不同氣候態(tài)下金華市降水特征的對(duì)比分析

張智利，樓俊偉，王智楷，范瑜越，杜欣恒

（1.民航內(nèi)蒙古空管分局，呼和浩特 010000；2.武義縣氣象局，浙江武義 321200；3.四川省防雷中心，成都 610072；4.金華市氣象局，浙江金華 321000）

隨著全球氣候變化的加劇，極端天氣氣候事件發(fā)生的頻率和強(qiáng)度有增大的趨勢(shì)［1］。過(guò)大或過(guò)小降水均容易致災(zāi)，逐漸被研究者所關(guān)注［2-6］。有學(xué)者對(duì)年降水量和降水日數(shù)進(jìn)行了研究［7-10］，中國(guó)年降水量和降水頻率（日數(shù)）呈減少趨勢(shì)［11］，而長(zhǎng)江中下游地區(qū)年降水量則呈上升趨勢(shì)，降水日數(shù)則呈下降趨勢(shì)［12］，降水地域差異明顯。

金華市地處浙江中部，屬長(zhǎng)江三角洲南翼，降水豐沛。金華市作為中國(guó)首批智慧城市試點(diǎn)，掌握該市降水特征的變化規(guī)律對(duì)其智慧城市的建設(shè)十分有意。浙江省年雨量整體表現(xiàn)為增加趨勢(shì)，而總降水日數(shù)則呈明顯下降趨勢(shì)［13］，其中杭州市年降水量變化不顯著，但年降水天數(shù)顯著減少［14］，浙西南山區(qū)降水量和雨日均呈下降趨勢(shì)［15］。以上研究大多是分析降水的時(shí)空分布特征，而針對(duì)不同氣候態(tài)下降水特征的對(duì)比研究較少，有必要利用最新的數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行研究。本研究基于1968—2019 年逐年降水量和降水日數(shù)資料，對(duì)金華市降水的氣候態(tài)、年代際變化特征進(jìn)行分析，以期為金華市的智慧城市發(fā)展、氣象防災(zāi)減災(zāi)和科研工作提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

本研究資料為金華市金華、蘭溪、浦江、義烏、東陽(yáng)、磐安、永康和武義等8 個(gè)縣（市）氣象臺(tái)站（圖1）逐年降水量和降水日數(shù)資料，由于磐安建站時(shí)間較晚，將其舍去?？紤]到數(shù)據(jù)的連續(xù)性、統(tǒng)一性和時(shí)間一致性，將時(shí)間范圍選取為1968—2019 年。

圖1 研究區(qū)站點(diǎn)分布

世界氣象組織（WMO）規(guī)定氣候態(tài)（氣候基準(zhǔn)期）為某個(gè)氣象要素30 年的平均值［16］。2012 年中國(guó)氣象部門將原來(lái)1971—2000 年氣候平均值替換為1981—2010 年［17］，而這兩者氣候平均值都包含了氣候態(tài)躍變、干濕轉(zhuǎn)型的時(shí)段（即20 世紀(jì)70、80 年代）［18］；此外，20 世紀(jì)90 年代至21 世紀(jì)初，中國(guó)降水存在明顯的變化趨勢(shì)［19］。本研究選取1971—2000年、1981—2010 年和1990—2019 年這3 個(gè)氣候態(tài)進(jìn)行對(duì)比分析，同時(shí)進(jìn)一步研究不同年代際下降水特征的差異。此外，選取與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊密相關(guān)的多年平均降水量和降水日數(shù)，利用其等值線的位置變化來(lái)表征二者在不同氣候態(tài)、年代際下的空間變化［20］。

2 結(jié)果分析

2.1 降水量和降水日數(shù)的時(shí)間變化

2.1.1 降水量和降水日數(shù)的氣候態(tài)變化 不同氣候態(tài)下金華市平均降水量和降水日數(shù)的變化見(jiàn)圖2。由圖2a 可知，1990—2019 年的平均降水量最大，為1 488.1 mm，1971—2000 年次之，為1 454.2 mm，1981—2010 年的最小，為1 447.7 mm。隨著氣候態(tài)的更替，平均降水量呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢(shì)。

