黃云仙 鄭 穎

（湖南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院 長(zhǎng)沙市 410007）

1 概 述

洞庭湖區(qū)地處中北亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，具有“氣候溫和，四季分明，熱量充足，雨水集中，春溫多變，春秋多旱，嚴(yán)寒期短，暑熱期長(zhǎng)”的氣候特點(diǎn)。湖區(qū)年平均氣溫（16.4～17）℃，極端最低溫度-18.1℃（臨湘），極端最高溫度 43.6℃（益陽(yáng)）；無(wú)霜期長(zhǎng)，年降雨量（1 100～1 400）mm，由外圍山丘向內(nèi)部平原減少，4～6月降雨占年總降水量50%以上，多為大雨和暴雨，若遇各水洪峰偶遇，易成洪、澇、漬災(zāi)。下面根據(jù)洞庭湖區(qū)14個(gè)氣象站1960～2009年50年的氣象統(tǒng)計(jì)資料，對(duì)洞庭湖的氣溫、降雨量和蒸發(fā)量的年際、年內(nèi)變化特征進(jìn)行分析，并對(duì)變化趨勢(shì)進(jìn)行初步探討。

2 資料選取

根據(jù)洞庭湖區(qū)地域特征，將洞庭湖區(qū)劃分為四部分：東洞庭湖、南洞庭湖、西洞庭湖和洞庭湖腹地，覆蓋14個(gè)氣象站。東洞庭湖區(qū)的代表站為岳陽(yáng)、汨羅兩個(gè)氣象站；南洞庭湖區(qū)的代表站為長(zhǎng)沙、寧鄉(xiāng)、湘陰、益陽(yáng)和沅江5個(gè)氣象站；西洞庭湖區(qū)的代表站為常德、漢壽、澧縣和臨澧4個(gè)氣象站；洞庭湖腹地的代表站為安鄉(xiāng)、華容和安鄉(xiāng)3個(gè)氣象站。本文選取上述14個(gè)氣象站1960～2009年的氣象統(tǒng)計(jì)資料，采用非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法對(duì)洞庭湖4個(gè)區(qū)域的氣溫、降雨量和蒸發(fā)量的變化特征進(jìn)行分析。

檢驗(yàn)方法如下：

對(duì)于氣候序列 xi，在 i時(shí)刻，i=1，2…，n-1，有

可見(jiàn)，ri是 i時(shí)刻以后的數(shù)值 xj，j=i+1…,n大于該時(shí)刻值xi的樣本個(gè)數(shù)。計(jì)算統(tǒng)計(jì)量：

顯見(jiàn)，對(duì)于遞增直線，ri序列為 n-1,n-2，…，1，這時(shí)Z=1，對(duì)于遞減直線Z=-1，Z值在1～-1之間變化。

給定顯著性水平α，假定α=0.05，則判據(jù)

若│Z│＞Z0.05，則認(rèn)為變化趨勢(shì)在α=0.05顯著性水平下是顯著的。

主要計(jì)算步驟為：

（1）對(duì)原氣候序列或用某種方法得到的趨勢(shì)序列，計(jì)算其秩統(tǒng)計(jì)量ri。

（2）計(jì)算統(tǒng)計(jì)量Z。

（3）計(jì)算判斷 Z0.05，若│Z│＞Z0.05則判斷變化趨勢(shì)是顯著的。

3 統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析

3.1 氣 溫

3.1.1 年際變化

圖1顯示了洞庭湖4個(gè)區(qū)域1960～2009年的年均氣溫變化。其中，1964～1977年連續(xù)14年的平均氣溫低于多年平均氣溫，1997～2009年連續(xù)13年的平均氣溫皆超過(guò)多年平均氣溫。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及圖1得出，洞庭湖4個(gè)區(qū)域年均氣溫都呈顯著上升趨勢(shì)（顯著性水平0.05）。

圖1 洞庭湖各區(qū)氣溫年際變化

4 個(gè)區(qū)域的平均氣溫變化趨勢(shì)及變幅見(jiàn)附表。南洞庭湖和東洞庭湖年均氣溫為4個(gè)區(qū)域中的最高和最低，分別為17.14℃和16.03℃，4個(gè)區(qū)的氣溫變幅為（+0.18～0.23）℃/10a。

