我國低緯的山區(qū)，地勢的高低差懸殊很大，天氣的氣候特點在垂直方向差異非常大，立體性氣候非常明顯。貴州省位于中國的副熱帶地區(qū)的東亞大陸季風(fēng)區(qū)內(nèi),季風(fēng)氣候比較顯著，雨量充足，時空分布也不均勻。研究發(fā)現(xiàn)，貴州一般年份的4月上中旬，自東向西逐漸進(jìn)入雨季，10月中旬左右貴州雨季結(jié)束。盤縣位于貴州省的西部，平均海拔在1 700 m到1 800 m之間,境內(nèi)為連綿不斷的山脈和山高谷深的高原山地地貌，形成了高海拔低緯度的山區(qū)。由于盤縣年降水量的差異顯著，降水量的變化成為直接決定盤縣糧食產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要因素之一[11]。由此引發(fā)的洪澇、干旱、暴雨、連陰雨、雪災(zāi)等災(zāi)害性天氣給盤縣人民生命財產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)等帶來巨大的經(jīng)濟損失，直接影響著盤縣經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，通過盤縣近50 a降水資料的研究，分析盤縣降水變化規(guī)律，對可能發(fā)生的旱澇災(zāi)害做出預(yù)測，對盤縣政府的規(guī)劃決策和社會經(jīng)濟活動及防災(zāi)減災(zāi)都具有重要的意義。

2 資料與方法

本文所用資料為盤縣氣象站1965—2014年日降水資料。

2.1 線性傾向法估計

對氣象要素序列進(jìn)行趨勢分析時，一般采用線性傾向估計最小二乘法來計算一維的時間序列。Xi為降水量的變量；t為x變量所對應(yīng)的時間。建立x與t之間的一元線性回歸方程：

Xi=a+bTii=1,2,3…n

(1)

回歸系數(shù)b表示降水量的變量x的傾向趨勢。當(dāng)b>0，說明降水量的變化隨時間t的增加呈上升趨勢；反之，降水量的變化呈下降趨勢。

2.2 相關(guān)系數(shù)檢驗

對相關(guān)系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗，其中相關(guān)系數(shù)r表示降水量變量x與時間t之間線性相關(guān)密切的程度。當(dāng)|r|>0.95，可說明存在顯著性相關(guān)；當(dāng)|r|≥0.8時，為高度相關(guān)；當(dāng)0.5≤|r|<0.8時中度相關(guān)；0.3≤|r|<0.5為低度相關(guān)；|r|<0.3認(rèn)為不相關(guān)。

表1 相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗

注：自由度(n-2)

3 降水變化分析

3.1 年降水量變化分析

圖1為盤縣1965—2014年年降水量變化趨勢圖。從圖中可見，近50 a盤縣年降水量有明顯的減少趨勢，其氣候傾向率為-6.19 mm/a。1975—2001年的周期震蕩非常顯著，期間降雨經(jīng)歷了多→少→多→少，多個循環(huán)交替。1965年降水量為50 a最大值，降水量為2 103.4 mm，1967—1974年和2001—2006年降水量偏少。相關(guān)系數(shù)顯著檢驗可知為顯著性水平α=0.05時，相關(guān)系數(shù)的臨界值rα=0.273；盤縣年降水量R2=0.1235，r=0.354，可知r>rα。表明盤縣近50 a年總降水量的相關(guān)系數(shù)在0.05水平上顯著水平。

圖1 盤縣1965—2014年年降水量的變化趨勢Fig.1 The variation trend of the annual precipitation in Pan country during the period of 1965 to 2014

3.2 汛期降水量變化分析

盤縣汛期一般每年自5月開始，9月結(jié)束，根據(jù)資料統(tǒng)計分析，盤縣近50 a來的年均降水量為1 356.1 mm,其中汛期降水量為1 087.8 mm，汛期降水量占年降水總量的80.2%。將盤縣5—9月的總降水量作為汛期雨量數(shù)據(jù),得到盤縣地區(qū)1965—2014年汛期降雨量序列圖(圖2)。由圖2可以看出，盤縣汛期降水量有明顯的減少趨勢，降水傾向率為-4.521 mm/a。相關(guān)系數(shù)顯著檢驗表明：顯著性水平α=0.05，R2=0.101 6，既r=0.319，表1可知相關(guān)系數(shù)的臨界值為rα=0.273，r>rα。即汛期平均降水量的相關(guān)系數(shù)在0.05水平上顯著，表明近50 a來，盤縣汛期降水有顯著減少趨勢。

圖2 盤縣1965—2014年汛期降雨量變化Fig.2 The precipitation variation of the flood season in Pan country during the period of 1965 to 2014

3.3 季降水量變化變化趨勢

對盤縣四季降水的距平時間序列做線性趨勢估計和滑動平均處理。春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋季(9—11月)、冬季(12—次年2月)。

3.3.1 春季降水量的變化趨勢 圖3為盤縣近50 a春季降水量變化圖，從圖中可以看出, 盤縣春季降水量近50 a有減少的趨勢，春季降水氣候傾向率為1.20 mm/a。根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著檢驗可得以下結(jié)論：顯著性水平α=0.05時，相關(guān)系數(shù)的臨界值rα=0.273；盤縣春季降水量R2=0.065 3，r=0.255 6，可知r

