寧夏地區(qū)雨季特征時空變化規(guī)律及其歸因分析

孫 志 凌，曹 青，張 漢 辰，郝 文 龍

(1.寧夏回族自治區(qū)灌溉排水服務(wù)中心，寧夏 銀川 750002； 2.南京信息工程大學(xué) 水文與水資源工程學(xué)院，江蘇 南京 210044； 3.河海大學(xué) 水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點實驗室，江蘇 南京 210098； 4.寧夏大學(xué) 地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，寧夏 銀川 750021； 5.河北工程大學(xué) 能源與環(huán)境工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038)

0 引 言

在全球氣候變暖的大背景下，干旱、洪澇等極端氣候頻繁發(fā)生，對中國社會經(jīng)濟的發(fā)展造成了極大影響[1]。降雨是研究氣候變化、分析旱澇災(zāi)害的重要因素，也是水文循環(huán)過程的重要環(huán)節(jié)[2]。寧夏位于中國西北內(nèi)陸地區(qū)，氣候條件復(fù)雜，處于3種氣候帶(半濕潤區(qū)、半干旱區(qū)和干旱區(qū))的過渡地帶。寧夏地區(qū)南部的水土流失問題、東部和中部的土地沙漠化問題以及北部的土壤鹽漬化等問題均與降雨密切相關(guān)[3]。因此，在全球氣候變化的大背景下，研究寧夏地區(qū)的降雨變化特征，對于西北氣候轉(zhuǎn)型期的研究具有重要意義[4]。

目前針對寧夏地區(qū)的降雨特征，已有多位研究者做了相關(guān)分析。例如，李俊峰等[5]利用1976～2015年寧夏地區(qū)多站點多年降水?dāng)?shù)據(jù)，對其進行多尺度分析，揭示了該地區(qū)降雨的空間和時間變化特征。邵建等[6]利用寧夏地區(qū)暴雨觀測資料，對其暴雨氣候特征進行分析，發(fā)現(xiàn)寧夏地區(qū)的暴雨總體呈現(xiàn)南多北少的分布規(guī)律。但學(xué)者們對于寧夏地區(qū)雨季特征量的分析仍存在以下不足：① 忽略了雨季開始時間和結(jié)束時間等雨季特征指標(biāo)的時空變化規(guī)律的分析研究，對雨季特征量的時間和空間變化規(guī)律缺乏系統(tǒng)全面的認(rèn)識。② 海表溫度和大氣環(huán)流等外強迫如何影響寧夏地區(qū)雨季特征量的作用機理尚缺乏清晰認(rèn)識。例如，大氣環(huán)流如何影響寧夏地區(qū)雨季的開始和結(jié)束，哪塊海域?qū)τ昙咎卣髁康淖饔米蠲黠@，是否一定是判斷ENSO所在的區(qū)域等。

基于此，本文利用1960～2020年寧夏地區(qū)9個氣象站點的降水資料，擬開展寧夏地區(qū)6個雨季特征量(雨季開始時間、結(jié)束時間、持續(xù)時間、降雨量、降雨強度、降雨日數(shù))的時空分布規(guī)律分析，結(jié)合大氣環(huán)流風(fēng)場變化分析以及海表溫度和雨季特征量的相關(guān)分析，探究影響雨季特征量變化的物理歸因。研究成果對把握寧夏地區(qū)雨季特征與海表溫度的遙相關(guān)性具有重要意義。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)域概況與資料來源

寧夏回族自治區(qū)(N35°14′～N39°23′，E104°17′～E107°39′)位于中國西北地區(qū)(見圖1)，是中國五大自治區(qū)之一，面積6.64萬km2。地勢北低南高，屬于典型的大陸性半濕潤半干旱氣候，具有春日風(fēng)沙多、夏日酷暑短、秋涼早、寒冬長的氣候特點。寧夏地區(qū)不僅干旱少雨，且降雨量的時空分布非常不均。首先體現(xiàn)在季節(jié)上的不均衡，降雨主要集中在夏季(6～9月)，并且年際變化大。其次，寧夏地區(qū)的降水空間差異明顯，主要呈現(xiàn)南多北少的分布趨勢。

