寧夏六盤山西麓汛期降水隨海拔高度的變化特征

溫蕓蕓

摘 要：本文以100 m為梯度選取寧夏隆德縣（六盤山西麓）境內(nèi)8個(gè)不同海拔高度處站點(diǎn)降水?dāng)?shù)據(jù)，分析六盤山西麓汛期降水隨海拔高度的變化特征。結(jié)果表明：2 200 m為降水的關(guān)鍵高度，2 200 m以下，降水隨海拔高度的增加而增加這一規(guī)律在各月及汛期降水中普遍存在;2 200～2 600 m降水呈波動(dòng)增長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：降水;海拔;六盤山西麓

中圖分類號(hào)：P461.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）05-0150-03

Abstract： In this paper， the precipitation data of 8 stations at different altitudes in Longde County （western slope of Liupanshan） in Ningxia were selected as a gradient of 100m. The variation characteristics of precipitation with altitude during flood season in Liupan Shanxi were analyzed. The results show that the key height of precipitation was 2 200 m， and the law of precipitation increases with the increase of altitude was common in the precipitation of every month and flood season， and the precipitation of 2 200～2 600 m fluctuates and increases.

Keywords： precipitation; altitude;western slope of Liupanshan

自20世紀(jì)80年代始，氣候變暖已引起人們的普遍關(guān)注，氣候變化和異常對(duì)生產(chǎn)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的日益嚴(yán)重的影響已引起人們的警覺[1]。地處西北地區(qū)東部的寧夏特別是寧夏六盤山地區(qū)，氣候更有其獨(dú)特的變化特征[2]。六盤山區(qū)位于寧夏、甘肅、陜西交界地帶，由南到北氣候從半濕潤(rùn)區(qū)、半干旱區(qū)過渡到干旱區(qū)，是中國(guó)典型的農(nóng)牧交錯(cuò)帶和生態(tài)脆弱帶。六盤山區(qū)大部分地區(qū)是雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)[3]，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要依靠自然降水，而6-9月是寧夏南部降水的主要季節(jié)[4-7]，又是寧夏中南部農(nóng)作物生長(zhǎng)的需水關(guān)鍵期，該期降水量的多少將直接影響寧夏中南部農(nóng)作物的產(chǎn)量。在氣候變暖的背景下，寧夏六盤山區(qū)降水整體呈遞增趨勢(shì)，冬季增加明顯，夏季增加緩慢[8]。近年來，陳海波等人對(duì)寧夏六盤山區(qū)多降水的時(shí)空變化進(jìn)行了分析[2]，但對(duì)六盤山區(qū)降水隨海拔高度的變化進(jìn)行系統(tǒng)分析的仍較少。

1 資料與方法

1.1 資料

本文選用的資料為寧夏隆德縣境內(nèi)2013—2017年6—9月站點(diǎn)觀測(cè)降水資料，以100 m為梯度[9]選取新坪村、張程桃園村、沙塘十八里村、觀莊鄉(xiāng)、好水水磨村、陳靳、城關(guān)楊家店村、六盤山紀(jì)念亭8個(gè)站點(diǎn)逐月降水資料分別代表海拔高度在1 800、1 900、2 000、2 100、2 200、2 300、2 600、2 700 m處的降水?dāng)?shù)據(jù)，分析六盤山西麓汛期降水隨海拔高度的變化特征。

1.2 方法

利用氣象要素的時(shí)間序列，以時(shí)間為自變量、要素為因變量，建立一元回歸方程。設(shè)[y]為降水，[t]為海拔高度，建立[y]與[t]之間的一元線性回歸方程：

[b1]值的正負(fù)反映降水上升或下降的變化趨勢(shì)，[b1]<0表示在計(jì)算時(shí)段內(nèi)降水呈下降趨勢(shì)，[b1]>0表示降水呈上升趨勢(shì)。[b1]值絕對(duì)值的大小可以度量其演變趨勢(shì)上升、下降的程度。

2 汛期各月及汛期總降水統(tǒng)計(jì)特征

將選取的8個(gè)站點(diǎn)2013—2017年6—9月的月降水進(jìn)行逐月平均，發(fā)現(xiàn)6月8個(gè)站點(diǎn)的平均降水為73 mm/a;7月各站點(diǎn)的平均降水為104 mm/a，也是汛期降水最多的月份;8月各站點(diǎn)的平均降水為89 mm/a;9月各站點(diǎn)的平均降水為91 mm/a，僅次于7月。整個(gè)汛期降水的平均值為357 mm/a。

