凃明，薛梅

（黑龍江省氣象信息中心，黑龍江哈爾濱 150030）

黑龍江省春季旱澇等級(jí)劃分及降水變化初步分析

凃明，薛梅

（黑龍江省氣象信息中心，黑龍江哈爾濱 150030）

根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)資料,采用Z指數(shù)對(duì)春季旱澇5個(gè)等級(jí)即大旱、偏旱、正常、偏澇和大澇的劃分較降水距平百分率的劃分更客觀合理;春季降水變化趨勢(shì)略有上升趨勢(shì),近期內(nèi)仍處在多水的時(shí)段里。

春季旱澇；Z指數(shù)；劃分

1 引言

旱澇指標(biāo)的劃分方法基本有兩種,一種是從生態(tài)、農(nóng)業(yè)和水利方面劃分旱澇指標(biāo),考慮降水與蒸發(fā)的關(guān)系[1];另外就是氣象臺(tái)站較普遍采用的直接用降水量多少來(lái)劃分旱澇,這就是Z指數(shù)與降水距平百分率對(duì)旱澇等級(jí)的劃分方法[2-3]。本文主要是采用后一種方法進(jìn)行對(duì)旱澇等級(jí)的劃分。文中最后還對(duì)春季降水變化進(jìn)行了初步的分析。

2 公式與資料

采用Z指數(shù)對(duì)旱澇等級(jí)的劃分方法已較普遍使用，其優(yōu)點(diǎn)將原始數(shù)據(jù)經(jīng)皮遜Ⅲ形曲線中的Г分布，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)處理，可將概率密度函數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樾伦兞康臉?biāo)準(zhǔn)化正態(tài)分布，其表達(dá)式為：

式中CS為偏態(tài)系數(shù)；i為標(biāo)準(zhǔn)變量，均可由降水量序列求得，即i=1、2、3、...n,n為樣本數(shù)。

降水距平百分率也是目前臺(tái)站普遍采用的分析降水量多少，劃分旱澇等級(jí)較直觀的一種方法。表達(dá)式為：

式中：Ri為i年降水距平百分率；i=1，2，3，……，n為年序，n為年總數(shù)；為降水量的平均值；ri為第i年降水量。

降水量資料1954～2007年來(lái)自黑龍江省氣候中心。

3 Z指數(shù)與降水距平百分率對(duì)旱澇等級(jí)的劃分

依據(jù)上面公式,將黑龍江省春季降水（3～5月），進(jìn)行Z指數(shù)和距平百分率的計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 黑龍江省春季降水Z指數(shù)與距平百分率

根據(jù)黑龍江省春季降水特點(diǎn)，變幅小，大旱大撈年不是很多，大多年份處在正?；蚱灯珴衬攴葜?。采用正態(tài)化處理的Z指數(shù)較為合適些，將春季旱澇標(biāo)準(zhǔn)的劃分和已出現(xiàn)的年份見(jiàn)表2。

表2 Z指數(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)

從表2 Z值旱澇級(jí)別的劃分，對(duì)比表1中的降水距平百分率可看出，如果采用距平百分率劃分旱澇等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3，不如Z指數(shù)已進(jìn)行正態(tài)化處理較有規(guī)律，而距平百分率劃分卻有些零亂不易掌握。因此春季旱澇5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的劃分采用Z指數(shù)更為恰當(dāng)一些。另從表2所見(jiàn),正常年分占總數(shù)的37%為最多,偏澇偏旱占領(lǐng)市場(chǎng)42%,大澇大旱占22%,基本符合正態(tài)分布。

表3 降水距平百分率劃分標(biāo)準(zhǔn)

4 春季降水變化

從降水變化趨勢(shì)來(lái)看見(jiàn)圖1，略有上升趨勢(shì)，趨勢(shì)方程為：Y＝0.1841x－4.0848；其中y為降水量（mm），x為時(shí)間年序數(shù)，x=1、2、3、…55。在55 a的線性變化趨勢(shì)里，略上升10.8 mm，平均上升速率2.0 mm/100，可見(jiàn)趨勢(shì)變化不大。降水最小值出現(xiàn)在2003年為39.5 mm，最大值出現(xiàn)在1983年125.9 mm為最小年的3倍多，最大最小值變幅在86.4 mm，降水的年際變化率還是較大的。再?gòu)慕邓? a滑動(dòng)平均值，分析降水的階段性變化特點(diǎn)來(lái)看仍見(jiàn)圖1。1954～1962年為多水期，1963～ 1972年為少水期，1973～1985年為略多水期，1986～2001年為少水期，2002年～至今為多水期。多少水的轉(zhuǎn)換周期一般在10 a或以上，目前正處在多水周期內(nèi)至少還得有3～5 a多水（滑動(dòng)值）。

5 小結(jié)

圖1 春季降水、線性趨勢(shì)及5 a劃動(dòng)變化

利用春季降水量采用Z指數(shù)對(duì)春季旱澇5個(gè)等級(jí)即大旱≤-1.4,偏旱-0.6～-1.3,正常0.5～-0.5,偏澇0.6～ 1.3和大澇≥1.4的劃分,是較客觀合理的。降水變化趨勢(shì)略有上升,目前正處在多水周期內(nèi)至少還得維持3～5 a多水。

[1]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)質(zhì)量氣象評(píng)價(jià)方法［M］.北京:2007.

[2]鞠笑生,鄒旭愷,張強(qiáng).氣候旱澇指標(biāo)方法及其分析［J］.自然災(zāi)害學(xué)報(bào),1998,7（3）:51-57.

[3]王艷秋.黑龍江省旱澇低溫指標(biāo)及其氣候分析應(yīng)用［J］.自然災(zāi)害學(xué)報(bào),2008,17（5）:142-146.

S42

A

1002－252X（2010）01－0023－03

2009－10－6

凃明（1963-），男，黑龍江省哈爾濱市人，北京氣象學(xué)院，大專生，工程師.