1961～2018年長白山區(qū)不同等級降水時(shí)空變化特征

王延吉 神祥金 姜明

中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，長春 130102

1 引言

IPCC第五次報(bào)告指出，最近100年全球平均陸地和海洋表面溫度升高了約 0.85°C（0.65～1.06°C）（IPCC,2013）。受全球氣候變暖的影響，海平面氣壓場重新調(diào)整，全球季風(fēng)及季風(fēng)降水對氣候變暖呈現(xiàn)不同的響應(yīng)，導(dǎo)致地球系統(tǒng)水循環(huán)加速，影響了全球降水的變化（王英等,2006）。受海陸分布、地形、海拔和緯度等因素的影響，不同區(qū)域降水也發(fā)生了顯著的變化，表現(xiàn)為中高緯度陸地降水增加，熱帶和副熱帶降水減少，極端強(qiáng)降水事件增多（Trenberth,2011; 鄭石等,2018）。全球氣候變暖的背景下，降水時(shí)空變化的不均勻性變得更加顯著（Liu et al.,2005; 白靜漪和管兆勇,2014）。按不同降水量等級可將降水分為不同等級降水，不同等級降水由于存在不同程度的變化趨勢和波動(dòng)特征，在不同地區(qū)能夠?qū)^(qū)域氣候、生態(tài)系統(tǒng)和人居環(huán)境等造成較為顯著的影響（Goswami et al.,2006;翟盤茂等,2007）。例如，強(qiáng)降水的增多可能在短時(shí)間內(nèi)造成洪澇的發(fā)生，而小降水事件的減少可能會(huì)導(dǎo)致干旱的發(fā)生（Trenberth,2011; 黃剛和溫冠環(huán),2013）。探究區(qū)域不同等級降水的時(shí)空變化特征，對明確降水量與降水天數(shù)、降水強(qiáng)度之間的關(guān)系，進(jìn)一步揭示氣候變化規(guī)律，提高降水預(yù)測能力等具有十分重要的意義。

長白山區(qū)是松花江、鴨綠江及圖們江的發(fā)源地，為東北地區(qū)的重要水塔、淡水資源儲(chǔ)備基地，也是集水源涵養(yǎng)、水土保持和生物多樣性保護(hù)等多種生態(tài)功能于一體的重要生態(tài)功能區(qū)（劉雅各等,2019）。目前，圍繞長白山區(qū)開展的大量研究，多側(cè)重在長白山氣候的歷史演變、氣候要素的變化趨勢以及周期變化等方面（王紀(jì)軍等,2009; 于秀晶等 ,2015）， 如 胡 乃 發(fā) 等 （ 2010） 研 究 表 明1959～2006年長白山地區(qū)生長季降水量在年際間存在周期性變化；孫鳳華等（2007）認(rèn)為長白山區(qū)降水量在不斷減少的趨勢下，降水事件有向極端化發(fā)展的跡象；劉雅各等（2019）研究發(fā)現(xiàn)長白山區(qū)年降水日數(shù)發(fā)生顯著減少，單次降水事件的降水強(qiáng)度在改變，小量級降水事件的發(fā)生頻率逐漸降低；呂昕航等（2016）研究得出長白山四季降水量呈現(xiàn)不同的變化趨勢。然而以往研究多是針對長白山區(qū)總降水的時(shí)間變化進(jìn)行研究，很少從不同等級降水的時(shí)間和空間變化方面來全面分析長白山區(qū)降水時(shí)空變化特征。已有研究表明，我國不同地區(qū)降水量和降水日數(shù)的變化在不同等級上并不具有同步性，且在不同季節(jié)內(nèi)的變化特征也不一致（Zhai et al.,2005; 賀偉等,2013; 胡鈺玲等,2017）。例如，嚴(yán)中偉和楊赤（2000）首次揭示了中國區(qū)域微量降水顯著減少而暴雨事件有所增強(qiáng)的規(guī)律；Qian et al.（2007）通過進(jìn)一步分析指出中國區(qū)域內(nèi)小雨和中雨事件發(fā)生頻率顯著減少而暴雨事件呈增加趨勢。陳海山等（2009）研究發(fā)現(xiàn)中國不同等級降水變化特征在不同地形區(qū)有所不同，且具有明顯的季節(jié)差異。作為我國重要的地形區(qū)，長白山區(qū)是我國東北乃至東北亞的氣候敏感區(qū)和脆弱區(qū)，目前有關(guān)長白山區(qū)不同季節(jié)的不同等級降水時(shí)空變化特征尚不明確。全球氣候變暖背景下，降水變異性正逐漸增強(qiáng)，因此利用最新的長時(shí)間序列降水?dāng)?shù)據(jù)，對長白山區(qū)不同季節(jié)的不同等級降水的降水量、降水天數(shù)以及降水強(qiáng)度的時(shí)空變化特征進(jìn)行分析，有助于全面了解長白山區(qū)降水的歷史變化特征。

