寧海縣1957—2014年降水量時(shí)空變化特征

水旭瓊，申子彬，郁懋楠

(寧?？h氣象局，浙江 寧海 315600)

寧海地處東部沿海，所處緯度常受冷暖氣團(tuán)交匯影響，冬夏季風(fēng)交替明顯，受陸地和海洋的共同影響，降水量充沛，特定的地理位置和自然環(huán)境使得天氣多變，降水的年度、季節(jié)、水平分布不均勻，表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性和地形差異。

1 材料與方法

利用寧海縣國(guó)家一般氣象站1957—2014年及21個(gè)區(qū)域站2009—2014年的降水?dāng)?shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)通過運(yùn)用Surfer軟件及Excel軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)比分析不同區(qū)域，不同季節(jié)降水量的不同，并通過求得相關(guān)系數(shù)反映各個(gè)季節(jié)對(duì)年降水的貢獻(xiàn)率。

2 結(jié)果與分析

2.1 降水量

2.1.1 歷年各月平均降水量

對(duì)1957—2014年本站歷年各月的降水量進(jìn)行分析比較，6—9月降水量較大，4個(gè)月降水占全年的56%左右，為主汛期降水，這期間各月平均降水量都超過200 mm以上，占全年11%以上，最多的是8月，占16.6%。說明梅汛期和臺(tái)汛期對(duì)寧海全年的降雨有較大貢獻(xiàn)，其中臺(tái)汛期更大些，這表明寧海的地形和地理特征對(duì)東風(fēng)系統(tǒng)降雨的增幅作用十分顯著。

2.1.2 西部中部東部雨量比較

西部中部東部3個(gè)地區(qū)分別取1個(gè)代表站點(diǎn)，西部取望海崗，中部取寧海本站，東部取長(zhǎng)街站，選取年份2009—2014年，根據(jù)圖1可明顯看出，中西部地區(qū)普遍較東部地區(qū)降水多。12—4月降水較為平均，5—11月中西部地區(qū)降水明顯多于東部，尤其7、8、9月臺(tái)汛期期間，受西部山區(qū)地形影響，呈西多東少的分布特征，西部年平均降水量1 766.1 mm，中部為1 761.8 mm，東部為1 431.3 mm。

圖1 西部中部東部月平均降水量的比較

2.1.3 歷年年際降水分布

在氣象上，降水距平百分率在±20%以內(nèi)波動(dòng)都認(rèn)為是正常。從寧海年降水量的年際變化分析可見，寧海的年降水量沒有特別明顯的趨勢(shì)性變化。在資料中，有8年(1960、1961、1973、1975、1990、1992、2010、2012年)年降水量偏多20%以上，最多的年份為1990年，達(dá)2 181.3 mm，偏多近30%。有9年(1965、1967、1968、1969、1971、1978、1979、2003、2011年)年降水量偏少20%以上，其中最少的年份為1967年，僅966.7 mm，偏少40%以上。71%左右的年份年降水量都在正常范圍內(nèi)，因此認(rèn)為寧海年降水量多數(shù)年份都比較正常，偏多的年份略多于偏少的年份。

利用年降水量累積距平百分率分析寧海年降水量變化的氣候背景，寧海年降水量氣候背景表現(xiàn)為干濕期交替。1963—1969年7年內(nèi)降水累積距平百分率都表現(xiàn)為負(fù)距平，其中1967年累積降水距平百分率達(dá)-42.5%，為58年內(nèi)最小值，表現(xiàn)為明顯的干氣候背景。

2.1.4 寧海各地年平均降水量分布

根據(jù)圖2，對(duì)寧海各地年平均降水量分布(2009—2014年)分析可知，受西部山區(qū)地形影響，呈西多東少分布。最大值在西部的黃壇鎮(zhèn)，為1 882.7 mm，最小值在東部沿海的大殼島，為963.8 mm，兩者相差近1倍的量。東部也有個(gè)大值區(qū)，該地區(qū)是茶山，海拔較高，地形較復(fù)雜，因此每年的降水量比周邊地區(qū)都偏大。

圖2 寧海各地年平均降水的分布

2.2 降水日

2.2.1 歷年各月降水日數(shù)