由圖2b 可知，1971—2000 年金華市平均降水日數(shù)為161 d，是所有氣候態(tài)中最多。1981—2010 年平均降水日數(shù)呈現(xiàn)出明顯減少趨勢(shì)，減少4 d。1990—2019 年的平均降水日數(shù)與之1981—2010 年持平，為157 d。隨著氣候態(tài)轉(zhuǎn)變，金華市平均降水日數(shù)呈現(xiàn)出先減少后持平的趨勢(shì)。

圖2 金華市平均降水量（a）和降水日數(shù)（b）的氣候態(tài)變化

2.1.2 降水量和降水日數(shù)的年代際變化 為進(jìn)一步研究不同氣候態(tài)下平均降水量和降水日數(shù)的差異，分析了二者的年代際變化特征，結(jié)果見(jiàn)圖3。20 世紀(jì)70 年代至90 年代及21 世紀(jì)00 年代至10 年代，金華市平均降水量均呈增加趨勢(shì)，21 世紀(jì)00 年代至10年代降水量增加最明顯，增加幅度為289.6 mm，而20 世 紀(jì)90 年代至21 世紀(jì)00 年 代，降水量 則 呈現(xiàn)出減小的趨勢(shì)，減小幅度為147.6 mm（圖3a）?？梢钥闯觯鹑A市平均降水量隨年代際更替而呈先增多后減小再增多的趨勢(shì)。

金華市平均降水日數(shù)在20 世紀(jì)80 年代最多，達(dá)163 d，21 世紀(jì)10 年代次之，為162 d，而在21 世紀(jì)00年代最少，為148 d，其中在20 世紀(jì)70 年代至80 年代和21 世紀(jì)00 年代至10 年代呈增多趨勢(shì)，而20 世紀(jì)80 年代至21 世紀(jì)00 年代則呈減少趨勢(shì)（圖3b）。由此可見(jiàn)，金華市平均降水日數(shù)隨年代際轉(zhuǎn)變而呈先增多后減小再增多的趨勢(shì)。

圖3 金華市平均降水量（a）和降水日數(shù)（b）的年代際變化

2.2 降水量和降水日數(shù)的空間變化

將1968—2019 年的平均降水量和降水日數(shù)作為指標(biāo)線，分析金華市不同氣候態(tài)和年代際的平均降水量和降水日數(shù)在空間上的差異，結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4a 可知，1968—2019 年平均降水量呈現(xiàn)出西多東少的特點(diǎn)，其中武義縣最多，達(dá)1 534.8 mm，浦江縣次之，為1 488.4 mm，義烏市最少，僅為1 401.6 mm。金華市多年平均降水量為1 461.4 mm，其等值線在1971—2000 年位于永康西部—武義北部—金華市本級(jí)中部—蘭溪東部—浦江一帶；1981—2010 年，除永康段等值線略有東移北抬外，其余部分西退南壓明顯，原先金華浦江段等值線中斷，金華段等值線退至市本級(jí)東部和南部，浦江境內(nèi)等值線往南收縮；1990—2019 年1 461.4 mm 的等值線卻東移北抬至義烏東陽(yáng)境內(nèi)（圖4b）。可以看出，前2 個(gè)氣候態(tài)更替，金華市降水量除永康呈增大趨勢(shì)外，其他均呈減小趨勢(shì)；而后2 個(gè)氣候態(tài)轉(zhuǎn)變，整個(gè)地區(qū)降水量則均呈明顯的增大趨勢(shì)。由于20 世紀(jì)70 年代和21 世紀(jì)00 年代整個(gè)地區(qū)降水量均小于1 418.9 mm，同時(shí)21世紀(jì)10 年代整個(gè)地區(qū)降水量大于1 418.9 mm，故均無(wú)等值線顯示；從顯示的等值線可知，20 世紀(jì)80 年代等值線有2 段，1 段分布在金華和蘭溪一帶，另1段則分布在義烏境內(nèi)；20 世紀(jì)90 年代，義烏境內(nèi)等值線東移南壓至東陽(yáng)境內(nèi)（圖4c）?？梢?jiàn)，20 世紀(jì)80年代至90 年代，金華市平均降水量除東陽(yáng)呈減小趨勢(shì)外，其他均呈增大趨勢(shì)。