基于此，本研究采用1961～2018年長白山區(qū)32個(gè)氣象站站點(diǎn)的逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，對長白山區(qū)不同季節(jié)不同等級降水的降水量、降水天數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行研究。研究結(jié)果對于揭示長白山區(qū)降水的時(shí)空變化特征，提高該地區(qū)對氣候變化的適應(yīng)性以及了解中國東北地區(qū)乃至整個(gè)東亞地區(qū)的氣候變化規(guī)律具有重要意義。

2 資料與方法

2.1 研究區(qū)概況

長白山是東北最高的山，北起黑龍江省三江平原南側(cè)，向南延伸至遼東半島與千山相接，地處北半球中高緯度區(qū)域，海拔范圍約500～2600 m（如圖1）。長白山地形地貌類型復(fù)雜，山地、谷地和丘陵等相間分布，自西向東依次包括完達(dá)山、老爺嶺、長白山、張廣才嶺和哈達(dá)嶺等平行的斷塊山地（王紀(jì)軍等,2011）。長白山區(qū)位于全球性季風(fēng)氣候的東北邊緣，跨溫帶和中溫帶，屬于溫帶濕潤性季風(fēng)氣候（李明等,2011），冬季漫長寒冷，夏季短暫涼爽。長白山區(qū)年均降雨量為600～1100 mm，由于受地形的影響，不同海拔高度降雨量存在差異性（胡乃發(fā)等,2010）。長白山區(qū)植被資源豐富，包括從溫帶到極地的所有的植被類型，典型植被有紅松闊葉林、針葉林、岳樺林、草甸、高山苔原等，且具有明顯的垂直分布規(guī)律（侯光雷等,2012）。

2.2 數(shù)據(jù)來源及研究方法

本文所用的降水?dāng)?shù)據(jù)是長白山區(qū)32個(gè)氣象站點(diǎn)的逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)來源于國家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http://www.cma.gov.cn[2020-06-08]），所有氣象站點(diǎn)均未發(fā)生過變遷，且降水?dāng)?shù)據(jù)均已采用 Wang and Gaffen（2001）的方法進(jìn)行了均一化處理（Shen et al.,2014,2018）。本研究依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《降水量等級》（GB/T 28592-2012）的 24 h降水等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，將降水量大于0.1 mm的日數(shù)稱為降雨日。為保證對所有等級降水量進(jìn)行分析且結(jié)果具有連續(xù)性，本文參考以往的研究將不同等級降水量分別定義（Fu et al.,2008; 白靜漪和管兆勇,2014; 唐寶琪等,2015; 韓芳和李丹,2019; Zhang et al.,2019; Kong,2019a），日降水量在 0.1≤降水量<10 mm 為小雨，10≤降水量<25 mm為中雨，25≤降水量<50 mm為大雨，降水量≥50 mm以上為暴雨。年均降水強(qiáng)度為年總降水量與總降水天數(shù)的比值，不同等級降水強(qiáng)度為各等級降水總量與降水日數(shù)的比值（徐新創(chuàng)等,2014）。在此基礎(chǔ)上，本研究統(tǒng)計(jì)了各站點(diǎn)逐年降水量及小雨、中雨、大雨和暴雨降水量和降水天數(shù)，并計(jì)算出相應(yīng)的降水強(qiáng)度。