本文使用的寧夏地區(qū)的日降水?dāng)?shù)據(jù)來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)中的中國地面氣候資料日值數(shù)據(jù)集V3.0，文中所用數(shù)據(jù)為1960年1月1日至2020年12月31日。本文嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)質(zhì)量，充分考慮到資料的完整性，最終符合要求的站點如圖1所示。此外，本文還需用到美國國家海洋和大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA)再分析資料(https：∥www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanalysis.html)進行物理歸因分析[7]，分辨率為2.5°×2.5°。考慮到寧夏地區(qū)的海拔，本文采用850 hPa的經(jīng)向和緯向風(fēng)速(m/s)資料進行大氣環(huán)流分析。另外，全球范圍內(nèi)的海表溫度數(shù)據(jù)也由NOAA提供(https：∥www.ncdc.noaa.gov/data-access/marineocean-data/extended-reconstructed-sea-surface-temperature-ersst-v4)，用于計算海表溫度與雨季特征的相關(guān)關(guān)系[8-10]，分辨率為2.0°×2.0°。

1.2 雨季特征劃分方法

本文利用多尺度滑動t檢驗法來確定雨季的開始時間和結(jié)束時間。以下展示了多尺度滑動t檢驗法確定雨季起訖時間的具體過程，該檢驗法是通過檢測某突變點前后兩段樣本的變化程度來確定雨季區(qū)間。其中，選取前后兩段樣本增大最明顯時對應(yīng)的突變點為雨季開始時間，減少最明顯時對應(yīng)的突變點為雨季結(jié)束時間。多尺度滑動t檢驗的具體原理如下[11]：

(1)

(2)

(3)

tr(n，i)=t(n，i)/t0.01(n)

(4)

式中：t0.01(n)為t檢驗的0.01的顯著性水平值，t0.01(n)=1.96，與Mann-Kendall在0.05顯著性水平的對應(yīng)結(jié)果相一致。

當(dāng)tr(n，i)>1.0時，代表著降雨的增加趨勢通過顯著性檢驗；相反，當(dāng)tr(n，i)<-1.0時，代表著降雨的減小趨勢通過顯著性檢驗。雨季的開始時間對應(yīng)著最大的tr(n，i)產(chǎn)生時對應(yīng)的日序，表示降雨從少變多發(fā)生最明顯的點；同樣地，雨季的結(jié)束時間對應(yīng)著最小的tr(n，i)產(chǎn)生時對應(yīng)的日序，表示降雨從多變少發(fā)生最明顯的點。雨季持續(xù)時間為雨季開始時間到結(jié)束時間的天數(shù)。

1.3 Pettitt突變點檢驗

因為氣候變化的影響，雨季特征的時間分布規(guī)律中可能會出現(xiàn)明顯的突變點。在水文領(lǐng)域中用于突變點檢測的方法有很多，比如Mann-Kendall檢驗、Pettitt檢驗等。

Pettitt檢驗可以用來檢測雨季開始時間/結(jié)束時間/雨季降雨量時間序列中突變最大的點，從而判斷氣候變化對雨季特征的影響。如果使用Mann-Kendall檢驗來檢測突變點，可能會有超過一個突變點被檢驗出。由于本次研究著重于尋找突變最顯著的點，因此Pettitt檢驗更適用。

Pettitt檢驗最早由Pettitt在1979年提出，具體原理如下[12]：

KT=max|Ut，T|

(5)

(6)

