黃河源區(qū)1961—2017降水序列趨勢及突變識別

馬 蓮，盧素錦*，司劍華，谷鑫鑫，黃麗娜，祁 玥，馬生麗，李樹森，趙梓祺，桂子菊，李紅梅

（1.青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院，西寧 810016；2.青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院，西寧 810016；3.青海省氣候中心，西寧 810016）

氣候變化對生態(tài)環(huán)境的影響越來越明顯，國際上于20 世紀(jì)80 年代開始高度重視關(guān)于氣候變化對水循環(huán)和水資源影響的研究。巴西學(xué)者M(jìn).S.Richarde 等對葡萄牙南部的科夫雷斯河流域的降雨量和河流流量的變化和趨勢采用非參數(shù)Mann-Kendall 秩次相關(guān)檢驗法進(jìn)行時空分析[1]。馬來西亞的S.Zulfaqar 等利用Mann-Kendall 檢驗法和改進(jìn)的Mann-Kendall 檢驗法評估了1980—2014 年馬來西亞砂拉越州極端降水事件的空間格局變化，肯定了M-K 檢驗法測試的意義[2]。目前國內(nèi)外主要采用Mann-Kendall、Spearman 秩次相關(guān)檢驗法、滑動T檢驗法等處理降水序列趨勢及突變點分析[3-7]。

黃河源區(qū)作為三江源國家公園的核心區(qū)域之一，是世界上高海拔生物多樣性最集中的地區(qū)之一，擁有獨(dú)特的高原生態(tài)系統(tǒng)和稀缺的生物資源；同時也是青藏高原重要的水資源涵養(yǎng)區(qū)之一，提供黃河總水量的49%，是我國江河中下游地區(qū)和東南亞國家生態(tài)安全區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)屏障，在西部大開發(fā)生態(tài)環(huán)境的治理保護(hù)中擔(dān)負(fù)著重要責(zé)任[8-10]。近年來對黃河源區(qū)水文氣象要素展開了徑流與降水的響應(yīng)、氣候變化對水資源影響等方面的研究[11-13]。目前，對黃河源區(qū)氣象站點的降水突變分析以及2014 年以后降水趨勢分析未見相關(guān)文獻(xiàn)報道。本研究選取黃河源區(qū)內(nèi)具代表性的9 個氣象站點（瑪多、達(dá)日、甘德、瑪沁、久治、河南、澤庫、同德、興海）的降水量數(shù)據(jù)，采用線性傾向估計、ArcGIS 地圖法、M-K 檢驗法、滑動T檢驗法等進(jìn)行趨勢和突變特征分析，獲得黃河源區(qū)降水的年際、季節(jié)、空間變化趨勢和突變特征，為水資源開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

黃河源區(qū)位于青藏高原東北腹地，具體指黃河唐乃亥水文站斷面以上區(qū)域，海拔3 000 m 以上。黃河源區(qū)涵蓋3 個省份，6 個州，16 個縣。黃河源區(qū)總面積有12.2 萬km2，占其總流域面積15%[9]。高原性大陸性氣候，亞寒帶半濕潤和半干旱區(qū)，降水主要受西南季風(fēng)和區(qū)域內(nèi)氣候系統(tǒng)影響，季節(jié)降水變化差異較大，主要集中在夏、秋季，約占全年降水量75%以上。年氣溫差異小，年均氣溫較低（-4 ℃），早晚溫差大。源區(qū)內(nèi)常有沙塵暴、冰雹等自然災(zāi)害天氣。氣候寒旱，日照充足，年日照約2 400～2 800 h，輻射較強(qiáng)，氣候系統(tǒng)較不穩(wěn)定。黃河源區(qū)的植被以高寒草原和高寒草甸為主[10]。源區(qū)內(nèi)野生動物豐富多樣，有白唇鹿（Gervus albirostris）、棕熊（Ursus arctos）、藏羚（Pantholops hodgsonii）等多種野生保護(hù)動物。