本文采用線性回歸法對長白山區(qū)降水變化趨勢進(jìn)行分析，并利用Mann-Kendall方法對變化趨勢的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)。此外，本文利用克里格插值法對降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行空間插值（網(wǎng)格分辨率為1 km×1 km）（馮錦明等,2004; 張藝玄和胡正華,2019），并根據(jù)插值結(jié)果分析長白山區(qū)降水變化的空間特征。參照已有關(guān)于區(qū)域不同等級降水變化特征研究的方法 （ Fu et al.,2008; 艾 卉 等 ,2009; 賈 文 雄 ,2012;Jiang et al.,2014; 白靜漪和管兆勇,2014; Ma et al.,2015; 唐寶琪等,2015; 王芬等,2015; 盧珊等,2018;Kong,2019b），本文利用長白山區(qū)所有氣象站（某一降水等級或總降水事件）降水和降水天數(shù)的算數(shù)平均值來近似代表長白山區(qū)整個(gè)區(qū)域（某一降水等級或總降水事件）的平均降水和降水天數(shù)。此外，為了避免降水變化的年代際間的轉(zhuǎn)變以及長時(shí)間序列數(shù)據(jù)可能冗雜多種尺度的時(shí)間信號對降水趨勢結(jié)果的影響，本文采用了九點(diǎn)二項(xiàng)式滑動(dòng)平均方法（Liu et al.,2004; Shen et al.,2014,2018）來進(jìn)一步分析近60年長白山區(qū)降水變化特征。文中四季劃分為：3～5月為春季，6～8月為夏季，9～11月為秋季，12月至次年2月為冬季。

3 結(jié)果分析

3.1 長白山區(qū)不同等級降水多年平均狀況

近60年，長白山區(qū)多年平均降水量為701.63 mm，平均降水天數(shù)為111 d，平均降水強(qiáng)度為6.53 mm/d。在不同等級降水方面，中雨年均降水量占總降水量比例最大（31.7%），降水量達(dá)到156.60 mm，其次是小雨、大雨和暴雨。在不同等級降水天數(shù)方面，小雨降水天數(shù)占總降水天數(shù)的81.9%，達(dá)91 d，而暴雨降水天數(shù)僅為1 d（表1）。就不同季節(jié)降水而言，長白山區(qū)夏季降水量最多（433.18 mm），占全年降水總量的61.7%，降水天數(shù)占全年總降水天數(shù)的38.6%（約43 d）；冬季降水量最少，僅占降水總量的3.74%。各等級降水中，夏季中雨降水量所占的比例最大（30.4%），其次是大雨，暴雨和小雨次之。在春季、秋季和冬季不同等級降水量及天數(shù)的占比大小依次為小雨>中雨>大雨>暴雨（圖2），即在夏季，中雨的貢獻(xiàn)最大，而在春季、秋季和冬季主要以小雨降水事件為主。

圖1 長白山區(qū)及氣象站點(diǎn)空間分布Fig.1 Spatial distribution of meteorological stations in Changbai Mountain

近60年來，長白山區(qū)多年平均降水量和降水天數(shù)呈現(xiàn)南多北少的分布格局（圖3）。平均降水量和降水天數(shù)最高值出現(xiàn)在遼寧和吉林交界處的鴨綠江流域，降雨量超過1000 mm，最低值出現(xiàn)在黑龍江省內(nèi)圖們江流域。這種降水分布特征可能受東亞季風(fēng)氣流對水汽和熱量輸送的影響，東亞季風(fēng)氣流由南向北推進(jìn)最先到達(dá)長白山區(qū)南部，使得該區(qū)域出現(xiàn)降水的最高值（孫力等,2003）。