式中：Xi為某一具體分區(qū)內(nèi)(比如區(qū)域1)所有站點第i年的某一雨季特征(如雨季開始時間等)的平均值，其中，i=1，2，…，56；t為對應(yīng)的突變年份，t=2，…，55；T為時間序列中的所有年份，T=56；sgn為一種邏輯函數(shù)，代表判斷邏輯表達式所算出結(jié)果的正負(fù)。KT可以被視為檢測突變點的變量值，并且當(dāng)KT<0.5時表示該突變點具有統(tǒng)計學(xué)意義。在此，引入?yún)?shù)P來判斷突變點的顯著性水平，P可被定義為

(7)

當(dāng)P小于0.1時，表示該突變點在0.1顯著性水平上顯著；當(dāng)P小于0.05時，表示該突變點在0.05顯著性水平上顯著；當(dāng)P小于0.01時，表示該突變點在0.01顯著性水平上顯著。

2 雨季特征的時空分析

本文結(jié)合多尺度滑動t檢驗的雨季劃分方法，計算得到雨季的開始時間和結(jié)束時間，進一步求得雨季的持續(xù)時間、雨季降雨量和雨季降雨強度等指標(biāo)，并分析寧夏雨季特征的時空變化規(guī)律。

2.1 雨季特征的空間分布規(guī)律

圖2和圖3展示了寧夏地區(qū)6個雨季特征(雨季開始時間、結(jié)束時間、持續(xù)時間、降雨量、降雨強度和降雨日數(shù))1960～2020年平均值在空間上的變化規(guī)律。如圖2所示，寧夏地區(qū)雨季最早開始于南部地區(qū)(5月上旬)，然后呈帶狀向東北方向移動，寧夏地區(qū)的東北部雨季開始最晚(約5月中下旬)。與雨季開始時間不同，寧夏地區(qū)的東北部地區(qū)雨季結(jié)束最早(約8月下旬)，雨帶逐漸向西部和南部地區(qū)移動。從多年平均結(jié)果來看，寧夏西部地區(qū)雨季結(jié)束最晚(9月中旬)。鑒于寧夏東北地區(qū)雨季開始最晚，結(jié)束最早，所以從圖2(c)可看出，東北部的雨季持續(xù)時間最短(約130 d)；到西部和南部地區(qū)，雨季持續(xù)時間逐漸延長(最長約155 d)，整體呈帶狀分布特征。

圖3展示了寧夏地區(qū)雨季降雨量、降雨強度和降雨天數(shù)的空間分布規(guī)律。由圖3可知，寧夏地區(qū)北部降雨最少(約150 mm)，并呈帶狀逐步向南部地區(qū)增加；寧夏地區(qū)南部雨季降雨量最多，約450 mm。與雨季降雨量相似，雨季降雨強度和降雨天數(shù)也是從北向南逐步遞增，并呈帶狀空間分布。具體來說，雨季降雨強度最小值出現(xiàn)在寧夏地區(qū)北部和西部地區(qū)(約0.5 mm/d)，最大值出現(xiàn)在東南部地區(qū)(約4.0 mm/d)。同時，北部地區(qū)的多年平均雨季降雨天數(shù)也最少(約30 d)，東南地區(qū)平均雨季降雨天數(shù)最多(約60 d)。

陳豫英等[13]分析了寧夏地區(qū)多年降水資料，并表示寧夏地區(qū)南部相比于北部地區(qū)的降水資源更加豐富。李菲等[14]以寧夏地區(qū)1962～2011年9個氣象臺站逐日降水資料為基礎(chǔ)，分析了寧夏地區(qū)不同等級下降水量、降水強度和降水日數(shù)的變化特征。研究指出，受不同因素影響，寧夏地區(qū)的年降水量、降水強度和降水日數(shù)均表現(xiàn)出從南至北減小的趨勢，并且降水量和降水日數(shù)的空間分布規(guī)律具有一致性。以上研究證明了雨季時期年降水量、降水強度和降水日數(shù)的空間分布特征與不同時間尺度下的空間分布規(guī)律具有一致性，佐證了本文結(jié)論的合理性。