附表 洞庭湖各區(qū)年平均氣溫變化趨勢(shì)

3.1.2 年內(nèi)變化

洞庭湖4個(gè)區(qū)域1960～2009年月平均氣溫變化表現(xiàn)出較好的一致性，平均氣溫大多有升高的趨勢(shì)，其中以2月、3月、4月最為明顯，升溫速率達(dá)到（0.35～0.50）℃/10a；5 月、6 月、10 月、11 月、12 月次之，而8月則有所降低，其他月份變化不是很顯著。

3.2 降雨量

3.2.1 年際變化

洞庭湖4個(gè)區(qū)域1960～2009年歷年年降雨量和5～10 月降雨量的變化趨勢(shì)見(jiàn)圖 2（a）和圖 2（b）。針對(duì)各區(qū)年降雨量進(jìn)行趨勢(shì)分析計(jì)算，結(jié)果表明：洞庭湖各地區(qū)年降雨量和5～10月降雨量沒(méi)有明顯變化趨勢(shì)。

圖2 洞庭湖各區(qū)降雨量年際變化

3.2.2 年內(nèi)變化

洞庭湖4個(gè)地區(qū)1960～2009年年均月降雨量分配過(guò)程見(jiàn)圖3。月降雨量呈現(xiàn)出明顯的年內(nèi)分布不均勻特征，降雨量主要集中在4～9月。以4個(gè)地區(qū)月降雨量平均值統(tǒng)計(jì)，年內(nèi)分布主要有如下特點(diǎn)：洞庭湖4個(gè)地區(qū)多年平均降雨量1 329.6mm，其中汛期4～9月降雨量884.6 mm，占年降雨量的66.5%，非汛期站33.5%。降雨量主要集中在4～6月，3個(gè)月的降雨量占年降雨量的41.4%，全年以6月份降雨量最多，占年降雨量的14.9%，以12月份降雨量最少，僅44.7mm，占年降雨量的3.4%。

圖3 洞庭湖各區(qū)月平均氣溫分布

3.3 蒸發(fā)量

3.3.1 年際變化

洞庭湖4個(gè)地區(qū)1960～2009年年平均蒸發(fā)量變化如圖4，針對(duì)各區(qū)年蒸發(fā)量進(jìn)行趨勢(shì)分析計(jì)算，結(jié)果表明，洞庭湖各地區(qū)年蒸發(fā)量沒(méi)有明顯變化趨勢(shì)。

圖4 洞庭湖各區(qū)年蒸發(fā)量年際變化

3.3.2 年內(nèi)變化

洞庭湖4個(gè)地區(qū)1960～2009年月蒸發(fā)量變化表現(xiàn)出較好的一致性，3月、4月、5月、11月蒸發(fā)量有升高的趨勢(shì)，其中以3月、4 月最為明顯，蒸發(fā)變幅達(dá)到（1.33～3.5）mm/10a；6月、7月、8月、9月則有下降的趨勢(shì)，其中8月最為明顯。

4 結(jié) 論

（1）洞庭湖4個(gè)區(qū)1960～2009年年平均氣溫呈顯著上升趨勢(shì)，氣溫變幅為（+0.18～0.23）℃/10a，其中春冬季的氣溫升幅最為明顯，夏季的氣溫反而有所降低。

（2）4個(gè)區(qū)歷年年降雨量和5～10月的降雨量的變化趨勢(shì)并不明顯，汛期4～9月的降雨量占全年的66.5%。

（3）4個(gè)區(qū)年蒸發(fā)量也沒(méi)有顯著的變化趨勢(shì)，3、4月份的蒸發(fā)量升高變幅最大，而8月份則下降最多。

在1960～2009年過(guò)去的50年中，全球氣候變暖加劇，洞庭湖的氣候也發(fā)生了變化，尤其是冬季氣溫有所升高，但降雨量和蒸發(fā)量仍保持相對(duì)穩(wěn)定。