新疆奎屯柳溝墾區(qū)降水量變化特征分析

曾桂婷（兵團(tuán)第七師一二五團(tuán)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，新疆 奎屯 833200）

本文對(duì)新疆奎屯柳溝墾區(qū)1998—2016年的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行分析，初步探索柳溝墾區(qū)降水量特征和變化規(guī)律，為柳溝墾區(qū)氣候分析和預(yù)測(cè)、農(nóng)作物結(jié)構(gòu)布局、氣象災(zāi)害防御等提供科學(xué)可靠的依據(jù)。

1年降水量分布特征和變化趨勢(shì)

柳溝墾區(qū)歷年平均降水量197.4 mm，年降水量最多為 329.6 mm（2010 年），最少為 127.7 mm（2000年），降水量振幅為201.9 mm，降水量最多年為最少年的2.5倍。根據(jù)1998—2016年降水量距平圖分析（圖1），柳溝墾區(qū)年降水量年際變化較大。19年中，降水量有9年偏少年，9年偏多年，1年接近歷年平均值，1998—2006年 9年間偏多年占了 6年，2007—2016年10年間偏多年僅有3年。線性趨勢(shì)顯示，柳溝墾區(qū)年降水量呈現(xiàn)出偏少的趨勢(shì)。

圖1 柳溝墾區(qū)1998—2016年降水量距平

2 四季降水量分布特征和變化趨勢(shì)

2.1 四季降水量分布特征

柳溝墾區(qū)四季降水量時(shí)空分布不均，年際變化大。春季降水量多于夏季，夏季多于秋季，秋季多于冬季。春季降水量最多為133.1 mm，出現(xiàn)在1998年，最少為11.8 mm，出現(xiàn)在2000年，春季降水量?jī)蓸O比為11.3倍。夏季降水量最多為96.6 mm，出現(xiàn)在2001年，最少為25.2 mm，出現(xiàn)在2008年，夏季降水量?jī)蓸O比為3.8倍。秋季降水量最多為93.8 mm，出現(xiàn)在2015年，最少為20.2 mm，出現(xiàn)在2007年，秋季降水量?jī)蓸O比為4.6倍。冬季降水量最多為51.9 mm，出現(xiàn)在2010年，最少為12.2 mm，出現(xiàn)在2015年，冬季降水量?jī)蓸O比為4.3倍。從兩極比可以看出，四季降水量年際間的變化幅度：春季＞秋季＞冬季＞夏季。

通過(guò)四季多年平均降水量分布餅圖（圖2）明顯可以看出，在一年中，柳溝墾區(qū)春季（3～5月）降水量最多，多年平均值為64.0 mm，占年降水量的33%；夏季（6～8月）次之，降水量為58.2 mm，占年降水量的29%；秋季（9～11月）再次之，降水量為49.2 mm，所占比例為25%；冬季（12～2月）最少，降水量為26.1 mm，所占比例為13%。

圖2 四季多年平均降水量分布

2.2 四季降水量的階段性變化趨勢(shì)

采用累積距平法來(lái)分析四季降水量的變化趨勢(shì)[1]。累積距平分析法是一種常見(jiàn)的由曲線直觀判斷要素變化趨勢(shì)的方法，通過(guò)要素的累積距平值來(lái)反映變化趨勢(shì)。當(dāng)距平值增加時(shí)，累積距平曲線呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，反之，則呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)[2-3]。

對(duì)柳溝墾區(qū)四季降水量的累積距平曲線進(jìn)行分析得出（圖略），春季降水量呈現(xiàn)出少-多-少的變化趨勢(shì)。1998—2007年為少雨期，2008—2011年為多雨期，2012—2016年為少雨期。在第一個(gè)少雨期中，2004—2005年為多雨階段。在第二個(gè)少雨期中，2016年降水出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，降水異常增多。夏季累積距平值基本上處于正距平區(qū)間，曲線呈現(xiàn)出多-少-多-少的階段性趨勢(shì)。1998—2007為多雨期，在這期間波動(dòng)較為頻繁，2008—2010年為少雨期，2011—2013為多雨期，2014—2016年為少雨期，且減少幅度較大。秋季累積距平曲線呈現(xiàn)出多-少-多的階段性趨勢(shì)。從1998年開(kāi)始，降水量逐漸增多，進(jìn)入多雨期，到2002年結(jié)束。2003年降水開(kāi)始逐漸減少，進(jìn)入少雨期，到2009年結(jié)束。2010—2016年為多雨期，在這期間波動(dòng)頻繁，2012—2014年出現(xiàn)少雨階段，2016年出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，降水減少。冬季距平曲線呈現(xiàn)多-少-多-少的階段性趨勢(shì)。1998—2005年為多雨期，2006—2008年為少雨期，2009—2010年為短暫多雨期，2011—2016年為少雨期，2015—2016年降水出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，出現(xiàn)增多的情況。