2.2 雨季特征的時間分布規(guī)律

圖2和圖3分析了寧夏地區(qū)多年平均的雨季特征空間變化規(guī)律，圖4則展示了6個雨季特征在時間上的分布規(guī)律，并檢測到突變點。如圖4所示，寧夏地區(qū)雨季開始時間在1994年前后突變，1960～1994的雨季開始時間平均值為第129.37天，1994～2020年的雨季開始時間平均值為第136.79天。從多年時間尺度來看，在突變點前后，寧夏地區(qū)雨季開始時間有延遲的趨勢。從圖4(b)來看，寧夏地區(qū)雨季結(jié)束時間的波動性較強，并在2007年存在突變。突變前后，多年平均的雨季結(jié)束時間分別為第272.56天和第280.34天。因此，總體來看，寧夏地區(qū)的雨季結(jié)束時間有向后推遲的趨勢。從圖4(c)可看出，寧夏地區(qū)雨季持續(xù)時間主要在100～180 d內(nèi)波動，突變前后(突變點為1986年)，雨季持續(xù)時間平均值分別為146.06 d和138.44 d，總體上有縮短的趨勢。從圖4(d)可看出，寧夏地區(qū)雨季降雨量在時間尺度上波動較大，最小值發(fā)生于1982年(平均雨季降雨量為121 mm)，最大值發(fā)生于1964年(平均雨季降雨量為395 mm)。突變年份為2012年，值得注意的是，2012～2020年，寧夏地區(qū)的雨季降雨量增加較為明顯。從多年時間尺度來看，寧夏地區(qū)的雨季降雨量在突變發(fā)生后，平均值有增大的趨勢。圖4(e)反映了寧夏地區(qū)雨季降雨強度的多年變化規(guī)律，如圖可見，寧夏地區(qū)雨季降雨強度在1.0～3.0 mm/d的范圍內(nèi)變化，并在1994年產(chǎn)生突變。具體來說，1960～1994年，雨強平均值為1.67 mm/d，1995～2020年，雨強平均值為1.79 mm/d，有輕微的增大趨勢。從圖4(f)可看出，寧夏地區(qū)雨季降雨天數(shù)在23～56天范圍內(nèi)波動，并在1986年產(chǎn)生突變。突變前的平均降雨天數(shù)為40 d，突變后的平均降雨天數(shù)約為36 d，有輕微的縮短趨勢。

2.3 突變點前后雨季特征的空間分布規(guī)律

為進一步分析突變點對寧夏地區(qū)雨季特征的影響，圖5和圖6展示了突變前后6個雨季特征的空間分布規(guī)律的變化情況。其中，圖5對比了雨季開始時間、雨季結(jié)束時間和雨季持續(xù)時間突變前后的空間變化規(guī)律。具體來說，突變前后雨季開始時間的空間分布規(guī)律十分相似，均是東北部地區(qū)最早開始雨季，西南部地區(qū)最晚開始，并且總體上呈帶狀分布。區(qū)別在于，突變以后寧夏各個地區(qū)的雨季開始時間比突變發(fā)生前略晚。圖5(b)展示了突變前后雨季結(jié)束時間的空間分布規(guī)律變化情況，突變發(fā)生前，寧夏地區(qū)雨季在東北部結(jié)束最早，西南部最晚，且總體呈帶狀分布。突變發(fā)生以后，雨季結(jié)束時間的空間分布較為均勻一致，沒有突變發(fā)生前的變化明顯，且雨季結(jié)束時間總體有推遲的趨勢。圖5(c)展示了突變前后雨季持續(xù)時間的空間分布規(guī)律變化情況，突變前后，雨季持續(xù)時間的空間分布規(guī)律發(fā)生較大變化。具體來說，突變之前，雨季持續(xù)時間總體上呈現(xiàn)輻射狀分布，并在寧夏地區(qū)西北部持續(xù)時間最短，西部持續(xù)時間最長；而突變以后，總體上呈現(xiàn)明顯的帶狀分布規(guī)律，持續(xù)時間也從東北部向西南部遞增。