圖1 黃河源區(qū)氣象站點概況圖Figure 1 The overview of meteorological stations in the source region of the Yellow River

1.2 數(shù)據(jù)收集與測定

1.2.1 1961 —2013 年氣象資料的收集

本研究中1961—2013 年降水量數(shù)據(jù)由青海省氣候中心提供，降水量數(shù)據(jù)按日、月劃分。

1.2.2 2014 —2017 年降水量測定

1.2.2.1 測量時間周期

全年365 d 人工定時觀測降水量，每天08∶00、20∶00 時分別進(jìn)行2 次定時觀測。

1.2.2.2 測量方法

降水量測量按照《地面氣象觀測規(guī)范》[22]進(jìn)行，采用15184 稱重式雨量計（北京博倫經(jīng)緯科技發(fā)展有限公司，德國）進(jìn)行測量，15184 稱重式雨量計能精準(zhǔn)測量降雨量和降雪量，將雨量計固定在避風(fēng)且與地面平齊的地方，采用固定圍欄高度與雨量計受水口高度相同的方法來避免風(fēng)對降水的影響，記錄保留一位小數(shù)。

1.3 分析方法

采用線性傾向估計、滑動平均法、ArcGIS 地圖法、非參數(shù)Mann-Kendall 突變檢驗法、滑動T檢驗法對黃河源區(qū)降水序列趨勢及突變進(jìn)行識別與分析。前三者用于趨勢分析，后兩者用于突變識別。

線性傾向估計[14]屬于一元線性回歸，b是回歸系數(shù)，也稱為氣候傾向率；相關(guān)系數(shù)r，也稱氣候趨勢系數(shù)，通過對r進(jìn)行顯著檢驗，判斷變化趨勢是否顯著。

滑動平均法作為趨勢擬合的基礎(chǔ)方法，采用滑動平均后，可以弱化小于K的周期，從而顯示變化趨勢[14]。

根據(jù)得出的氣候傾向率，結(jié)合數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model），利用ArcGIS 工具對地圖進(jìn)行反距離加權(quán)插值（IDW）[15-16]處理，繪制出1961—2017 年黃河源區(qū)年均、季節(jié)、不同區(qū)域的降水空間變率圖。

M-K 法用于序列突變檢驗[17]，對n個樣本構(gòu)造秩序列并繪制UFK、UBK曲線及顯著水平線，若UFK＞0，則表示序列呈上升趨勢；當(dāng)曲線超過置信區(qū)間，表示上升趨勢顯著；若UFK、或UBK＜0，超過置信水平區(qū)域為序列出現(xiàn)的突變區(qū)域。若UFK、UBK曲線在置信區(qū)間內(nèi)有交點，該交點對應(yīng)的時間為可能的突變開始時間點。當(dāng)交點之后若有曲線超出顯著水平線則判定該交點是確定的突變開始時間點，否則需要結(jié)合滑動T檢驗法進(jìn)行驗證。

滑動T檢驗法（movingt-test technique，MTT）用來檢驗兩隨機(jī)樣本平均值是否存在顯著性差異[18]。曲線超出顯著水平線時，即被定義為發(fā)生突變。

1.4 數(shù)據(jù)處理

黃河源區(qū)9 個站點1961—2017 年各月降水?dāng)?shù)據(jù)處理采用Excel（Microsoft，2013）加和處理后做線性傾向估計，滑動平均的趨勢變化圖，降水量柱狀圖；采用ArcGIS（ESRI，10.0)繪制不同站點，不同季節(jié)的降水變率圖；利用Compaq Visual Fortran（Compaq，6.5）中的M-K 突變檢驗程序，滑動T檢驗程序，算出統(tǒng)計值，并采用Excel 2013 繪制M-K 檢驗圖，滑動T檢驗圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 1961—2017 年黃河源區(qū)降水序列趨勢分析

