近40年遼陽地區(qū)春季首場透雨變化特征分析

于涵安娟白志娜劉詩夢張琳李恩鍵

（1遼陽市氣象局，遼寧遼陽 111000；2內(nèi)蒙古自治區(qū)氣候中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010000；3遼陽縣氣象局，遼寧遼陽 111000）

近些年，對遼陽地區(qū)降水特征的研究多集中在夏季降水，對春季降水研究較少，尤其對春季透雨的研究更少。春季首場透雨出現(xiàn)時(shí)間和降水量對春季旱澇以及春播期間的春耕生產(chǎn)乃至全年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)前景都起著重要作用。因此，研究春季首場透雨變化特征對更好地服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義和價(jià)值。

李 輯等[1]研究發(fā)現(xiàn)遼寧省春季首場透雨出現(xiàn)日期整體偏晚，具有明顯的年代際變化特征；春季首場透雨量呈偏多趨勢，但變化趨勢不明顯。遼寧省首場透雨出現(xiàn)日期和首場透雨量有不明顯的正相關(guān)關(guān)系，首場透雨出現(xiàn)日期和春播期間的總降水量有明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。隋 東等[2]認(rèn)為，春季透雨較早年春季降水偏多，相反，春季透雨較晚年春季降水偏少。李 菲等[3]研究結(jié)果表明，鄂霍次克海阻塞高壓激發(fā)了遼寧省北部地區(qū)的一個(gè)氣旋式環(huán)流，將水汽從孟加拉灣地區(qū)經(jīng)中國中東部地區(qū)輸送至遼寧地區(qū)，為遼寧地區(qū)春季首場透雨提供了有利的水汽條件。沈玉敏等[4]發(fā)現(xiàn)，500 hPa環(huán)流場東亞中高緯地區(qū)呈“兩槽一脊”時(shí)，鄂霍次克海高壓阻擋冷空氣入侵，使冷空氣在中國東北部地區(qū)上空堆積，導(dǎo)致遼寧省春季透雨出現(xiàn)時(shí)間偏早。閻 琦等[5]研究發(fā)現(xiàn)，烏拉爾山脊和東亞大槽等環(huán)流背景都是影響遼寧省春季首場透雨的影響系統(tǒng)。程紅軍等[6]研究發(fā)現(xiàn)，春季透雨的早晚與前期的高度場、海溫場及環(huán)流特征量有一定關(guān)系。以上研究大多針對遼寧地區(qū)，對于遼陽地區(qū)春季首場透雨出現(xiàn)時(shí)間、春季首場透雨量以及春播期間降水總量的變化特征分析還不夠完整，仍需要進(jìn)一步分析。另外，探究遼陽地區(qū)首場透雨出現(xiàn)時(shí)間、透雨量等對遼陽地區(qū)春季首場透雨預(yù)報(bào)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有一定的指示意義。

1 資料與方法

1.1 資料來源

利用遼陽地區(qū)3個(gè)國家站的1981—2020年4—5月逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析近40年來每年春季首場透雨出現(xiàn)時(shí)間、首場透雨降水量以及春播期間總降水量，并對遼陽地區(qū)春季首場透雨變化特征進(jìn)行分析，以期為遼陽地區(qū)春季首場透雨預(yù)報(bào)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

根據(jù)李 輯等[1]的研究結(jié)果，將單站自4月1日起，第一次出現(xiàn)連續(xù)3 d過程降雨量之和≥10mm的最后一天定義為該站當(dāng)年的春季首場透雨日期；若透雨日期出現(xiàn)晚于6月1日，記為該年無透雨。透雨出現(xiàn)的整個(gè)過程的降水量記為該站當(dāng)年的春季首場透雨量。4月和5月的總降水量記為該站當(dāng)年的春播總降水量。