歷年各月降水日數(shù)從1—12月依次為12.3、13.8、17.5、16.2、17.3、18.1、14.6、16.9、14.4、10.5、11.1和10.6 d。根據(jù)各月降水日數(shù)來看，均在10 d以上，其中3、5、6月雨日平均在17 d以上，其中3月降水日數(shù)多與連陰雨天氣多相吻合，5、6月降水日數(shù)多則與梅雨天氣相關(guān)。8月雨日也接近17 d，究其原因則是該季節(jié)臺(tái)風(fēng)多發(fā)。

根據(jù)圖3對(duì)比寧海歷年各月各量級(jí)平均降水日數(shù)分析可知，寧海大多數(shù)雨日都是小雨量級(jí)，占72%左右，暴雨及以上量級(jí)的雨日不足3%。其中6—9月是暴雨及以上量級(jí)降水集中的月份，占暴雨及以上量級(jí)雨日的80%以上。

圖3 寧海歷年各月各量級(jí)降水日數(shù)的比較

各等級(jí)降水日數(shù)與年總降水量的相關(guān)系數(shù)依次為年雨日34%、小雨日9%、中雨日34%、大雨日46%、暴雨及以上雨日68%。由此可知，年降水量與年降水日數(shù)的相關(guān)系數(shù)為34%，存在一定的正相關(guān)關(guān)系，即年降水日數(shù)多，年總降水量大的可能性就較大。年降水量與占72%降水日數(shù)的小雨相關(guān)不大，即小雨對(duì)寧海的年降水量貢獻(xiàn)不大。年降水量與占不足3%降水日數(shù)的暴雨及以上相關(guān)性最好，達(dá)68%。中雨及大雨也有較好的正相關(guān)性，分別是34%、46%。可見，雖然小雨日數(shù)占年降水日數(shù)的72%，但小雨日數(shù)與年降水量之間無明顯相關(guān)性，中雨以上的降水決定著寧海年總降水量的多少。

2.2.2 雨日年際變化

分析雨日年際變化可知，降水日數(shù)最多的是1975年的218 d，最少的是2003年的133 d，常年平均173 d。1957—1962、1972—1985年基本大于常年平均值，1992—1999、2003年以后降水日數(shù)基本略低于常年平均值。

2.3 降水的季節(jié)變化

從表1中數(shù)據(jù)分析寧海降水量的季節(jié)變化，夏季降水最多，平均725.2 mm，占全年降水量的43%，冬季最少，平均185.2 mm，占全年降水量的11%。春秋兩季差異不大，春季稍多399.9 mm，占全年降水量的24%，秋季略少371.7 mm，占全年降水量的22%。

表1 各季節(jié)平均降水量的比較

從表2中數(shù)據(jù)分析寧海降水日數(shù)的季節(jié)變化，春季降水日數(shù)最多，51.0 d占全年總降水日數(shù)的29%；其次夏季為49.6 d，占全年降水日數(shù)近29%；秋冬季降水日數(shù)差異不大，各36 d左右，冬季略多于秋季。

各季節(jié)降水量與年降水量的相關(guān)系數(shù)依次是春季45%、夏季71%、秋季58%、冬季21%。從相關(guān)系數(shù)可以看出，夏季降水與年降水量的相關(guān)性最好，相關(guān)系數(shù)為71%；冬季降水與年降水量相關(guān)性很小，僅21%。因此夏季降水對(duì)年降水的貢獻(xiàn)最大，夏季降水多，則年降水多；而冬季降水對(duì)年降水量的貢獻(xiàn)很小，春秋兩季對(duì)年降水量也有一定的相關(guān)性，秋季也相對(duì)較大，相關(guān)系數(shù)為58%，對(duì)年降水量有一定的貢獻(xiàn)率。

表2 各季節(jié)平均降水日數(shù)的比較

2.3.1 春季降水

春季降水是除夏秋降水外對(duì)寧海有重要作用的季節(jié)降水，尤其影響春季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。春季降水太少，易形成春旱，對(duì)春花作物和春播有不利影響，極易造成春季森林火災(zāi)。春季降水太多，表明連陰雨天氣多，容易形成瀝澇，同樣不利于春花作物和春播。

分析寧海春季降水量空間分布可知，寧海春季降水呈明顯的西多東少分布特征，其中藍(lán)田庵(417.6 mm)和桑洲(407.7 mm)降水量超過400 mm。東部降水偏少，最少大殼島(268.5 mm)不足300 mm，最大與最小兩者相差149.1 mm。