不同等級多年平均降水量和降水天數(shù)在空間上呈現(xiàn)自東向西逐步減少的分布格局，在南北方向上，小雨和中雨降水量主要集中在長白山區(qū)的北部和中部，且小雨發(fā)生最為頻繁，大雨和暴雨降水量則多集中在長白山區(qū)的南部（圖3）。這種分布規(guī)律可能是因?yàn)殚L白山區(qū)北部氣溫低于南部，更易降低到露點(diǎn)溫度，從而導(dǎo)致小雨事件頻發(fā)（張杰等,2010;沈柏竹等,2011）。分析不同等級降水事件變化特征，結(jié)果表明長白山區(qū)不同等級降水量和降水天數(shù)均呈現(xiàn)南多北少的空間差異，隨著降水等級的增加，降水量和降水天數(shù)分布的高值區(qū)域主要集中在長白山區(qū)南部。長白山南部區(qū)域的降水主要受西風(fēng)帶波動(dòng)與季風(fēng)氣流共同作用，導(dǎo)致中雨及以上降水量更多，而北部區(qū)域頻繁的受西風(fēng)帶波動(dòng)影響，導(dǎo)致了小雨降水量的北多南少（Wang et al.,2010; 張杰等,2010）。

3.2 長白山區(qū)不同等級降水時(shí)間變化特征

1961～2018年，長白山區(qū)年均降水量呈現(xiàn)下降趨勢（?0.31 mm/a），降水天數(shù)呈現(xiàn)顯著的減少趨勢（?0.16 d/a），而平均降水強(qiáng)度則呈現(xiàn)不顯著的增加趨勢（圖4）。不同等級降水變化方面，小雨、中雨和大雨年均降水量和天數(shù)均呈下降趨勢，而暴雨年均降水量和降水天數(shù)變化呈增加趨勢（圖4）。九點(diǎn)二項(xiàng)式滑動(dòng)平均結(jié)果表明長白山區(qū)不同等級以及不同季節(jié)降水事件呈現(xiàn)輕微的波動(dòng)狀態(tài)，變化趨勢的顯著性水平與線性趨勢分析結(jié)果相一致，年均降水量變化趨勢呈不顯著的下降，年均降水天數(shù)呈顯著的減少趨勢，小雨降水天數(shù)呈極顯著的下降趨勢，這也進(jìn)一步驗(yàn)證了線性趨勢分析結(jié)果的可靠性。本文研究結(jié)果表明，長白山區(qū)年均降水量和降水天數(shù)的減少可能是受小雨、中雨和大雨降水量和降水天數(shù)減少的影響。這與胡乃發(fā)等（2010）得出的近50年長白山區(qū)年均降水量序列整體呈下降趨勢的結(jié)論相一致。近幾十年東亞夏季風(fēng)有所減弱，而東亞夏季風(fēng)氣流的減弱導(dǎo)致凈水汽收入的減少，可能導(dǎo)致了長白山區(qū)降水量減少（ Kripalani and Kulkarni,2001; Kumar and Dash,2001; 陳樺等,2006）。對于不同等級降水事件變化的差異，分析其原因可能是與大氣中的溫度和濕度的垂直分布有關(guān)。受大氣靜力穩(wěn)定度變化的影響，近幾十年長白山區(qū)大氣靜力穩(wěn)定度減弱，垂直上升運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，降水強(qiáng)度增強(qiáng)，降水分布向強(qiáng)度較大的降水事件偏移，不利于小降水事件的發(fā)生，導(dǎo)致長白山區(qū)小雨降水事件減少。此外，長白山區(qū)不穩(wěn)定的層結(jié)對流活動(dòng)旺盛，利于強(qiáng)降水事件的發(fā)生，可能解釋了長白山區(qū)暴雨降水事件增多的原因（黃剛和溫冠環(huán),2013）。

表1 1961～2018年長白山區(qū)不同等級降水多年平均降水量和降水天數(shù)Table 1 Multiyear average of the amount and days of the different grades of precipitation in Changbai Mountain from 1961 to 2018

圖2 （a）不同等級降水多年平均降水量和降水天數(shù)及其（b）所占總降水量和降水天數(shù)的比例Fig.2 (a) Multiyear average of the amount and days of precipitation with different grades and (b) their proportions in total precipitation and days of precipitation