1.2 研究方法

任意2個(gè)氣象要素的相關(guān)關(guān)系，表征了2個(gè)變量之間的關(guān)系密切程度，這個(gè)相關(guān)系數(shù)是否顯著需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。對于2個(gè)隨機(jī)變量，由于隨機(jī)抽樣的緣故，事先計(jì)算了不同樣本容量對應(yīng)的判別標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)系數(shù)rc，若該樣本中2個(gè)變量之間的相關(guān)系數(shù)r＞rc，則通過顯著性檢驗(yàn)。

本文主要選取了1981—2020年的降水?dāng)?shù)據(jù)，研究變量有40年，根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著性表格的查詢可知：絕對值≥0.107的，通過0.5的顯著性檢驗(yàn)；絕對值≥0.257的，通過0.1的顯著性檢驗(yàn)；絕對值≥0.304的，通過0.05的顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 遼陽地區(qū)首場透雨的年際變化趨勢

遼寧省春播期首場透雨具有顯著的年際變化趨勢[1]。為了更好地了解遼陽地區(qū)春季首場透雨的年際變化趨勢，分別統(tǒng)計(jì)了遼陽地區(qū)3個(gè)國家站（遼陽市、遼陽縣、燈塔市）的春季首場透雨日期、首場透雨量和春播期總降水量，并進(jìn)行了年際變化分析。

2.1.1 遼陽地區(qū)首場透雨日期的年際變化趨勢。根據(jù)遼陽地區(qū)3個(gè)國家站4月和5月逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，分別統(tǒng)計(jì)了1981—2020年每年的首場透雨日期，并分析了春季首場透雨日期出現(xiàn)概率及其標(biāo)準(zhǔn)偏差（表1）。遼陽地區(qū)春季首場透雨出現(xiàn)的平均日期分別為遼陽市（4月20日）、遼陽縣（4月21日）、燈塔市（4月21日）。遼陽市春季首場透雨最早出現(xiàn)在4月1日，最晚出現(xiàn)在5月13日；遼陽縣春季首場透雨最早出現(xiàn)在4月1日，最晚出現(xiàn)在5月28日；燈塔市春季首場透雨最早出現(xiàn)在4月1日，最晚出現(xiàn)在5月22日。

表1 遼陽地區(qū)3個(gè)國家站1981—2020年春季首場透雨日期出現(xiàn)概率及其標(biāo)準(zhǔn)偏差

從表1可以看出，遼陽地區(qū)3個(gè)國家站首場透雨時(shí)間主要集中在每年4月。另外，遼陽市在1997年出現(xiàn)了無透雨年份；燈塔市在2001年出現(xiàn)了無透雨年份；遼陽縣沒有無透雨年份。3個(gè)國家站春季首場透雨出現(xiàn)日期的標(biāo)準(zhǔn)偏差，可見遼陽站的偏差值比較小，說明遼陽市春季首場透雨出現(xiàn)日期相對于另外2個(gè)國家站比較穩(wěn)定。

由圖1可知，遼陽地區(qū)3個(gè)國家站的春季首場透雨出現(xiàn)日期每年差別較大，并不是每年都是同一天出現(xiàn)；并且遼陽地區(qū)3個(gè)國家站春季首場透雨日期均有逐年偏早的趨勢，其中，遼陽市的偏早趨勢比較明顯，另外2個(gè)國家站的偏早趨勢相對較弱。這對遼陽地區(qū)春季首場透雨預(yù)報(bào)具有一定的指示意義。

2.1.2 遼陽地區(qū)首場透雨量的年際變化趨勢。根據(jù)1981—2020年4月和5月的逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，分別統(tǒng)計(jì)了每年春季首場透雨量，并分析了其年際變化趨勢（圖2）?？梢钥闯觯?個(gè)國家站每年春季首場透雨量差別不大，而且遼陽市和遼陽縣的春季首場透雨量有逐年增長的趨勢；燈塔市春季首場透雨量呈逐年減少的趨勢。另外，可以看出遼陽市春季首場透雨的異常年份較另外2個(gè)國家站的異常年份較多。

