永安市近50年降水變化特征分析

王丹平 潘志玲 羅苑苗

摘要?利用永安國(guó)家基準(zhǔn)氣候站1969—2018年降水資料，分析總結(jié)了近50年降水變化特征。結(jié)果表明：永安市年降水量呈下降趨勢(shì)，氣候傾向率-7.6?mm/10年，在1975年及2018年發(fā)生突變。一年中降水集中在3—6月，5月為降水量峰值;降水時(shí)段集中在春季，春季降水占50%以上，呈顯著下降趨勢(shì)，是導(dǎo)致全年降水下降的直接原因。1969—2018年有11年降水異常度較大，大部分年份發(fā)生較明顯的ENSO事件，說(shuō)明厄爾尼諾或拉尼娜現(xiàn)象發(fā)生時(shí)伴有降水非正常年份。

關(guān)鍵詞?降水;變化特征;異常度;MK檢驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：S161.6?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：2095-3305（2020）03-091-02

DOI：?10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.038

近百年來(lái)，受全球變暖影響，中國(guó)年平均地表溫度升高幅度為0.5～0.8℃，略高于全球氣溫平均升高幅度。氣候變暖將會(huì)使全球大氣環(huán)流發(fā)生改變，區(qū)域降水量也將隨之發(fā)生變化。中國(guó)氣候變化研究是氣候?qū)W界非常關(guān)注的重要問(wèn)題，降水作為關(guān)鍵要素更是受到高度重視[1-3]。永安市地處福建省中部偏西，居于武夷山脈和戴云山脈過(guò)渡地帶，氣候溫和，四季分明，光照充足，雨量充沛，自然環(huán)境良好，具有季風(fēng)氣候和山區(qū)氣候特征。由于地處山區(qū)，暴雨時(shí)常發(fā)生，引發(fā)山洪、泥石流等災(zāi)害發(fā)生[4]。因此分析永安市近50年降水變化特征，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和防汛抗旱具有一定指導(dǎo)意義。

1?資料與方法

采用永安國(guó)家基準(zhǔn)氣候站1969—2018年逐月降水作為研究資料，四季按福建省季節(jié)劃分標(biāo)準(zhǔn)，即3—6月為春季、7—9月為夏季、10—11月為秋季、12月至翌年2月為冬季。多年平均降水取1969—2018年降水平均值。運(yùn)用線(xiàn)性?xún)A向分析、趨勢(shì)分析、降水距平百分率及Mann-Kendall非參數(shù)檢驗(yàn)法分析降水變化基本特征。

2?降水變化特征分析

2.1?年降水量變化特征

近50年永安市降水量波動(dòng)幅度較大，呈振蕩變化趨勢(shì)（圖1）。年平均降水量1?574.5?mm，年降水量最小值在2003年，為973.7?mm，最大值在1975年，為2?337.3?mm。1984—1996年降水偏少，量值基本低于50年平均值，其他年份降水量在50年平均值上下波動(dòng)，年降水量總體呈下降趨勢(shì)，氣候傾向率為-7.6?mm/10年。從5年滑動(dòng)平均趨勢(shì)看，20世紀(jì)70年代前期年降水量小幅上升，70年代后期略下降，80年代基本平穩(wěn)，90年代至2018年除21世紀(jì)初有較明顯波動(dòng)外，其余時(shí)段變化平穩(wěn)，總體趨于下降。

2.2?月降水量變化特征

分析1969—2018年月平均降水量及占全年總降水量百分比可知，永安市降水集中在3—6月，占全年降水55.57%。1—5月降水量逐漸增大，5月達(dá)到峰值后，6—7月呈減少趨勢(shì)，8月較7月降水量略有增加，9—12月降水量持續(xù)減少。

2.3?四季降水變化特征

經(jīng)分析統(tǒng)計(jì)得出，永安市平均降水量分別為春季3?874.9?mm、夏季377.0?mm、秋季110.9?mm、冬季114.6?mm，分別占多年平均總降水量的55.57%、23.94%、7.04%、13.45%。說(shuō)明永安市四季降水分布不均，集中在春季，春季降水量占全年50%以上，夏季次之，秋冬季相對(duì)較少。

2.3.1?春季降水變化特征?永安市春季降水氣候傾向率為-25.0?mm/10年，降水變化幅度較大，總體呈遞減趨勢(shì)。20世紀(jì)60年代后期至80年代初降水量波動(dòng)較大，80年代波動(dòng)較平緩;20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初除個(gè)別年份外，其余年份均低于平均值;21世紀(jì)初至2018年有較大波動(dòng)，其中21世紀(jì)初和2010年后降水量驟減，可能伴有春旱，2010年前有降水突增，易發(fā)生暴雨洪澇災(zāi)害。

2.3.2?夏季降水變化特征?永安市夏季降水氣候傾向率為18.0?mm/10年，降水變化幅度較大，總體呈振蕩上升趨勢(shì)。20世紀(jì)70年代中期、80年代中期、21世紀(jì)初有較大幅度波動(dòng)，可能存在旱澇急轉(zhuǎn)情況。20世紀(jì)80年代中期至90年代中期降水基本低于平均值，90年代中期至21世紀(jì)初降水量增加，2003年驟減達(dá)最低值，而后基本維持上升趨勢(shì)。

