玉門市玉門鎮(zhèn)年降水量多時間尺度變化特征分析

陳朝基

摘要 利用玉門鎮(zhèn)國家氣象站1953—2017年降水資料，對玉門鎮(zhèn)的年降水量進行分析。結(jié)果表明，玉門鎮(zhèn)年降水量存在多時間尺度的變化規(guī)律，其中2年周期變化規(guī)律最為突出，多-少、少-多形式的2年周期變化分別出現(xiàn)32次和33次；另外，還存在多-少-多、少-多-少、少-多-多、多-少-少等3年周期變化規(guī)律，其中多-少-多形式出現(xiàn)11次，少-多-少形式出現(xiàn)9次，少-多-多形式出現(xiàn)6次，多-少-少形式出現(xiàn)4次。研究年降水量變化規(guī)律對防災減災具有重要意義。

關(guān)鍵詞 年降水量；多時間尺度；變化特征；甘肅玉門

中圖分類號 P426.6 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）17-0197-02

Abstract The annual precipitation in Yumen Town was analyzed by using the precipitation data of National Weather Station of Yumen Town from 1953 to 2017.The results showed that the annual precipitation in Yumen Town had multiple time scales，and the periodic variation of 2 years was most prominent，the 2 years periodic changes of "more-less" and "less-more" occurred 32 times and 33 times，respectively.In addition，there was 3 years periodic change such as "more-less-more"，"less-more-less"，"less-more-more"，"more-less-less"，which occurred 11 times，9 times，6 times，4 times，respectively.It is of great significance to study the change rule of annual precipitation for disaster prevention and reduction.

Key words annual precipitation；multiple time scale；characteristic；Yumen Gansu

玉門市地處我國西北地區(qū)的甘肅省河西走廊西部干旱區(qū)，1981—2010年年平均降水量為66.5 mm；年降水量變率大，年降水量最少時只有24.7 mm，最多時達186.9 mm。近年來，隨著全球氣候變暖，玉門市強降水災害突出，有時某一場強降水比其他有的年份全年降水量還多，給玉門市造成嚴重的經(jīng)濟損失。2012年6月5日玉門鎮(zhèn)出現(xiàn)86.1 mm的強降水，造成直接經(jīng)濟損失11 688萬元；2016年8月21—24日強降水造成直接經(jīng)濟損失約7 780.2萬元。2012年玉門鎮(zhèn)國家氣象站全年降水量達156.5 mm，2016年達186.9 mm，分別為玉門鎮(zhèn)60年和65年來的年降水量最大值?？梢?，玉門市強降水天氣不僅給當?shù)卦斐蓢乐氐慕?jīng)濟損失，而且影響年降水量。因此，分析年降水量變化特征對防汛抗旱有現(xiàn)實意義[1-2]。本文利用玉門鎮(zhèn)國家氣象站1953—2017年近65年的降水資料，對玉門鎮(zhèn)年降水量進行分析，以期為預測預報當?shù)啬杲邓恳约胺罏臏p災提供科學依據(jù)。

1 資料和方法

本文所用資料為玉門鎮(zhèn)國家氣象站1953—2017年的年降水量資料。首先將年降水量資料按時間順序排列，然后按年降水量多少進行比較，將連續(xù)2年、3年、4年的年降水量的多少作為基本特征，將玉門鎮(zhèn)國家氣象站的年降水量變化特征分為多-少、少-多、多-少-多、少-多-少、少-多-多、多-少-少、少-多-多-多、多-少-少-少等幾種變化規(guī)律，并列出其重現(xiàn)次數(shù)。

2 結(jié)果分析

2.1 年降水量的連續(xù)2年變化規(guī)律

將玉門鎮(zhèn)國家氣象站1953—2017年的年降水量按時間順序排列，并以1953年的年降水量作為初始值，以連續(xù)2年的年降水量進行對比。結(jié)果表明，玉門鎮(zhèn)國家氣象站1953—2017年，年降水量有多-少、少-多2年周期的變化規(guī)律。多-少形式的重現(xiàn)次數(shù)達32次，少-多形式的重現(xiàn)次數(shù)達33次（表1）。其中，年降水量≥80 mm的年份，均出現(xiàn)在多-少、少-多形式的偏多年份中；年降水量≤40 mm的年份，均出現(xiàn)在多-少、少-多形式的偏少年份中。如1953—2017年玉門鎮(zhèn)國家氣象站年降水量≥100 mm的年份有5年，分別為1979年、1982年、2007年、2012年、2016年，均出現(xiàn)在年降水量特征為多-少形式的偏多年份中；年降水量在90～99 mm的年份為1964年、1967年、1977年、2013年，年降水量在80～89 mm的年份為1970年、1991年、2005年、2008年、2010年、2015年，均出現(xiàn)在多-少2年周期變化的序列中?？梢姡来藶橐罁?jù)，預測預報年降水量≥80 mm的準確率很高。若結(jié)合其他預測預報手段，能預測預報出年降水量≥80 mm的年份，就能為防災減災提供科學依據(jù)。