圖6對比了雨季降雨量、降雨強度和降雨日數(shù)突變前后的空間變化規(guī)律。具體來說，圖6(a)展示了突變前后雨季降雨量的空間分布規(guī)律變化情況，突變發(fā)生前后，雨季降雨量的空間分布規(guī)律基本一致，均是從西北向東南方向遞增，且總體上呈現(xiàn)出明顯的帶狀分布特征。從時間尺度上來看，突變后的降雨均值比突變前有所增加。進一步分析突變前后的空間分布特征可知，突變后雨季降雨量的增大主要體現(xiàn)在西北部地區(qū)，而東南部地區(qū)的雨季降雨量反而呈現(xiàn)出減少的趨勢。突變前后的雨季降雨強度的空間變化規(guī)律與雨季降雨量基本保持一致，在此不做贅述。圖6(c)展示了突變前后雨季降雨日數(shù)的空間分布規(guī)律變化情況，突變發(fā)生前后，雨季降雨日數(shù)的空間分布規(guī)律基本一致，均是從西北向東南方向遞增，且總體上呈現(xiàn)出明顯的帶狀分布特征。在多年時間尺度上，突變后的雨季降雨日數(shù)均值比突變前有所降低。進一步分析突變前后的空間分布特征可知，突變后雨季降雨日數(shù)的減少主要體現(xiàn)在東南部地區(qū)，而西北部地區(qū)的雨季降雨日數(shù)反而呈現(xiàn)出減少的趨勢。

3 雨季特征變化規(guī)律的歸因分析

3.1 大氣環(huán)流和季風(fēng)對雨季起訖時間的影響

從氣象學(xué)角度解釋，中國雨季的開始和結(jié)束與大氣環(huán)流以及季風(fēng)等大尺度氣候要素密切相關(guān)，下面主要結(jié)合850 hPa矢量風(fēng)速場對中國雨季的開始和結(jié)束進行物理歸因分析。

中國降雨的變化形態(tài)取決于850 hPa矢量風(fēng)速場和從熱帶太平洋西部傳送到亞熱帶地區(qū)的水汽。Marengo等[15]研究了亞馬遜流域雨季的變化特點，指出該流域雨季開始時間和結(jié)束時間的發(fā)生與大氣環(huán)流有關(guān)，并通過展示雨季開始時間/結(jié)束時間發(fā)生前后20 d的風(fēng)場圖的差異來研究大氣環(huán)流與雨季特征的關(guān)系。因此，850 hPa矢量風(fēng)速場變化圖也被用于本文來探索中國雨季特征變化規(guī)律的大氣物理歸因。

圖7反映了寧夏地區(qū)雨季開始前后20 d的平均風(fēng)速場以及雨季開始后20 d和雨季開始前20 d風(fēng)速的差值。從圖7中可以看出：寧夏地區(qū)雨季的發(fā)生與西北太平洋反氣旋密切相關(guān)。從圖7(c)可看出，雨季開始后20 d西北太平洋反氣旋相比于雨季開始前20 d有所增強，增強的反氣旋能夠給中國地區(qū)帶來充足的水汽，進一步導(dǎo)致降水的增多。

圖8反映了寧夏地區(qū)雨季結(jié)束前后20 d的平均風(fēng)速場以及雨季結(jié)束后20 d和雨季開始前20 d風(fēng)速的差值。與雨季開始時間物理歸因相似，寧夏地區(qū)雨季的結(jié)束也與西北太平洋反氣旋密切相關(guān)。不同的是，從圖8(c)可看出，雨季結(jié)束后20 d西北太平洋反氣旋相比于雨季結(jié)束前20 d有所減弱，進而導(dǎo)致寧夏地區(qū)水汽的減少。

