摘要 利用盤錦2站1960~2009年的夏季逐日降水資料,應(yīng)用回歸分析、累積距平、變異系數(shù)、MK突變檢驗(yàn)方法,分析了近50年盤錦地區(qū)夏季降水和旱、澇年的變化特征。結(jié)果表明,在99%的置信水平下盤山站的降水量傾向率為-9.9 mm/10a,大洼站的降水量傾向率為-8.5 mm/10a。2站1980年以前和2000年以后降水偏少,中間時(shí)段降水偏多。20世紀(jì)60~90年代中期,盤山站夏季降水日數(shù)偏多,90年代中期之后降水日數(shù)偏少;大洼站70年代初~90年代初夏季降水日數(shù)變化較小,之前為偏多年,之后為減少年。近50年盤錦地區(qū)降水的變化是一種持續(xù)的變化,不存在突變變化。大洼站7月份降水量的年際變率較大,年際降水較不穩(wěn)定,不利于降水量的預(yù)測;大洼站夏季降水日數(shù)相對于盤山站較不穩(wěn)定,較不易預(yù)報(bào)。近50年盤山站共有13個(gè)旱年和14個(gè)澇年,大洼站共有15個(gè)旱年和8個(gè)澇年。
關(guān)鍵詞 夏季降水;氣候特征;盤錦
中圖分類號S161.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611(2014)29-10254-03
作者簡介任智勇(1985- ),男,遼寧錦州人,助理工程師,從事天氣預(yù)報(bào)與服務(wù)研究。*通訊作者,助理工程師,碩士,從事農(nóng)業(yè)氣象研究。
近年來許多學(xué)者對于全球和我國氣候變化的趨勢做了很多研究,得出了許多氣候變化的事實(shí)[1-4]。全球變暖的背景下,我國年平均降水量呈減少趨勢,遼寧夏季降水為減少趨勢[5-6]。盤錦市位于遼河沖擊平原的最南端,西、北臨錦州,東界鞍山,南鄰渤海遼東灣,屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。四季分明,雨熱同期,溫度適宜,光照充裕。筆者主要研究遼寧省盤錦地區(qū)夏季降水的變化特征,利用盤錦2站近50年(1960~2009年)的夏季逐日降水資料,應(yīng)用回歸分析、累積距平、變異系數(shù)、MK突變檢驗(yàn)方法,科學(xué)分析盤錦地區(qū)降水量等氣象要素的變化趨勢,對于服務(wù)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收、合理開發(fā)利用環(huán)境具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1資料與方法
1.1資料選取所用資料為近50年(1960~2009年)盤錦2個(gè)縣(盤山縣、大洼縣)氣象觀測站夏季(6~8月)的逐日降水觀測資料。雨日和暴雨日數(shù)分別定義為日降水量>0 mm和≥50.0 mm的日數(shù)。為討論不同強(qiáng)度降水變化對總降水量變化的貢獻(xiàn),按傳統(tǒng)天氣學(xué)定義將降水分為小雨、中雨、大雨和暴雨及以上的降水量級,分別定義為0 mm<日降水量<10.0 mm、10.0 mm≤日降水量<25.0 mm、25.0 mm≤日降水量<50.0 mm和日降水量≥50.0 mm,各級降水日與降水量相對應(yīng)。
1.2分析方法
1.2.1MK檢驗(yàn)法。氣溫的突變特征分析采用Mann-Kendall法。M-K法是一種非參數(shù)的突變檢驗(yàn)方法。當(dāng)Mann-Kendall檢驗(yàn)用于檢驗(yàn)時(shí)間序列突變時(shí),需通過構(gòu)造一秩序列:1.2.2變異系數(shù)。又稱“離散系數(shù)”,是一個(gè)衡量地理數(shù)據(jù)離散程度的統(tǒng)計(jì)量,能夠有效地表達(dá)氣候要素的年際變率。變異系數(shù)是一個(gè)無量綱量,它的優(yōu)點(diǎn)是不需要參照數(shù)據(jù)的平均值,變異系數(shù)的計(jì)算公式為:Cv=1n-1ni=1(xi-)2/。
2結(jié)果與分析