玉門鎮(zhèn)國家氣象站1953—2017年的年降水量≤40 mm的年份有1956年、1960年、1962年、1963年、1965年、1968年、1994年、2014年，它們也分別出現(xiàn)在多-少或少-多2年周期變化序列中年降水量偏少的年份中。其中，1960年玉門鎮(zhèn)國家氣象站的年降水量為1953—2017年年降水量最小值，按本文所得出的年降水量變化規(guī)律，1960年應(yīng)在多-少周期的第5個周期年降水量偏少年份、在少-多周期的第3個周期年降水量偏少年份?？梢姡茨杲邓慷?少或少-多的2年周期變化規(guī)律，對預測預報年降水量極小值和年降水量≤40 mm的干旱年，預報準確率很高。

2.2 年降水量的連續(xù)3年變化規(guī)律

將1953—2017年的年降水量進行連續(xù)3年對比，結(jié)果表明，1953—1997年玉門鎮(zhèn)年降水量為多-少-少3年周期變化的次數(shù)有4次，重現(xiàn)（間隔）時間分別為20、14、8年；1965—2005年玉門鎮(zhèn)年降水量為少-多-多3年周期變化的次數(shù)有6次（表2）。

1955—2007年玉門鎮(zhèn)年降水量為多-少-多3年周期變化的次數(shù)有11次；1957—2017年玉門鎮(zhèn)年降水量為少-多-少3年周期變化的次數(shù)有9次（表3）。

2.3 年降水量的連續(xù)4年變化規(guī)律

玉門鎮(zhèn)年降水量在1953—1956年出現(xiàn)了多-少-少-少唯一的一次連續(xù)4年由多變少的變化。由1953年的年降水量70.9 mm減少到1956年的33.9 mm。1968—1971年和1997—2000年分別出現(xiàn)了連續(xù)4年以少-多-多-多形式演變。這2種形式雖出現(xiàn)次數(shù)少，但一旦出現(xiàn)，會造成嚴重的經(jīng)濟損失。如2000年玉門市出現(xiàn)從1997年以來的最多年降水量，2000年6月23—25日，玉門市境內(nèi)普降暴雨，造成各區(qū)域不同程度引發(fā)山洪，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)普遍受災，農(nóng)田、房屋、道路、水利設(shè)施受到破壞，花海鄉(xiāng)、小金灣民族鄉(xiāng)等重災鄉(xiāng)鎮(zhèn)人民生命安全、生產(chǎn)、生活受到威脅。特大洪災襲擊了花海鄉(xiāng)、小金灣東鄉(xiāng)族鄉(xiāng)，造成2個鄉(xiāng)10個村32個村民小組的619戶農(nóng)戶2 812人受災，529戶4 600余間民房、695.2 hm2耕地被毀，其中236戶房屋被夷為平地，造成1 062人無家可歸，據(jù)初步估算，受災直接損失達3 368萬元。洪水襲擊清泉鄉(xiāng)，造成23個個體門店和25戶農(nóng)戶房屋倒塌，洪水沖毀防洪壩1 km、干渠40 km，淹沒農(nóng)田53.332 hm2，造成經(jīng)濟損失總計達540萬元。昌馬鄉(xiāng)小昌馬河和東灣村泄洪道發(fā)生洪水，總計經(jīng)濟損失達49.81萬元。洪水沖毀赤金鎮(zhèn)東湖村、東沙門村、和平村主干渠和支渠農(nóng)田等，造成一定的經(jīng)濟損失。同時，雨水和洪水造成全市逾3 333.33 hm2孜然品質(zhì)下降，產(chǎn)量減少，部分小麥、大麥等作物倒伏[3-4]。

3 結(jié)語

通過對1953—2017年玉門鎮(zhèn)國家氣象站的年降水量變化特征分析，結(jié)果表明，甘肅省玉門鎮(zhèn)國家氣象站的年降水量變化有以下形式：①年降水量以少-多和多-少的2年周期變化規(guī)律最為突出，以少-多形式出現(xiàn)次數(shù)最多，達33次；其次為多-少形式，出現(xiàn)次數(shù)為32次；年極端降水量及年降水量≥80 mm的年份與年降水量≤40 mm的年份均能夠涵蓋于此變化規(guī)律下。②玉門鎮(zhèn)國家氣象站的年降水量變化還存在多-少-多、少-多-少、少-多-多、多-少-少等3年周期變化規(guī)律和多-少-少-少及少-多-多-多的4年周期演變形式。其中，多-少-多出現(xiàn)11次，少-多-少出現(xiàn)9次，少-多-多出現(xiàn)6次，多-少-少出現(xiàn)4次，少-多-多-多出現(xiàn)2次，多-少-少-少僅僅出現(xiàn)1次。

4 參考文獻

[1] 王紅霞，柳小妮，李純斌，等.甘肅省近42年降水量變化時空分布格局分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2013，34（4）：384-389.

[2] 張卉，程永明，江淵.山西省近49年降水量變化特征及趨勢分析[J].中國農(nóng)學通報，2014，30（8）：197-204.

[3] 劉聞，曹明明，宋進喜，等.陜西年降水量變化特征及周期分析[J].干旱區(qū)地理，2013，36（5）：865-874.

[4] 黃小燕，李耀輝，馮建英，等.中國西北地區(qū)降水量及極端干旱氣候變化特征[J].生態(tài)學報，2015，35（5）：1359-1370.