3 各月降水量分布特征

通過(guò)1998—2016年月降水量柱狀分布圖（圖3）明顯可以看出，柳溝墾區(qū)降水量時(shí)間分布不均勻，且主要集中分布在4～10月，4～10月為此區(qū)農(nóng)作物主要的生長(zhǎng)季節(jié)，降水的集中分布對(duì)于農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育非常有利。在一年中，4～5月降水量較多，其次是6～7月和10月，8～9月次之，1～3月和11～12月降水量相對(duì)較少。降水量2月最少，5月最多。

圖3 柳溝墾區(qū)1998—2016年月均降水量分布

4 降水變率

降水變率指降水量的年（或季、月）際變化，一般指降水相對(duì)變率。降水變率是平均降水絕對(duì)變率與多年平均降水量的百分比。降水變率越大，降水越不穩(wěn)定，出現(xiàn)旱澇的可能性越大。反之，降水變率越小，降水越穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)柳溝墾區(qū)月、季、年降水變率（表1）進(jìn)行分析，可以明顯看出，年降水變率小于季降水變率，季降水變率小于月降水變率，即年降水量比季降水量穩(wěn)定，季降水量比月降水量穩(wěn)定。年降水變率為19.6%，春季降水變率為38%，夏季為28%，秋季為32%，冬季為30%。四個(gè)季節(jié)的降水變率相比，春季＞秋季＞冬季＞夏季，春季最大，夏季最小。月降水變率中，1月、4月、7月和12月降水變率相對(duì)較小，5～6月、8～11月居中，2～3月相對(duì)較大。2月降水變率最大，1月降水變率最小。

5 降水極值

表1 柳溝墾區(qū)月、季、年降水變率 %

降水極值的統(tǒng)計(jì)主要包括：一日最大降水量、最長(zhǎng)連續(xù)降水日數(shù)、最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)降水日數(shù)。歷年（1998—2016年）一日最大降水量平均為20.3 mm，一日最大降水量為36.8 mm。其中有3年一日最大降水量在30 mm以上，2005年6月27日降水量為33.3 mm，2010年10月7日降水量為36.8 mm，2016年5月18日降水量為32.3 mm。歷年最長(zhǎng)連續(xù)降水日數(shù)9 d，出現(xiàn)在2011年2月7～15日（連續(xù)降水量為5.2 mm）和2015年11月14～22日（連續(xù)降水量為33.5 mm）。歷年最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)降水日數(shù)37 d，長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多月的時(shí)間，出現(xiàn)在2016年8月25日至9月30日。

6 小結(jié)

綜合分析1998—2016年柳溝墾區(qū)年、季、月降水量的分布特征和變化規(guī)律，可以得出如下結(jié)論：（1）年降水量年際變化較大，歷年平均降水量197.4 mm，年降水量最多年為最少年的2.5倍。線性趨勢(shì)顯示，年降水量呈現(xiàn)出偏少的趨勢(shì)。（2）季降水量時(shí)空分布不均，年際變化大。春季降水量多于夏季，夏季多于秋季，秋季多于冬季。通過(guò)對(duì)四季的兩極比進(jìn)行比較，得出季降水量年際間的變化幅度：春季＞秋季＞冬季＞夏季。春季降水量呈現(xiàn)出少-多-少的階段性變化趨勢(shì)，秋季呈現(xiàn)出多-少-多的趨勢(shì)，夏季和冬季均呈現(xiàn)出多-少-多-少的變化趨勢(shì)。夏季累積距平值基本上處于正距平區(qū)間，其它三季均在正負(fù)距平間出現(xiàn)較明顯的波動(dòng)。在四季中存在著3～4年的變化周期。（3）降水量時(shí)間分布不均勻，主要集中在4～10月。一年中，4～5月降水量較多，其次是6～7月和10月，8～9月次之，1～3月、11～12月降水量相對(duì)較少。2月最少，5月最多。（4）年降水變率為19.6%，春季降水變率為38%，夏季為28%，秋季為32%，冬季為30%。四個(gè)季節(jié)的降水變率相比，春季＞秋季＞冬季＞夏季，春季最大，夏季最小，這與兩極比比較得出的季降水量年際間的變化幅度結(jié)果相一致。月降水變率中，2月降水變率最大，1月降水變率最小。（5）歷年一日最大降水量為36.8 mm，最長(zhǎng)連續(xù)降水日數(shù)9 d，最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)降水日數(shù)37 d。

[1]于滬寧，李偉光.農(nóng)業(yè)氣候資源分析和利用[M].北京：氣象出版社，1985.

[2]北京農(nóng)業(yè)大學(xué).農(nóng)業(yè)氣象[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1994.

[3]呂學(xué)梅，高安春，王新，等.1961—2008年臨沂降水變化特征的氣候分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（35）：17567-17570.