圖4 金華市不同氣候態(tài)、年代際下多年平均降水量（a 至c）和降水日數(shù)（d 至f）等值線的位置變化

1968—2019年金華市平均降水日數(shù)呈現(xiàn)出南多北少的格局，其中武義縣最多，達(dá)172 d，永康市次之，為164 d，義烏市則最少，僅有151 d（圖4d）。此外，1968—2019 年的平均降水日數(shù)為159 d。159 d等值線在1971—2000 年位于金華市本級(jí)西部、義烏南部以及東陽(yáng)的南部和東部；轉(zhuǎn)為下1 個(gè)氣候態(tài)后，等值線南壓至金華市本級(jí)東部和永康境內(nèi)；1990—2019 年，等值線位置無(wú)明顯變化（圖4e）。由此可見(jiàn)，隨著氣候態(tài)更替，平均降水日數(shù)整體呈先減少后持平的趨勢(shì)。20 世紀(jì)70 年代至80 年代以及21 世紀(jì)10 年代的等值線，北抬趨勢(shì)明顯，而20 世紀(jì)90 年代的等值線則南落明顯（圖4f）。由于21 世紀(jì)00 年代的平均降水日數(shù)均小于159 d，故無(wú)等值線顯示。

3 小結(jié)與討論

不同氣候態(tài)下，金華市平均降水量呈先減小后增大的趨勢(shì)，而平均降水日數(shù)則呈先減少后持平的趨勢(shì)。1990—2019年的平均降水量最多，為1 488.1 mm，1981—2010 年的最少，為1 447.7 mm，而平均降水日數(shù)1971—2000 年的最多，達(dá)161 d，1981—2010 年及1990—2019 年的最少，為157 d。

不同年代際下，金華市平均降水量和降水日數(shù)均呈先增多后減少再增多的趨勢(shì)，但二者增多到減少的轉(zhuǎn)折年代不同，其中前者在20 世紀(jì)90 年代至21 世紀(jì)00 年 代轉(zhuǎn)變，而 后 者則在20 世紀(jì)80 年代 至90 年代轉(zhuǎn)折。

1968—2019年金華市平均降水量呈西多東少的特點(diǎn)，而平均降水日數(shù)則呈南多北少的格局。二者的多年平均氣候值等值線，隨著氣候態(tài)更替，分別呈現(xiàn)出先西退南壓后東移北抬以及先南壓后維持的趨勢(shì)。此外，前者在20 世紀(jì)80 年代至90 年代主要呈增大趨勢(shì)，而后者則隨著年代際轉(zhuǎn)變（21 世紀(jì)00年代除外）呈先北抬后南壓再北抬的趨勢(shì)。

金華市平均降水量在20 世紀(jì)90 年代至21 世紀(jì)00 年代存在增多到減少的轉(zhuǎn)變，這與林婧婧等［19］的研究一致，而進(jìn)入21 世紀(jì)10 年代，呈明顯增多的趨勢(shì)。地形、海拔高度和緯度等地理因子會(huì)影響降水的分布及其強(qiáng)度［21-24］，而金華市平均降水量和降水日數(shù)分別呈西多東少以及南多北少的特點(diǎn)，可進(jìn)一步研究地理因子對(duì)二者產(chǎn)生的影響。