陳豫英等[16]歸納出中國西北地區(qū)夏季主要的水汽源地是西太平洋和南海，并且大氣環(huán)流是造成中國西北地區(qū)東部降水異常的直接原因，與本文所得出的影響寧夏地區(qū)雨季開始和結(jié)束的主要因素是大氣環(huán)流相吻合。

3.2 雨季特征對海表溫度的響應(yīng)

大氣環(huán)流和季風(fēng)的變化會影響雨季的開始和結(jié)束，而海表溫度的變化則是大氣環(huán)流和季風(fēng)強度發(fā)生改變的根本原因。因此，本研究探索各雨季特征和海表溫度的相關(guān)性。鑒于海表溫度對區(qū)域雨季特征的影響具有一定的滯后性(1～12個月不等)，本研究分析了各個雨季特征發(fā)生前1～12個月的海表溫度和雨季特征的相關(guān)關(guān)系，并展示其中相關(guān)關(guān)系最為明顯的圖，如圖9所示。圖中彩色區(qū)域的相關(guān)系數(shù)均在0.1顯著性水平上顯著。

如圖9(a)所示，寧夏地區(qū)的雨季開始時間和海表溫度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明海表溫度的升高會造成寧夏地區(qū)雨季的提前。在雨季開始前1～12個月的海表溫度中，雨季開始10個月前的海表溫度對其影響最大。主要產(chǎn)生影響的區(qū)域已用紅框圈出，集中在太平洋東部地區(qū)(15°N～15°S，80°W～150°W)。而該區(qū)域與常用來判斷是否發(fā)生厄爾尼諾的Nio 3區(qū)(5°S～5°N，90°W～150°W)高度一致，說明了寧夏地區(qū)雨季的開始與厄爾尼諾現(xiàn)象的發(fā)生密切相關(guān)。

如圖9(b)所示，與雨季開始時間類似，寧夏地區(qū)的雨季結(jié)束時間和海表溫度依然呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明海表溫度的升高會造成寧夏地區(qū)雨季結(jié)束時間的提前。產(chǎn)生影響的區(qū)域依然集中在太平洋中部和東部地區(qū)(15°N～15°S，100°W～180°W)。而該區(qū)域與常用來判斷是否發(fā)生厄爾尼諾的Nio 3區(qū)(5°S～5°N，90°W～150°W)以及Nio 4區(qū)(5°S～5°N，120°W～170°W)重合度較高，說明了寧夏地區(qū)雨季的結(jié)束也與厄爾尼諾現(xiàn)象的發(fā)生密切相關(guān)。

如圖9(c)所示，寧夏地區(qū)的雨季降雨量/降雨強度與海表溫度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明海表溫度的升高會造成寧夏地區(qū)雨季降雨量和降雨強度的減小。產(chǎn)生影響的區(qū)域集中在太平洋東南部地區(qū)(0°S～50°S，80°W～120°W)。而該區(qū)域涵蓋了常用來判斷是否發(fā)生厄爾尼諾的Nio 1+2區(qū)(0°S～10°S，80°W～90°W)，說明了寧夏地區(qū)雨季的降雨量和降雨強度也與厄爾尼諾現(xiàn)象的發(fā)生密切相關(guān)。圖9(d)展示了寧夏地區(qū)的雨季降雨日數(shù)和海表溫度的相關(guān)關(guān)系。圖中所展示的相關(guān)關(guān)系與圖9(c)非常接近，在此不作贅述。

李耀輝等[17]分析了包括寧夏在內(nèi)的西北地區(qū)多年的夏季降水資料，并探索了ENSO循環(huán)在不同相位的時候西北地區(qū)夏季降水的異常特征，研究結(jié)果表明，寧夏地區(qū)夏季降水對ENSO影響的反映十分強烈，佐證了本文研究結(jié)論的合理性。信忠保等[3]表示寧夏地區(qū)的降水與ENSO的最大相關(guān)不是同步的，降水應(yīng)滯后一段時間才與ENSO事情達到最大正相關(guān)；本研究中雨季特征與海表溫度的最大相關(guān)性往往也有幾個月時間的滯后，進一步佐證了本文的結(jié)論。