2.1.1 黃河源區(qū)年降水序列趨勢分析

1961—2017 年黃河源區(qū)年降水量見圖2。源區(qū)降水量主要集中在夏季，1967 年、1989 年降水量偏多，1961—2017 年黃河源區(qū)年降水量呈不明顯增加趨勢（P=0.252＞0.05，r=0.153＜r0.05=0.261），平均每10年增加5.7 mm，階段性變化明顯，2005 年以來降水量年際間波動減小，且年降水量較多（見圖3）。采用ArcGIS10.0 反距離加權(quán)插值繪制降水量空間變率圖顯示（見圖4），1961—2017 年源區(qū)年降水量總體呈現(xiàn)增加趨勢：東南部和西北部降水增加趨勢明顯，增加速率為5.1～14.2 mm/10a，在源區(qū)的久治、河南、興海等地年降水量增加明顯，平均每10 年增加8～14.2 mm，其余地區(qū)增加幅度較小。

圖2 1961—2017 年黃河源區(qū)年降水量圖Figure 2 The annual precipitation of the Yellow River source area from 1961 to 2017

圖3 1961—2017 年黃河源區(qū)年降水序列趨勢變化圖Figure 3 The variation of precipitation trend in source region of the Yellow River from 1961 to 2017

圖4 1961—2017 年黃河源區(qū)年降水量空間變率分布Figure 4 Spatial variability of annual precipitation in the source region of the Yellow River from 1961 to 2017

2.1.2 黃河源區(qū)降水序列季節(jié)性趨勢分析

1961—2017 年黃河源區(qū)春（3—5 月）、夏（6—8月）、秋（9—11 月）、冬（12—2 月）降水量進(jìn)行線性傾向估計和5 年滑動平均的降水序列變化見圖5。

圖5 黃河源區(qū)春（a）、夏（b）、秋（c）冬（d）降水序列變化圖Figure 5 Variation of precipitation sequences in spring (a)，summer (b)，and autumn (c) winter (d)in the source region of the Yellow River

根據(jù)5 年滑動和線性傾向估計分析，1961—2017 年黃河源區(qū)的4 個季節(jié)降水變化呈現(xiàn)了不同趨勢。春季降水序列呈顯著增加趨勢（P=0.009＜0.05，r=0.293＞r0.05=0.261），夏季降水量呈不顯著增加趨勢（P=0.644＞0.05，r=0.062＞r0.1=0.220），冬季降水量顯著增加（P=0.006＜0.05，r=0.358＞r0.01=0.339），春、夏、冬降水量增加速率分別3.5 mm/10 a、1.1 mm/10 a、0.89 mm/10 a；秋季降水量呈不顯著減少趨勢（P=0.645＞0.05，r=0.054＜r0.1=0.220），減少速率為0.87 mm/10 a。春季、夏季降水波動不明顯，春季降水量呈現(xiàn)緩慢上升趨勢，夏季降水量在2007—2013 年有所增加；秋季、冬季降水波動較大，秋季降水在80 年代中期之前降水變化較平穩(wěn)，在1985—2000 年有明顯下降趨勢，冬季降水相反，在1985—1997 年呈現(xiàn)明顯增加趨勢，在此期間雨水顯著增加，1997—2004 年呈下降趨勢。

由圖6 可知，春、冬兩季降水變化不大，均有增加趨勢，增長速率0.2～7.6 mm/10 a，春季降水增長趨勢由黃河源區(qū)西南向東北方向遞減，冬季降水增長趨勢由南向北遞減。夏季降水增長幅度由西北向東南方向呈階梯下降，位于黃河源區(qū)東部的河南和東南部的久治的降水均呈減少趨勢，減少速率為1.3～10.3 mm/10 a。黃河源區(qū)內(nèi)秋季降水量除了瑪多、部分興海、同德、澤庫地區(qū)外，其余均呈減少趨勢（圖6c），減少速率為1.7～8.1 mm/10 a，總體上秋季降水趨勢呈現(xiàn)源區(qū)內(nèi)北部增加，南部減少。