2.3.3?秋季降水變化特征?永安市秋季降水氣候傾向率為1.9?mm/10年，20世紀(jì)80年代中期至90年代中期秋季降水均小于平均值，結(jié)合該時(shí)段夏季降水偏少，易出現(xiàn)夏秋連旱，不利于水庫(kù)調(diào)度及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。總體上看，秋季降水呈“正常-偏少-偏多”的略增多趨勢(shì)。

2.3.4?冬季降水變化特征?永安市冬季降水氣候傾向率為4.2?mm/10年，降水變化幅度較小。20世紀(jì)60年代末期降水較多，70年代總體正常，80年代明顯偏少，僅有2年降水量高于平均值，90年代后期至今降水基本趨于正常。冬季降水總體呈“正常-偏少-偏多”的上升趨勢(shì)。

3?降水異常與ENSO事件關(guān)系

將永安市各時(shí)段降水異常程度分為7個(gè)等級(jí)，定義年降水距平百分率R/R≥30%為異常偏多、20%≤R/R<30%為顯著偏多、10%

很多專(zhuān)家已對(duì)降水異常與ENSO事件進(jìn)行大量分析，羅瀲蔥[5]指出“在所有厄爾尼諾或拉尼娜年，降水都會(huì)異常?！睋?jù)統(tǒng)計(jì)，自1969年以來(lái)，1970—1971年、1973—1976年、1984年底至1985年、1988—1989年、1995—1996年、1998年底至2000年初、2007年底至2008年、2010年底至2012年都發(fā)生了較明顯厄爾尼諾現(xiàn)象，2015—2016年厄爾尼諾向拉尼娜轉(zhuǎn)換，1991—1994年、2002—2007年ENSO規(guī)模較小。永安市近50年降水異常度異常偏多（少）、顯著偏多（少）年份有11年，其中有9年發(fā)生較明顯ENSO事件，占總數(shù)82%?？梢?jiàn)厄爾尼諾或拉尼娜現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，一般伴有降水非正常年份，即洪澇年或干旱年，但洪澇年或干旱年與厄爾尼諾或拉尼娜年沒(méi)有單一響應(yīng)。

4?年降水量MannKendall檢驗(yàn)

采用MannKendall非參數(shù)檢驗(yàn)法對(duì)永安市1969—2018年降水變量檢驗(yàn)可知，UB與UF線(xiàn)相交于1975及2018年，且交點(diǎn)位于±1.96臨界線(xiàn)內(nèi)，通過(guò)95%信度檢驗(yàn)，表明降水量在1975年及2018年突變（圖2）。近50年降水在20世紀(jì)60年代末至70年代后期基本呈上升趨勢(shì)，70年代后期至80年代初有略下降，80年代初期短暫上升后，UF持續(xù)小于0，表示呈較長(zhǎng)時(shí)段下降趨勢(shì)，與年降水變化圖表征趨勢(shì)一致。

5?結(jié)論

（1）永安市1969—2018年降水量趨于下降，氣候傾向率-7.6?mm/10年，降水量年際變化大。

（2）一年中降水集中在3—6月，5月達(dá)峰值，6—7月降水下降，8月降水量上升達(dá)小高峰后繼續(xù)下降。

（3）降水主要集中在春季，占全年55.57%，春季降水呈顯著下降趨勢(shì)，夏、秋、冬季呈小幅上升趨勢(shì)。春季降水減少是導(dǎo)致全年降水下降的直接原因。

（4）1969—2018年共11年降水異常度較大，其中有9年發(fā)生較明顯的ENSO事件，1975、1991、2003及2016年降水異常偏多或偏少，說(shuō)明當(dāng)厄爾尼諾或拉尼娜現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，一般伴有降水非正常年份，但洪澇年或干旱年與厄爾尼諾或拉尼娜年沒(méi)有單一響應(yīng)。

（5）M-K檢驗(yàn)表示降水量1975及2018年突變，20世紀(jì)60年代末至70年代后期降水基本呈上升趨勢(shì)，70年代后期至80年代初略微下降，80年代初期短暫上升后開(kāi)始呈下降趨勢(shì)，總體下降趨勢(shì)不明顯。

參考文獻(xiàn)

[1]?丁一匯，任國(guó)玉，石廣玉，等.氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告（1）：中國(guó)氣候變化的歷史和未來(lái)趨勢(shì)[J].氣候變化研究進(jìn)展，2006，2（1）：1-5.

[2]?劉春葵.氣候變異與氣候變化對(duì)水循環(huán)影響研究綜述[J].水文，2003，23（4）：1-7.

[3]?左洪超，胡隱樵，呂世華.中國(guó)近50年氣溫及降水量的變化趨勢(shì)分析[J].高原氣象，2004，23（2）：238-244.

[4]?林新彬，劉愛(ài)鳴，林毅，等.福建省天氣預(yù)報(bào)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：氣象出版社，2013.

[5]?羅瀲蔥，秦伯強(qiáng)，朱廣偉.太湖流域上游降水特征分析[J].地理科學(xué)，2012，24（4）：472-476.

責(zé)任編輯：黃艷飛