1951—2015年?yáng)|北地區(qū)8月降水氣候特征分析

杜冠男++張煒++王曉騰++段家月++應(yīng)爽

摘要 本文選取1951—2015年?yáng)|北地區(qū)24個(gè)代表站降水量觀測(cè)數(shù)據(jù)，分析東北地區(qū)8月降水氣候變化特征。研究結(jié)果顯示，東北地區(qū)8月平均降水量存在西少東多的分布特征，且近65年降水量趨于減少，氣候傾向率為-4.03 mm/10年；小波分析降水序列可得東北地區(qū)降水量出現(xiàn)了明顯的16年和4年左右的變化周期，該周期性通過(guò)了95%置信度檢驗(yàn)。1951—2015年，東北地區(qū)存在3個(gè)多雨到少雨的階段性變化，多雨期時(shí)長(zhǎng)為6～18年，平均為10.3年；少雨期時(shí)長(zhǎng)為5～11年，平均為7.3年，而且多雨期連續(xù)多雨和少雨期連續(xù)少雨情況基本一致。

關(guān)鍵詞 降水；周期變化；氣候特征；東北地區(qū)；1951—2015年；8月

中圖分類號(hào) P468.0+24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）19-0231-01

在全球變暖趨勢(shì)加劇的大背景下，東北地區(qū)暴雨、大暴雨等災(zāi)害性天氣頻發(fā)，表現(xiàn)出區(qū)域性強(qiáng)、降雨強(qiáng)度大、時(shí)間集中等特點(diǎn)，尤其在東部地區(qū)，暴雨常引發(fā)泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重影響地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全[1-2]。本文選取東北地區(qū)24個(gè)代表臺(tái)站1951—2015年降水量觀測(cè)資料，利用一元線性回歸方程、累積距平曲線法等對(duì)8月降水量空間和時(shí)間分布特征進(jìn)行分析，并采用Yamamoto氣候突變檢測(cè)法對(duì)降水趨勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)，探討東北地區(qū)8月降水是否存在突變性，利用小波分析方法研究東北地區(qū)8月降水存在的周期性，分析形成暴雨天氣的物理機(jī)制，以提高未來(lái)同期暴雨天氣預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)水平，提升氣象服務(wù)能力[3-4]。

1 降水空間分布特征

依據(jù)1951—2015年?yáng)|北地區(qū)降水觀測(cè)資料可知，各站點(diǎn)8月平均降水量>80 mm，近65年中8月平均降水量出現(xiàn)自西北向東南逐漸增多趨勢(shì)，呈明顯的帶狀分布。位于西部的內(nèi)蒙古東四盟區(qū)域和東三省西部降水量較少，降水量 <120 mm，內(nèi)蒙古大興安嶺山脈西南側(cè)降水量最少，降水量 <80 mm；降水量偏多地區(qū)為遼寧東部和吉林東南部，降水量>200 mm，遼寧東部丹東地區(qū)8月平均降水量最多，達(dá)240 mm，這是由該地區(qū)瀕臨海洋，水汽供應(yīng)充沛，且山區(qū)地形動(dòng)力抬升條件較好所致；位于大興安嶺背風(fēng)坡的西部地區(qū)，由于動(dòng)力條件差，且位居內(nèi)陸，受東亞季風(fēng)影響，水汽條件不足，因此降水偏少。

2 降水時(shí)間分布特征

2.1 降水年際變化

選取東北地區(qū)1951—2015年8月降水量資料進(jìn)行序列分析，該地區(qū)近65年中8月平均降水量達(dá)117.1 mm，最多為1985年的202.3 mm；最少為1989年的45.3 mm；最多年份的降水量是最少年份的4.5倍，降水量年際變化較大。利用一元線性回歸法分析1951—2015年?yáng)|北地區(qū)降水變化趨勢(shì)可知，近65年?yáng)|北地區(qū)8月降水量總體呈減少趨勢(shì)，氣候傾向率為-4.03 mm/10年，減少趨勢(shì)沒(méi)有通過(guò)顯著性檢驗(yàn)（r=-0.213）。

2.2 降水階段性變化

分析1951—2015年?yáng)|北地區(qū)8月降水量累積距平可知，該地區(qū)8月降水時(shí)間序列有顯著的階段性變化特征。整體上可劃分為3個(gè)多雨到少雨的階段性變化：1956年前，因年份太少，所以不具有代表性；1957—1974年為第1個(gè)多雨期，有13年多雨；1975—1980年為第1個(gè)短暫少雨期，有5年少雨；1981—1987年是第2個(gè)多雨期，有6年多雨；1988—1992年為第2個(gè)少雨期；1993—1998年是第3個(gè)多雨期，有5年多雨；1999—2009年為第3個(gè)少雨期，各年份全部少雨；之后的2010年、2013年為多雨期，2012年、2014年為少雨期。從雨期分布上看，多雨期長(zhǎng)6～18年，平均為10.3年；少雨期長(zhǎng)5～11年，平均為7.3年。多雨期連續(xù)出現(xiàn)多雨和少雨期連續(xù)發(fā)生少雨的情況常見(jiàn)。

2.3 降水的氣候突變檢測(cè)

采用Yamamoto分析方法研究氣候突變，1960—2001年?yáng)|北地區(qū)8月降水量信噪比<1.0，說(shuō)明了無(wú)顯著氣候突變現(xiàn)象。

2.4 降水周期性變化

由小波分析可知，1951—2015年?yáng)|北地區(qū)8月降水具有2個(gè)主要周期，長(zhǎng)周期約為16年，短周期約為4年。20世紀(jì)80年代前為顯著的4年左右周期，20世紀(jì)80年代以后，降水周期開(kāi)始變長(zhǎng)，可見(jiàn)降水量呈減少趨勢(shì)與降水量在20世紀(jì)80年代以后周期變長(zhǎng)有一定相關(guān)性。

3 結(jié)論

（1）1951—2015年?yáng)|北地區(qū)8月平均降水量呈西少東多的空間分布格局。

（2）近65年?yáng)|北地區(qū)8月降水趨于減少，降水時(shí)間序列有顯著的階段性變化，氣候傾向率為-4.03 mm/10年；期間共經(jīng)歷3次多雨到少雨階段性變化。多雨期長(zhǎng)6～18年，平均為10.3年；少雨期長(zhǎng)5～11年，平均為7.3年，多雨期和少雨期均表現(xiàn)出連續(xù)的多雨或少雨的現(xiàn)象。

（3）近65年?yáng)|北地區(qū)8月降水存在16年和4年左右的變化周期，20世紀(jì)80年代以后降水短周期明顯變長(zhǎng)。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 李邦東，周旭，趙中軍，等.近50年中國(guó)東北地區(qū)不同類型和等級(jí)降水事件變化特征[J].高原氣象，2013，32（5）：1414-1424.

[2] 楊素英，趙秀勇.近42年來(lái)東北地區(qū)夏季降水極值的時(shí)間特征分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，39（36）：22408-22410.

[3] 陳志昆，張書(shū)余，雒佳麗，等.祁連山區(qū)降水氣候特征分析[J].干旱區(qū)研究，2012，29（5）：847-853.

[4] 汪高明.湖北省近47年氣溫和降水氣候特征分析[D].蘭州：蘭州大學(xué)，2009.