圖3 盤縣1965—2014年春季降水量變化Fig.3 The precipitation variation of the spring season in Pan country during the period of 1965 to 2014

3.3.2 夏季降水量的變化趨勢 圖4為盤縣近50 a夏季降水量變化圖，從圖中可以看出, 盤縣夏季降水量近50 a有減少的趨勢，降水氣候傾向率為-1.518 4 mm/a。1965年夏季降水量為近50a最大值，降水量為1 142.5 mm，1972年夏季降水量達(dá)到50 a降水量的最低值為394.6 mm。再根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著檢驗可知：顯著性水平α=0.05，R2=0.016，既r=0.126，從表1可知相關(guān)系數(shù)的臨界值為rα=0.273，r

圖4 盤縣1965—2014年夏季降水量變化Fig.4 The precipitation variation of the summer season in Pan country during the period of 1965 to 2014

3.3.3 秋季降水量的變化趨勢 根據(jù)盤縣近50 a秋季降水量變化圖(圖5)可以看出，盤縣秋季降水也有減少趨勢，秋季降水傾向率為-3.098 9 mm/a。再根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著檢驗可得以下結(jié)論：顯著性水平a=0.05，R2=0.1572，既r=0.40，相關(guān)系數(shù)的臨界值為ra=0.273，r>ra。即認(rèn)為秋季降水量隨時間變化的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.05水平，相關(guān)性顯著。1965年秋季降水量達(dá)到50 a的最大值為635 mm；2009年秋季降水量達(dá)到50 a的最低值為114.9 mm。

圖5 盤縣1965—2014年秋季降水量變化Fig.5 The precipitation variation of the fall season in Pan country during the period of 1965 to 2014

3.4 冬季降水量的變化趨勢

根據(jù)盤縣冬季降水變化圖(圖6)可以看出，1983年冬季降水量達(dá)到50 a最大值為122 mm，1966年冬季降水量達(dá)到50 a的最低值為11.8 mm。冬季降水量近50 a有增加的趨勢，降水傾向率為0.061 8 mm/a，相關(guān)系數(shù)顯著檢驗可得以下結(jié)論：定顯著性水平α=0.05，R2=0.0012，r=0.035，臨界值為rα=0.273，r

圖6 盤縣1965—2014年冬季降水量變化Fig.6 The precipitation variation of the winter season in Pan country during the period of 1965 to 2014

3.5 月降水變化

從盤縣1965—2014年月降水量的變化分布可以看出(圖7)，盤縣降水較多的月份主要出現(xiàn)在5—9月。其中主要出現(xiàn)在6月最多、其次是7月和8月。1月、2月和12月出現(xiàn)的降水最少。

圖7 盤縣1965—2014年月降水量變化圖Fig.7 The precipitation variation of the monthly season in Pan country during the period of 1965 to 2014

4 結(jié)論

利用盤縣站1965—2014年逐月降水資料，對盤縣的降水特征進(jìn)行了分析，得出以下結(jié)論：

①近50 a盤縣年降水量和汛期降水量有明顯的減少趨勢，其氣候傾向率分別為-6.19 mm/a、-4.521 mm/a。汛期降水量占年降水總量的80.2%。汛期和年降水量的相關(guān)系數(shù)在0.05水平上顯著，表明近50 a來，盤縣汛期降水和年降水均有顯著減少趨勢。

②盤縣近50 a春季、夏季、秋季降水量有減少的趨勢；其氣候傾向率為分別為-1.20 mm/a、-1.52 mm/a、-3.09 mm/a，而冬季降水量有增多的趨勢，其氣候傾向率為0.07 mm/a，增多趨勢并不明顯。夏季降水波動比其他季節(jié)的降水波動大，冬季降水量波動小。

③盤縣降水較多的月份主要出現(xiàn)在5—9月。其中6月最多、其次是7月和8月。1月、2月和12月出現(xiàn)的降水最少。

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Analysis of precipitation characteristic in Panxian County in Guizhou in the past 50 years

WANG Xuda1，ZHANG Yanmei2，CHEN Haitao3

(1.Dushan Meteorological Bureau, Dushan 558200，China；2.Meteorological Observatory of Guizhou Province,Guiyang 550002, China；3.Liupanshui Meteorological Bureau, Liupanshui 553001, China)

The precipitation data from 1965 to 2014 of Panxian Country in Guizhou was used to analyze the precipitation regularity changes of Panxian Country in the past 5 decades. The result show that the annual precipitation trend of Pan Country has significantly reduced and its climate tendency rate is -6.192 9 mm/a. The annual precipitation was 2 103.4 mm in 1965,which was the maximum in the fifty years. The minimum of the fifty years was in 2011 which was only 660.2mm.The average precipitation of the flood season showed a decreasing trend, and the climate tendency rate was -4.518 mm/a. The precipitation of spring ,summer and autumn also showed a decreasing trend and their climate tendency rate were -1.20 mm/a,-1.52 mm/a,-3.09 mm/a.There is a growing trend in winter precipitation which climate tendency rate is 0.07 mm/a, but the growing trend is not obvious. The precipitation mainly appeared from May to September in pan county in in the past 50 years.

Panxian; precipitation; analysis

1003-6598(2016)06-0037-05

2016-09-20

王旭達(dá)(1993—)，男，助工，主要從事綜合業(yè)務(wù)管理工作，E-mail: 1054621517@qq.com。

P426.61+4

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