2.1.3 黃河源區(qū)降水序列空間趨勢分析

由表1 可知，源區(qū)內(nèi)空間降水變化均不顯著。其中興海、甘德、澤庫、瑪多降水呈上升趨勢，增加速率較大（10.7～14.2 mm/10a），河南、久治降水呈下降趨勢，減少速率為4.07～11.1 mm/10a。夏季是黃河源區(qū)降水最多的季節(jié)，結(jié)合圖6 分析可知，興海、瑪多、甘德、瑪沁夏季降水量增加是源區(qū)降水增加的主要原因，久治、河南夏季降水量顯著減少，減少速率為11.0～102.0 mm/10a，導(dǎo)致了河南、久治的年降水量下降。

表1 1961—2017 年黃河源區(qū)不同氣象站點降水序列趨勢顯著性檢驗Table 1 The significant test of precipitation sequence tendency at different meteorological stations in the source region of Yellow River from 1961 to 2017

圖6 1961—2017 年黃河源區(qū)四季降水空間變率圖Figure 6 Variation of seasonal precipitation in source region of the Yellow River from 1961 to 2017

2.2 1961—2017 年黃河源區(qū)降水序列突變分析

運(yùn)用M-K 突變檢驗法、滑動T檢驗法對黃河源區(qū)總體、各站點、各季節(jié)降水量進(jìn)行突變分析。

2.2.1 黃河源區(qū)年降水序列突變分析

從黃河源區(qū)1961—2017 年Mann-Kendall 檢驗的UF曲線（見圖7）看出，黃河源區(qū)年降水量60 年代到90 年代呈現(xiàn)相對穩(wěn)定的波動起伏，從1990 年開始持續(xù)下降，1990—2008 年源區(qū)年降水量持續(xù)減少，2002 年降到最低點，隨后回升，2008 年以后有較明顯的增加趨勢。1961—1967 年黃河源區(qū)降水有波動上升趨勢，1970—1989 年有周期變化，1989—2002年呈下降趨勢，2002 年以后呈現(xiàn)平穩(wěn)上升趨勢。UF曲線和UF曲線在2005 年、2006 年、2011 年、和2013 年、2014 年有交點，為可能的突變點。根據(jù)魏鳳英對Mann-Kendall 檢驗法的解釋，M-K 檢驗法不能用于多點突變的檢驗，需要結(jié)合滑動T檢驗法等突變分析方法進(jìn)行下一步突變檢驗[19]。滑動T檢驗取步長為5 和7，顯著水平為0.01 對年降水量進(jìn)行突變檢驗。由圖8a、8b 可知，當(dāng)步長為5 時，沒有突變，步長為7 時，2002 年降水量發(fā)生突變，降水量由下降趨勢轉(zhuǎn)為上升趨勢。

圖7 1961—2017 年黃河源區(qū)降水序列M-K 突變檢驗圖Figure 7 The M-K test chart of precipitation series in the source region of the Yellow River from 1961 to 2017

圖8 1961—2017 黃河源區(qū)降水突變滑動T 檢驗（a）、（b）Figure 8 1961—2017 precipitation variation in source area of the Yellow River is analyzed Moving T-test technique (a)，and (b)

2.2.2 黃河源區(qū)降水序列季節(jié)性突變分析

從圖9a 的UF曲線看出源區(qū)內(nèi)60 年代到70年代中期春季降水呈波動上升，70 年代中期到80年代初呈現(xiàn)迅速下降趨勢，1981—1990 年降水有快速的上升趨勢；90 年代至21 世紀(jì)初有波動下降趨勢，2010 年以后春季降水有明顯上升趨勢。M-K 檢驗結(jié)合滑動T檢驗（圖9e）顯示：1975 年、1980 年滑動T統(tǒng)計值超過3.36（α=0.01），即春季降水序列在1975 年和1980 年產(chǎn)生突變；分別由上升變?yōu)橄陆?，下降變?yōu)樯仙?/p>

圖9 黃河源區(qū)四季降水序列M-K 檢驗和滑動T 檢驗Figure 9 M-K test and Moving T-test technique for the four seasons precipitation in the source area of the Yellow River