分析春季降水年際變化可以看出，1961、1973、2010年有3個(gè)超過600 mm的峰值區(qū)，2011年出現(xiàn)最低值120.4 mm。

2.3.2 夏季降水

夏季是寧海降水最多的季節(jié)，占全年總降水量的43%，期間主要包括梅汛期降水和臺(tái)風(fēng)降水。夏季降水量的多少直接影響到寧海的水資源狀況，間接影響到寧波大市的飲用水情況。

分析寧海夏季降水量空間分布可知，寧海各鄉(xiāng)鎮(zhèn)夏季降水量普遍在550～850 mm之間，最大降水量在黃壇，為859.7 mm；最小降水量在大殼島，為383.6 mm，相差476.1 mm。這是4個(gè)季節(jié)中降水量分布差異最大的季節(jié)。夏季降水分布表現(xiàn)出與年降水分布幾乎一致的特征，也表明夏季降水量對(duì)全縣年降水量的空間分布起著決定性的作用，這也是寧海各季節(jié)降水分布最突出的特點(diǎn)。

分析夏季降水年際變化可以看出，1963—1971年的夏季降水量明顯低于平均值，符合1963—1969年7年內(nèi)年降水累積距平百分率都表現(xiàn)為負(fù)距平的現(xiàn)象，證明那些年氣候干與夏季降水量偏少呈正相關(guān)。

2.3.3 秋季降水

秋季降水對(duì)寧海水資源狀況也有重要影響。由于寧海的夏季降水對(duì)年降水的貢獻(xiàn)最大，一旦夏季降水偏少，那么秋季降水對(duì)冬季和來年的春季用水將起到重要的補(bǔ)充作用。

分析寧海秋季降水量空間分布可知，秋季降水分布依舊呈西多東少，這一特征與各季節(jié)及年降水量分布特征相似，最大桑洲站427.5 mm，最小大殼島站176.4 mm，兩者相差251.1 mm，與夏季降水相比空間差異明顯小得多，可見秋季降水明顯比夏季降水分布均勻。

分析秋季降水年際變化可以看出，寧海秋季氣候?yàn)楦蓾窠惶妫?957—1964年持續(xù)的正累積距平百分比，1967—1969年、1978—1980年、1993—1998年都是超過3年出現(xiàn)負(fù)累積距平百分比，其余年份基本干濕交替，氣候背景較為穩(wěn)定。

2.3.4 冬季降水

寧海冬季降水量在4個(gè)季節(jié)中最少，僅占年降水量的11%，對(duì)全年的總降水量的貢獻(xiàn)率不大，但對(duì)保持寧海冬季的濕潤(rùn)性及冬季農(nóng)作物至關(guān)重要。寧海的冬季大多數(shù)是以降雨的形式出現(xiàn)，但幾乎每年都有降雪，當(dāng)降雪量大的時(shí)候，對(duì)交通運(yùn)輸會(huì)帶來較大影響。

分析寧海冬季降水量空間分布可知，冬季降水分布與各季節(jié)及年降水量分布特征基本相似，西部山區(qū)降水偏多，東南沿海地區(qū)降水偏少。最大黃壇站215.7 mm，最小大殼島站135.3 mm，其余基本在100～200 mm，因此冬季是四個(gè)季節(jié)中降水最均勻的。

分析冬季降水年際變化可以看出，寧海冬季最小值出現(xiàn)在1963年，為49 mm；最大出現(xiàn)在1994年，為338.7 mm，兩者相差近300 mm，表明寧海冬季降水變率較大。從多項(xiàng)式擬合趨勢(shì)分析可知，1985年以前多數(shù)年份冬季降水較平均降水量少，之后冬季降水呈增加趨勢(shì)，多數(shù)年份較平均降水量偏多。這種趨勢(shì)與氣候變暖、液態(tài)降水增加有關(guān)。

3 小結(jié)

梅汛期和臺(tái)汛期對(duì)寧海全年的降雨有較大貢獻(xiàn)，表明寧海的地形和地理特征對(duì)東風(fēng)系統(tǒng)降雨的增幅作用顯著。

寧海降水量的季節(jié)變化是夏季降水最多，冬季最少，春秋兩季差異不大。夏季降水量對(duì)全縣年降水量的空間分布起著決定性的作用。