2.1.3 遼陽地區(qū)春播總降水量的年際變化趨勢。由圖3可知，遼陽地區(qū)3個(gè)國家站的春播總降水量每年幾乎都是一致的，差別非常小，并且都有逐年增長的趨勢。從增長趨勢來看，遼陽市和遼陽縣的增長趨勢更強(qiáng)些，燈塔市的增長趨勢相對較小。

2.2 首場透雨出現(xiàn)日期與降水量的關(guān)系

遼陽3個(gè)國家站1981—2020年的春季首場透雨出現(xiàn)日期與透雨量和總降水量的相關(guān)關(guān)系見表2。可以看出，遼陽市首場透雨日期與首場透雨量的相關(guān)關(guān)系最大，遼陽縣相關(guān)性最??；遼陽縣的首場透雨日期與春播總降水量的相關(guān)關(guān)系最大，遼陽市的相關(guān)性最小?？梢钥闯?，遼陽地區(qū)3個(gè)國家站春季首場透雨日期與透雨量均為不顯著的正相關(guān)，尤其是遼陽縣和燈塔市，春季首場透雨日期與透雨量的相關(guān)關(guān)系非常弱，沒有通過0.5的顯著性檢驗(yàn)；而遼陽地區(qū)3個(gè)國家站春季首場透雨日期與春播總降水量均為負(fù)相關(guān)，其中遼陽縣首場透雨日期與春播總降水量的相關(guān)關(guān)系高達(dá)0.319，通過了0.05的顯著性檢驗(yàn)。也就是說，春季首場透雨日期出現(xiàn)越早，首場透雨量越大；而春季首場透雨日期出現(xiàn)越早，春播總降水量反而越少；相反，春季首場透雨日期出現(xiàn)越晚，首場透雨量越小，春播總降水量越多。這些對遼陽地區(qū)春季首場透雨預(yù)報(bào)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有指示意義。

2.3 遼陽地區(qū)春季首場透雨異常年份

分別將遼陽地區(qū)3個(gè)國家站的春季首場透雨日期、首場透雨量和春播總降水量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果，將超過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的年份定義為異常年份，分別統(tǒng)計(jì)了遼陽地區(qū)3個(gè)國家站首場透雨日期、首場透雨量和春播總降水量的異常年份（表3）?？梢钥闯?，春季首場透雨日期偏晚年份較多，首場透雨量總體偏多年份較多，沒有異常偏少年份。其中，遼陽市1997年春季無透雨，燈塔市2001年春季無透雨，相應(yīng)年份對應(yīng)的春播總降水量異常偏少，可見無透雨年份往往春播總降水量異常偏少。

表3 遼陽地區(qū)春季首場透雨日期、首場透雨量好春播總降水量異常年份

3 結(jié)論

（1）遼陽地區(qū)3個(gè)國家站春季首場透雨出現(xiàn)的平均日期分別為遼陽市（4月20日）、遼陽縣（4月21日）、燈塔市（4月21日）。首場透雨日主要出現(xiàn)在4月，并有逐年偏早的趨勢。

（2）遼陽地區(qū)3個(gè)國家站春季首場透雨量除了燈塔市的春季首場透雨量有逐年減少的趨勢外，另外2個(gè)國家站（遼陽市和遼陽縣）的春季首場透雨量有逐年增長的趨勢。遼陽地區(qū)3個(gè)國家站春播總降水量有逐年增長的趨勢。遼陽地區(qū)3個(gè)國家站春季首場透雨日期與透雨量均為正相關(guān)，而遼陽地區(qū)3個(gè)國家站春季首場透雨日期與春播總降水量均為負(fù)相關(guān)。遼陽地區(qū)春季首場透雨日期總體偏晚，首場透雨量總體偏多。無透雨年份春播總降水量異常偏少。