圖9bUF曲線顯示，60 年代至70 年代中期源區(qū)內(nèi)夏季降水有較大的波動，呈現(xiàn)緩慢上升趨勢，70 年代中期至80 年代降水序列較為平穩(wěn)。90 年代到21 世紀(jì)初呈下降趨勢，2002—2013 年有明顯上升趨勢，2013 年以后呈微弱波動下降趨勢。結(jié)合滑動T檢驗（圖9f）2002—2003 年產(chǎn)生突變，由下降趨勢轉(zhuǎn)為快速上升趨勢。

由圖9cUF曲線可知，源區(qū)內(nèi)秋季降水序列從60 年代至80 年代中期呈不顯著波動變化，80 年代中期至90 年代末呈現(xiàn)下降趨勢，1999 年后降水有增加趨勢，從1986 年開始秋季降水量呈現(xiàn)不同程度減少現(xiàn)象。從5 a 滑動T檢驗圖（見圖9g）得知，1961—2017 年秋季降水序列沒有產(chǎn)生突變，僅呈現(xiàn)不顯著波動變化。

由圖9dUF曲線的變化可知，源區(qū)內(nèi)60 年代至70 年代中期冬季降水量呈現(xiàn)上升趨勢，70 年代中期至80 年代初有緩慢下降趨勢，80 年代末至90年代末呈現(xiàn)明顯降水增加的趨勢，21 世紀(jì)初至2011 年降水呈現(xiàn)減少傾向，2011 年后降水量有所回升。結(jié)合圖9h 得出：1997 年產(chǎn)生序列突變，由上升趨勢轉(zhuǎn)為下降趨勢。

2.2.3 黃河源區(qū)降水序列空間突變分析

Mann-Kendall 檢驗的UF曲線波動趨勢表示降水序列變化過程。從圖10a 中可以看出達(dá)日站1961—1967 年降水序列波動上升，隨后呈持續(xù)下降趨勢，到1978 開始回升，2002—2015 年降水量緩慢上升，2015 年后有輕微下降趨勢。甘德站60 年代—70 年中期降水呈波動上升趨勢，隨后迅速下降，1984—2003年降水呈現(xiàn)較為平穩(wěn)波動趨勢，2003 年以后降水呈緩慢上升趨勢，2016 年降水增加顯著。河南站1961—1968 年有大幅度波動，微弱上升趨勢，1968 年后降水減少，從1970—1985 年降水有緩慢上升趨勢，80年代中期—2005 年降水呈減少趨勢。2003—2011年河南站降水呈現(xiàn)微弱上升趨勢，2011 年后呈現(xiàn)微弱下降趨勢，2000—2007 年UF曲線超出0.05 顯著水平線，說明2000—2007 年期間河南站區(qū)降水顯著減少。久治站和河南站類似，1961—1968 年有大幅波動上升趨勢，隨后減少，1974—1979 年降水量快速增加，1979—1984 年站內(nèi)降水豐沛，80 年代中期—21 世紀(jì)初呈緩慢下降趨勢，2005 年以后降水變化較平穩(wěn)，無明顯變化。瑪多站降水序列自60 年代以來呈持續(xù)平穩(wěn)上升趨勢，2008 年后UF曲線超出顯著水平，即2008 年以后瑪多降水量顯著增加?，斍哒?961—1975 年，該站降水波動上升，1975—1980 年迅速下降，80—90 年代降水呈現(xiàn)上升趨勢，90 年代—21 世紀(jì)初有所下降，2003—2013 年又開始呈現(xiàn)上升趨勢，2013 年后呈下降趨勢，呈現(xiàn)周期波動變化。同德站從60—70 年代有波動下降趨勢，1970—1977 年有上升趨勢，隨后迅速下降，1980—1983 年有輕微上升趨勢，1983—1989 年降水趨勢較穩(wěn)定，80 年代末—2003 年有緩慢下降趨勢，2003—2013 年開始上升，2013 年以后有下降趨勢。由圖10h 可知，興海站1960—1976 年降水呈大幅波動上升，隨后迅速下降，1980—1990 年降水有增加趨勢，1990—2003 年降水趨勢變化不明顯，2003—2013 年興海站降水呈現(xiàn)上升趨勢，2013 年后呈現(xiàn)下降趨勢。圖10i顯示，澤庫站1960—1967 年降水呈現(xiàn)波動上升趨勢，1967—1974 年呈現(xiàn)下降趨勢，1974—1975 年快速上升，1975—1983 年降水量變化不明顯，1983—1993 年降水量小幅度增加，隨后開始減少，從2002—2012 年呈現(xiàn)緩慢上升趨勢，2012 年以后變化較平緩。結(jié)合圖10 滑動T檢驗得出如下結(jié)論：達(dá)日站、瑪多站、澤庫站、同德站歷年來降水未發(fā)生突變。甘德站在1976 年、2004 年發(fā)生降水突變，分別由上升趨勢轉(zhuǎn)為下降趨勢，下降趨勢轉(zhuǎn)為上升趨勢。河南站降水在1985 年發(fā)生突變，降水序列由上升趨勢變?yōu)橄陆第厔?，?985—1987 年降水量下降趨勢顯著。久治站在1974 年發(fā)生降水突變，降水由下降趨勢轉(zhuǎn)為上升趨勢?，斍哒竞团d海站在2004 年發(fā)生降水突變，均為下降趨勢轉(zhuǎn)為上升趨勢。