綜上，寧夏地區(qū)的雨季特征(雨季開始時間、雨季結(jié)束時間、雨季降雨量、雨季降雨強度和雨季降雨日數(shù))均與厄爾尼諾的發(fā)生表現(xiàn)出較為明顯的負(fù)相關(guān)性。厄爾尼諾區(qū)海表溫度的升高會導(dǎo)致寧夏地區(qū)雨季起訖時間的提前，并且導(dǎo)致雨季降雨量、降雨強度和降雨日數(shù)等指標(biāo)的減小。因此，密切關(guān)注厄爾尼諾等遙相關(guān)現(xiàn)象對寧夏地區(qū)雨季特征的影響，對于寧夏地區(qū)水資源優(yōu)化和管理等具有重要意義。

4 結(jié) 論

本文研究寧夏地區(qū)多個雨季特征(包括雨季開始時間、結(jié)束時間、持續(xù)時間、降雨量、降雨強度、降雨日數(shù))的時空分布規(guī)律，并通過分析大氣環(huán)流、季風(fēng)以及海表溫度對寧夏地區(qū)雨季特征進行歸因分析，主要結(jié)論如下。

(1) 從空間分布規(guī)律上來看，寧夏東北地區(qū)雨季開始最晚，結(jié)束最早，西南地區(qū)則相反；總體上，雨季起訖時間的空間分布均從南向北呈帶狀分布規(guī)律。寧夏地區(qū)雨季降雨量、降雨強度以及雨季降雨日數(shù)的多年平均空間分布規(guī)律具有高度一致性，均從南向北呈帶狀逐步遞減。

(2) 從時間分布規(guī)律上來看，寧夏地區(qū)雨季開始時間在1994年前后突變，突變后寧夏地區(qū)雨季開始時間有延遲的趨勢；從空間分布上，突變以后寧夏各個地區(qū)的雨季開始時間比突變發(fā)生前略晚。雨季結(jié)束時間突變點發(fā)生在2007年，突變發(fā)生前，寧夏地區(qū)雨季在東北部結(jié)束最早，西南部最晚，且總體呈帶狀分布。突變發(fā)生以后，雨季結(jié)束時間的空間分布較為均勻一致，沒有突變發(fā)生前的變化明顯，且雨季結(jié)束時間總體有推遲的趨勢。雨季持續(xù)時間突變點發(fā)生在1986年，突變前后雨季持續(xù)時間的空間分布規(guī)律發(fā)生較大變化，突變前(后)雨季持續(xù)時間總體上呈現(xiàn)輻射狀(帶狀)分布。雨季降雨量、降雨強度和降雨日數(shù)在突變前后的空間分布規(guī)律表現(xiàn)出一致性，從時間尺度上來看，突變后的降雨均值以及降雨強度比突變前有所增加。

(3) 從氣象學(xué)角度解釋，中國雨季的開始和結(jié)束與大氣環(huán)流以及季風(fēng)等大尺度氣候要素密切相關(guān)，本研究結(jié)合850 hPa矢量風(fēng)速場對中國雨季的開始和結(jié)束進行物理歸因。研究得出，西北太平洋增強(減弱)的反氣旋是寧夏地區(qū)雨季開始(結(jié)束)的重要信號。多個雨季特征表現(xiàn)出與ENSO區(qū)域明顯的負(fù)相關(guān)性，即升高的海表溫度會導(dǎo)致寧夏地區(qū)雨季起訖時間的提前以及降雨量和降雨強度以及雨季降雨日數(shù)的減小。研究成果對把握寧夏地區(qū)雨季特征與海表溫度的遙相關(guān)性具有重要意義。