圖3 1961～2018 年長白山區(qū)（a、f）總降水、（b、g）小雨、（c、h）中雨、（d、i）大雨、（e、j）暴雨的多年平均降水量（上排）和降水天數(shù)（下排）空間分布Fig.3 Spatial distributions of multiyear averaged amount (upper) and days (lower) of (a,f) total precipitation,(b,g) light rain,(c,h) moderate rain,(d,i) heavy rain,and (e,j) rainstorm in Changbai Mountain from 1961 to 2018

通過分析對長白山區(qū)四季降水事件的變化，可以發(fā)現(xiàn)長白山區(qū)不同季節(jié)降水變化趨勢差異較為明顯（圖5）。具體表現(xiàn)為春季和冬季降水量呈增加趨勢，其中春季降水量增加達(dá)到顯著水平（p<0.05）；夏季和秋季年均降水量和降水天數(shù)均呈現(xiàn)減少趨勢，其中夏季降水天數(shù)的減少趨勢（?0.13 d/a）達(dá)到了極顯著水平（p<0.01）。在不同等級降水的降水量和降水天數(shù)變化方面，春季各等級降水的降水量和降水天數(shù)均有所增加，其中，中雨降水量和降水天數(shù)呈極顯著的增加趨勢，暴雨降水量和降水天數(shù)呈現(xiàn)顯著的增加趨勢；夏季小雨降水量和降水天數(shù)下降趨勢達(dá)到極顯著水平，分別為?0.287 mm/a和?0.108 d/a，中雨降水量和降水天數(shù)呈顯著的下降趨勢（?0.304 mm/a和?0.021 d/a）（p<0.05）（表2）。由此可得出，年均小雨、中雨和大雨降水量和降水天數(shù)的減少主要體現(xiàn)在夏季和秋季小雨、中雨和大雨降水量和降水天數(shù)的減少；年均暴雨降水量和降水天數(shù)的增加主要體現(xiàn)在春季暴雨降水量和降水天數(shù)顯著的增加。本文得出的春冬和夏秋降水量呈現(xiàn)相反的變化趨勢與賀偉等（2013）研究結(jié)果一致。李邦東等（2013）通過分析近50年東北地區(qū)不同類型和等級降水事件變化特征，揭示出該區(qū)域春季和冬季降水量增加主要受降水強(qiáng)度增加的影響，夏季和秋季降水量減少是由于降水頻次減少導(dǎo)致的；而孫力等（2003）認(rèn)為不同季節(jié)間東亞夏季風(fēng)減弱的程度不同引起水汽總收入減少程度不同導(dǎo)致各季節(jié)間降水變化趨勢存在差異。

圖4 1961～2018 年長白山區(qū)（a、b、c）總降水、（d、e、f）小雨、（g、h、i）中雨、（j、k、l）大雨、（m、n、o）暴雨的多年平均降水量（左列）、降水天數(shù)（中列）和降水強(qiáng)度（右列）時(shí)間變化。黑粗線為九點(diǎn)二項(xiàng)式滑動(dòng)平均曲線Fig.4 Temporal variations of annual precipitation amount (left panel),days (middle panel),and intensity (right panel) of (a,b,c) total precipitation,(d,e,f) light rain,(g,h,i) moderate rain,(j,k,l) heavy rain,and (m,n,o) rainstorm in Changbai Mountain from 1961 to 2018.The thick black line is the result of smoothing with a 9-year binomial filter

圖5 1961～2018年長白山區(qū)（a、b）春季、（c、d）夏季、（e、f）秋季、（g、h）冬季降水量（左列）和降水天數(shù)（右列）時(shí)間變化。黑粗線為九點(diǎn)二項(xiàng)式滑動(dòng)平均曲線Fig.5 Temporal variations of precipitation amount (left panel) and days (right panel) in (a,b) spring,(c,d) summer,(e,f) autumn,and (g,h) winter in Changbai Mountain from 1961 to 2018.The thick black line is the result of smoothing with a 9-year binomial filter