3 不同海拔高度處汛期降水的月變化特征

進(jìn)一步求取不同海拔高度處各月年平均降水，如圖1所示。在2 300 m及以下，各高度處7月降水明顯高于其他月份，可見7月為汛期的關(guān)鍵月份。從1 800～2 300 m，各高度處降水隨月份增加率分別為1.1、11.1、1.7、1.7、3.2、1.6 mm/月。在2 600～2 700 m，6—9月降水呈逐月增加的趨勢(shì)。其中，2 600 m處降水增多率為10 mm/月，2 700 m處降水增多率為5.4 mm/月。比較可見，在2 300 m以下，1 900 m處降水隨月份增加最明顯，2 200 m次之。2 300 m以上，2 600 m處降水隨月份增加最明顯。

4 各月及汛期降水隨海拔高度的變化特征

對(duì)海拔高度序列與各月及汛期相應(yīng)高度降水序列進(jìn)行相關(guān)性分析，其相關(guān)系數(shù)如表1所示?？梢姡雌诮邓c海拔高度有較好的相關(guān)性，除7月相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值未超過0.5外，6月、8月、9月及汛期總降水相關(guān)系數(shù)皆在0.85以上，且通過了95%的置信度檢驗(yàn)。

由圖2（a）可知，6月降水整體隨海拔高度的增加呈增多趨勢(shì)，海拔高度每增加100 m，降水增加6.03 mm。在1 900 m處降水最少，為41 mm/a;2 000 m處降水增長(zhǎng)量最多;2 100 m之后，降水呈明顯增加的趨勢(shì)，直至2 600 m處達(dá)到降水極大值，為92 mm/a。

7月降水隨海拔高度的變化特征與其他月份不同[圖2（b）]。首先，降水與海拔高度的相關(guān)系數(shù)為-0.39，降水整體隨海拔高度的增加呈減少的趨勢(shì)，海拔高度每增加100 m，降水減少1.04 mm。但亦有相似之處，7月降水大致經(jīng)歷了兩個(gè)階段，在2 200 m以下，降水隨高度的增加呈明顯增加的趨勢(shì)，海拔高度每增加100 m，降水增加5 mm。在1 800～2 200 m處，降水與海拔高度的相關(guān)系數(shù)為0.89且通過了95%的置信度檢驗(yàn);2 200～2 600 m，降水明顯減少，且減少量大于2 200 m以下的增長(zhǎng)量。

8月降水隨海拔高度增加而增加的趨勢(shì)最顯著[圖2（c）]，降水與海拔高度的相關(guān)系數(shù)為0.95，海拔每增高100 m，降水的增長(zhǎng)量約為5.6 mm，在2 600 m處達(dá)到極大值110 mm。

由圖2（d）可知，9月降水隨海拔高度每增加100 m的增長(zhǎng)率為5.2 mm。同樣，在2 200 m以下，降水隨海拔高度增加而增加，2 200 m處為降水次極大值，2 600 m處達(dá)到極大值，為118 mm/a。

綜上所述，再結(jié)合汛期總降水的變化特征可知[圖2（e）]，2 200 m為降水的關(guān)鍵高度。1 800～2 200 m處汛期及汛期各月降水與海拔高度的相關(guān)系數(shù)如表1所示，2 200 m以下，降水隨海拔高度的增加而增加這一規(guī)律在各月及汛期降水中普遍存在;2 200～2 600 m存在降水極小值，2 600 m處多為降水的極大值，呈波動(dòng)增長(zhǎng)。

5 小結(jié)與討論

①汛期各月中，7月降水最多，為104 mm/a;9月降水次之，為91 mm/a。整個(gè)汛期降水為357 mm/a。

②在2 300 m及以下高度，各高度處7月降水明顯高于其他月份，可見7月為汛期的關(guān)鍵月份。2 300 m以下，1 900 m處降水隨月份增加最明顯（11.1 mm/月），2 200 m次之（3.2 mm/月）;2 300 m以上，6—9月降水呈逐月增加的趨勢(shì)。可見，隨著海拔高度的增加，汛期最多降水所在月份后移。

③海拔高度序列與各月及汛期相應(yīng)高度降水序列有很好的相關(guān)性，2 200 m為降水的關(guān)鍵高度。2 200 m以下，降水隨海拔高度的增加而增加，這一規(guī)律在各月及汛期降水中普遍存在，且通過95%的置信度檢驗(yàn);2 200～2 600 m存在降水極小值，2 600 m處多為降水的極大值，呈波動(dòng)增長(zhǎng)。

本文仍存在很多的不足。首先數(shù)據(jù)年限較短，只能揭示最近幾年內(nèi)汛期降水的變化及規(guī)律，并不能代表其氣候變化規(guī)律;不同海拔高度處站點(diǎn)的選取較少，本文以100 m為標(biāo)準(zhǔn)選取不同海拔高度處站點(diǎn)，但在2 400 m和2 500 m處沒有相應(yīng)的觀測(cè)站點(diǎn)，因此2 300～2 600 m處降水隨高度的變化特征缺乏詳盡的數(shù)據(jù)支持。

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