2.1盤錦地區(qū)夏季降水的平均特征統(tǒng)計(jì)分析表明,近50年盤錦夏季年平均降水量呈減少趨勢,在99%的置信水平下盤山站的降水量傾向率為-9.9 mm/10a,大洼站的降水量傾向率為-8.5 mm/10a,變化相對較?。淮笸菡竞捅P山站夏季降水日數(shù)相差1 d,降水日數(shù)占全季日數(shù)的1/3;2站夏季降水量占全年降水量的6成;大洼站的暴雨日數(shù)為1.68 d,盤山站的暴雨日數(shù)為1.56 d(表1)。盤山站夏季降水量最大年為1987年,降水量為607.1 mm,夏季降水量最小年為1972年,降水量為177.7 mm;大洼站夏季降水量最大年為1995年,降水量為768.3 mm,夏季降水量最小年為1972年,降水量為176.3 mm,2站降水最少年為同一年。
2.2盤錦地區(qū)夏季降水的長期變化特征
2.2.1降水量的年代際變化。從近50年盤山站夏季降水量累積距平曲線(圖1a)可以看出,盤山站夏季降水量呈明顯階段性變化,各個(gè)年代均有所不同;11年滑動平均曲線反映出降水偏多和偏少年存在2個(gè)時(shí)間拐點(diǎn)(1980年和2000年前后),1980年以前和2000年以后降水偏少,中間時(shí)段降水偏多。大洼站的夏季年平均降水量特征(圖1b)與盤山站基本一致。
2.2.2降水日數(shù)的年代際變化。從近50年盤山站和大洼站夏季降水日數(shù)累積距平曲線和11年滑動平均曲線(圖2)可以看出,20世紀(jì)60年代~90年代中期盤山站夏季降水日數(shù)偏多,90年代中期之后降水日數(shù)偏少,但在80年代存在一個(gè)小波動,但經(jīng)過11年滑動平均曲線看波動不是十分明顯;大洼站70年代初~90年代初夏季降水日數(shù)變化較小,之前為偏多年,之后為減少年。圖11960~2009年盤山站(a)和大洼站(b)夏季降水量累計(jì)距平和11年滑動平均曲線圖21960~2009年盤山站(a)和大洼站(b)夏季降水日數(shù)累積距平曲線和11年滑動平均曲線2.3盤錦地區(qū)夏季降水的突變分析在盤錦地區(qū)2站的MK檢驗(yàn)分析中(圖3),雖然UBk和UFk曲線交點(diǎn)在99%的置信區(qū)間內(nèi),但2站的UFk曲線均沒有超過信度為99%的信度界限,表明在此信度水平下,盤錦地區(qū)降水量不存在突變點(diǎn),近50年盤錦地區(qū)降水的變化是一種持續(xù)的變化,不存在突變變化。注:2條虛直線表示顯著水平α=0.01的臨界值U(U=±2.56)。
2.5盤錦地區(qū)旱、澇年統(tǒng)計(jì)及降水特征分析按盤錦地區(qū)2站各自夏季平均降水量距平百分率來劃分,定義距平百分率≥20%的年份為澇年,距平百分率≤-20%的年份為旱年。經(jīng)統(tǒng)計(jì)(表3),近50年盤山共有13個(gè)旱年和14個(gè)澇年,大洼共有15個(gè)旱年和8個(gè)澇年。其中盤山站1985~1987年連續(xù)3年為澇年;大洼站澇年雖然只有8年,但在這8年中夏季降水相對百分率超過80%的有4個(gè)年份,分別是1960、1985、1991和1995年,其中1995年夏季降水的相對百分率達(dá)90.79%。統(tǒng)計(jì)得出,盤山站澇年夏季平均降水量為528.3 mm,旱年夏季平均降水量為244.2 mm,澇年降水是旱年降水的2.2倍;大洼站澇年夏季平均降水量為644.1 mm,旱年夏季平均降水量為261.0 mm,澇年降水是旱年降水的2.5倍。與近50年平均狀況相比,盤山站旱年降水偏少37%,澇年降水偏多37%;大洼站旱年降水偏少35%,澇年降水偏多60%。表31960~2009年盤錦地區(qū)2站旱、澇年及相對百分率
3結(jié)論
(1)近50年盤錦夏季年平均降水量呈減少趨勢,在99%的置信水平下盤山站的降水量傾向率為-9.9 mm/10a,大洼站的降水量傾向率為-8.5 mm/10a,變化相對較小。大洼站的暴雨日數(shù)為1.68 d,盤山站的暴雨日數(shù)為1.56 d。
(2)2站近50年夏季年平均降水量特征基本一致,1980年以前和2000年以后降水偏少,中間時(shí)段降水偏多。
(3)近50年盤錦地區(qū)降水的變化是一種持續(xù)的變化,不存在突變變化。
(4)2站6月份降水量的年際變率較小,年際降水較穩(wěn)定。大洼站夏季降水日數(shù)相對于盤山站較不穩(wěn)定,較不易預(yù)報(bào)。
(5)近50年盤山共有13個(gè)旱年和14個(gè)澇年,大洼共有15個(gè)旱年和8個(gè)澇年。
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