3.3 長白山區(qū)不同等級降水變化趨勢空間分布

空間上，長白山區(qū)年均降水量變化趨勢存在差異性，長白山區(qū)北部主要呈現(xiàn)增加趨勢，而南部則表現(xiàn)出明顯的下降趨勢；整個(gè)區(qū)域內(nèi)年均降水天數(shù)呈現(xiàn)不顯著的下降；年均降水強(qiáng)度呈現(xiàn)不明顯的增加，空間分布上表現(xiàn)出自南向北逐漸增強(qiáng)（圖6）。長白山區(qū)北部降水量增多一方面可能是北部平均降水強(qiáng)度增加導(dǎo)致的；另一方面，長白山區(qū)北部中雨和大雨降水量的增加可能抵消小雨和暴雨的減少量。而在南部降水量減少可能是受降水天數(shù)減少的影響。此外，何博翰等（2020）通過對影響東北降水的數(shù)值模擬研究表明長白山區(qū)南北降水變化趨勢的差異與長白山區(qū)地形分布有關(guān)，受東亞季風(fēng)氣流向北推進(jìn)的影響，造成局地水汽增加和上升運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而有利于長白山區(qū)北部降水的顯著增加；而南側(cè)受異常風(fēng)影響，局地水汽減少并伴隨下沉運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致長白山區(qū)南部的降水呈現(xiàn)下降趨勢。

表2 1961～2018年長白山區(qū)不同等級降水的降水量和降水天數(shù)時(shí)間變化趨勢Table 2 Variation trends of amount and days of precipitation with different grades in Changbai Mountain from 1961 to 2018

為分析不同等級降水量的變化特征，本文分別計(jì)算了不同等級降水強(qiáng)度和降水天數(shù)變化的空間特征。結(jié)果表明，1961～2018年長白山區(qū)小雨降水量和降水天數(shù)逐漸減少，小雨降水強(qiáng)度出現(xiàn)上升趨勢（0.003 mm a?1d?1）（圖6）；中雨和大雨降水量和降水天數(shù)在南部和北部變化相反，南部主要呈下降趨勢，而北部降水量和降水天數(shù)的變化趨勢呈現(xiàn)上升，暴雨降水量和降水天數(shù)增加的區(qū)域主要集中在長白山區(qū)的中部。已有研究表明，對于弱降水事件，其降水日數(shù)的變化起著主導(dǎo)的作用，而對于強(qiáng)降水事件，降水強(qiáng)度和降水天數(shù)的變化起著共同的作用，中雨及以上量級降水事件的變化也可能影響著總降水的變化（林云萍和趙春生,2009; 陳曉燕等,2010）；因此，本研究得出長白山區(qū)小雨降水量下降主要是由小雨降水天數(shù)引起的，北部區(qū)域中雨和大雨降水量增加的主要受降水天數(shù)和降水強(qiáng)度增加的影響。

圖6 1961～2018 年長白山區(qū)（a、f、k）總降水、（d、g、l）小雨、（c、h、m）中雨、（d、i、n）大雨、（e、j、o）暴雨的年平均降水量（上排）、降水天數(shù)（中排）和降水強(qiáng)度（下排）變化趨勢空間分布Fig.6 Spatial distributions of trends in amount (upper),days (middle),and intensity (lower) of (a,f,k) total precipitation,(d,g,l) light rain,(c,h,m)moderate rain,(d,i,n) heavy rain,and (e,j,o) rainstorm in Changbai Mountain from 1961 to 2018

在所有氣象站點(diǎn)中，約有64.71%的氣象站點(diǎn)對應(yīng)的年均降水量呈現(xiàn)下降趨勢，有91.18%的氣象站點(diǎn)對應(yīng)的年均降水天數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢（表3）。在不同等級降水變化方面，降水量呈下降趨勢的氣象站點(diǎn)占比從大到小依次為：小雨=大雨>中雨=暴雨，降水天數(shù)呈下降趨勢的氣象站點(diǎn)占比從大到小依次為：小雨>大雨>暴雨>中雨；不同季節(jié)方面，年均降水量呈下降趨勢氣象站點(diǎn)占比依次為：秋季>夏季>冬季>春季，夏季和秋季所有氣象站點(diǎn)的年均降水天數(shù)均呈現(xiàn)下降趨勢。