3 討論與結(jié)論

3.1 降水變化趨勢及突變分析方法

本研究采用ArcGIS 地圖法對黃河源區(qū)四季降水增長幅度進(jìn)行了分析，與康穎采用等雨量線圖對1961—2010 年黃河源區(qū)季節(jié)降水變化的結(jié)論一致[19]。但ArcGIS 用顏色深淺表示降水變率，結(jié)果表達(dá)更清晰直觀，獲得了理想的結(jié)果。毛翠翠等研究證明了單一地采用曼-肯德爾（Mann-Kendall）檢驗法在診斷降水突變效果不佳[20]，劉梅在M-K 檢驗法的基礎(chǔ)上結(jié)合滑動T檢驗分析降水突變?nèi)〉昧肆己眯Ч鸞4]。本文也采用M-K 檢驗結(jié)合滑動T檢驗進(jìn)行分析。根據(jù)M-K 檢驗法原理，M-K 曲線圖中的UF曲線變化趨勢可以用于判斷降水的變化趨勢，側(cè)面驗證趨勢分析的結(jié)論，從而確保趨勢分析的準(zhǔn)確性，這也是本文的不同之處。

圖10 1961—2017 年黃河源區(qū)不同站點降水序列M-K 檢驗Figure 10 M-K Test of precipitation sequences at different sites in the source region of the Yellow River from 1961 to 2017

3.2 黃河源區(qū)降水序列趨勢討論

黃河源區(qū)降水序列趨勢總體呈不顯著上升趨勢，平均每10 年增加5.7 mm，這與康穎[16]、藍(lán)永超[21]等人對源區(qū)降水趨勢的研究結(jié)果相符合。郝振純在對青藏高原河源區(qū)的氣候研究中指出，黃河源區(qū)在1954—2007 年的年均降水量的氣候傾向率為7.5 mm/10a[22]，比本文氣候傾向率值偏大，究其原因，是由于本研究起始時間1960s 的降水明顯高于1950s。本研究中1961—1967 年黃河源區(qū)降水有波動上升趨勢，1970—1989 年呈現(xiàn)周期波動變化，1989—2002 年呈下降趨勢，隨后呈現(xiàn)平穩(wěn)上升趨勢，這與黃榮輝[20]對黃河源區(qū)及黃河上游氣候、水文變化同時段的研究中得出的結(jié)論一致。

圖11 1961—2017 年黃河源區(qū)不同站點滑動T 檢驗圖Figure 11 Moving T-test technique for different sites in the source region of the Yellow River from 1961 to 2017