4 結(jié)論與討論

本研究基于長白山區(qū)32個(gè)氣象觀測站點(diǎn)1961～2018年逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，選取不同等級降水指標(biāo)，分析了近60年長白山區(qū)不同等級以及不同季節(jié)降水量和降水天數(shù)時(shí)空變化特征，得到以下結(jié)論：

（1）1961～2018年，長白山區(qū)年均降水量呈現(xiàn)下降趨勢（－0.314 mm/a）；年均降水天數(shù)呈顯著下降趨勢（－0.16 d/a），而平均降水強(qiáng)度則呈現(xiàn)不顯著的增加趨勢。在所有氣象站點(diǎn)中，約有64.71%的氣象站點(diǎn)對應(yīng)的年均降水量呈現(xiàn)下降趨勢，91.18%的氣象站點(diǎn)對應(yīng)的年均降水天數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢。空間上，年均降水量在長白區(qū)北部主要以增加為主，南部主要以減少趨勢為主；年均降水天數(shù)減少趨勢最明顯的位于長白山區(qū)的南部；年均降水強(qiáng)度自南向北逐漸增強(qiáng)。

表3 長白山區(qū)不同等級降水量和降水天數(shù)呈上升和下降變化趨勢的氣象站點(diǎn)占總氣象站點(diǎn)的比例Table 3 Proportions of meteorological stations with increasing and decreasing trends of precipitation with different grades in Changbai Mountain

（2）在不同等級降水量和降水天數(shù)變化特征上，1961～2018年長白山區(qū)小雨、中雨和大雨年均降水量和降水天數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢，而暴雨年均降水量和降水天數(shù)變化呈現(xiàn)不顯著的增加趨勢。在空間分布上，長白山區(qū)不同等級降水量和降水天數(shù)均呈現(xiàn)南多北少的分布特征，但在空間上又存在差異性，隨著降水等級的增加，降水量和降水天數(shù)分布的高值區(qū)域主要集中在長白山區(qū)南部。

（3）不同季節(jié)降水變化方面，長白山區(qū)不同季節(jié)降水變化趨勢存在差異性。春季和冬季降水量呈增加趨勢，其中春季降水量變化趨勢增加趨勢（0.46 mm/a），夏季和秋季年均降水量和降水天數(shù)均呈現(xiàn)減少趨勢，其中夏季降水天數(shù)的下降趨勢（?0.13 d/a）達(dá)到極顯著水平。不同等級降水變化具體表現(xiàn)為春季各等級降水量和降水天數(shù)均呈增加趨勢；夏季的小雨和中雨降水量和降水天數(shù)均呈現(xiàn)顯著的下降趨勢，其中小雨降水量和降水天數(shù)的下降趨勢（?0.287 mm/a和?0.108 d/a）達(dá)到極顯著水平。

本研究中目前還可能存在一些局限性，首先本文所利用的氣象觀測數(shù)據(jù)及插值方法等可能會(huì)存在一定的不確定性，這些不確定性可能會(huì)對本研究中降水變化結(jié)果產(chǎn)生一定的影響；本研究僅基于長白山區(qū)32個(gè)氣象站點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)，分析了長白山區(qū)不同等級降水和不同季節(jié)降水事件的時(shí)空變化特征，而有關(guān)長白山區(qū)不同季節(jié)的不同等級降水的降水量和降水天數(shù)、降水強(qiáng)度的變化機(jī)理還有待于進(jìn)一步揭示。此外，由于本文在分析長白山區(qū)整個(gè)區(qū)域不同等級降水時(shí)僅是將所有站點(diǎn)對應(yīng)的該等級降水進(jìn)行了平均，無法保證區(qū)域內(nèi)所有地區(qū)均發(fā)生該等級降水事件，因此當(dāng)前本文對區(qū)域不同等級降水變化的分析方法還存在一定的局限性，未來研究需進(jìn)一步加強(qiáng)對長白山區(qū)整個(gè)區(qū)域不同等級降水變化的深入研究和分析。