藍(lán)永超等[21]對1961—2014 年黃河源區(qū)不同區(qū)域的季節(jié)降水趨勢分析時發(fā)現(xiàn)，僅秋季降水呈不顯著下降趨勢，春、冬呈現(xiàn)顯著增長態(tài)勢，夏季呈現(xiàn)不顯著增加趨勢，與本文同期結(jié)果顯示一致。從數(shù)據(jù)分析來看，2014—2017 年源區(qū)春季降水增幅較大。1961—2017 年黃河源區(qū)降水序列空間變化趨勢有所差異，但變化均不顯著，與張巖用M-K 趨勢分析法分析源區(qū)內(nèi)部降水情況所得的結(jié)論一致[23]；黃河源區(qū)總體降水呈現(xiàn)微弱增加趨勢（5.7 mm/10a）。有關(guān)2014—2017 年黃河源區(qū)的降水研究還未見報道。

3.3 黃河源區(qū)降水序列突變特征

1961—2017 年黃河源區(qū)年降水序列在2002 年發(fā)生突變，這與李林等[24]對三江源源區(qū)降水的突變檢驗結(jié)果近似，三江源區(qū)在2000 年后降水顯著增加。季節(jié)降水序列突變各不相同，春季降水序列在1975 年和1980 年產(chǎn)生突變，夏季降水2002—2003年產(chǎn)生突變；1961—2017 年秋季降水序列沒有產(chǎn)生突變，僅呈現(xiàn)不顯著波動變化。冬季降水在1997年產(chǎn)生序列突變，由上升趨勢轉(zhuǎn)為下降趨勢。這與郭素榮對1960—2010 年青海省季節(jié)降水突變分析中黃河源區(qū)氣象站點的分析結(jié)果有一定程度的符合[25]。

馬曉波等對青藏高原40 余年的降水進(jìn)行突變分析表明，1968 年在青海，1972 年四川省西北部降水發(fā)生突變[26]。張曉等對青海省自建站到2009 年的降水特征進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了青海省南部1980 年發(fā)生突變，東北部2003 年發(fā)生突變[27]。本研究中，1961—2017 年黃河源區(qū)內(nèi)達(dá)日站、瑪多站、澤庫站、同德站降水序列未發(fā)生突變。甘德站在1976 年、2004 年發(fā)生突變，河南站在1985 年產(chǎn)生突變，久治站在1974年發(fā)生突變，瑪沁站和興海站在2004 年發(fā)生突變，即黃河源區(qū)中東部發(fā)生突變的頻率較高。

1961—2017 年黃河源區(qū)年降水序列趨勢呈不顯著上升趨勢，上升速率為5.7 mm/10a，1961—1967年黃河源區(qū)年均降水有波動上升趨勢，1970—1989年波動變化，1989—2002 年呈下降趨勢，2002—2017年呈現(xiàn)平穩(wěn)上升趨勢，源區(qū)年降水序列在2002 年發(fā)生了一次突變。

降水序列季節(jié)變化顯著，春季降水量顯著增加趨勢，夏季降水量呈不顯著增加趨勢，冬季降水量顯著增加趨勢，秋季降水呈減少趨勢。黃河源區(qū)春季降水在1975 年、1980 年發(fā)生突變、夏季在2002 年發(fā)生降水序列突變、秋季降水未有顯著突變，冬季降水在1997 年發(fā)生突變。

黃河源區(qū)降水序列空間變化呈不顯著變化趨勢，1961—2017 年間源區(qū)東南部和西北降水序列均呈增加趨勢，源區(qū)內(nèi)甘德（1976 年、2004 年）、河南（1985 年）、久治（1974 年）、瑪沁（2004 年）、興海（2004 年）發(fā)生了降水突變。

黃河源區(qū)近57 年來，降水量呈現(xiàn)增加趨勢，季節(jié)降水變化顯著，局部區(qū)域降水波動較大，對黃河源區(qū)農(nóng)牧業(yè)發(fā)展有利。