曾燕　譚云娟　邱新法

摘要：利用我國612個氣象站1961—2010年逐日降水量資料，分析我國十大流域不同等級降水量的年度、季節(jié)變化趨勢。結(jié)果表明，近50年來我國不同等級降水存在明顯的季節(jié)和地區(qū)差異。全國十大流域中，西北諸河流域具有明顯的變濕趨勢，即年降水量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，其不同等級降水，即小雨、中雨和極端降水的降水量也體現(xiàn)出一致上升的趨勢。遼河流域、海河流域和黃河流域呈變干趨勢，即年降水量呈現(xiàn)下降趨勢，其中遼河流域主要是由小雨和夏季中雨的降水量下降引起；海河流域由小雨、暴雨（或極端降水）的降水量下降引起；黃河流域主要由小雨、中雨的降水量下降引起。就不同級別降水的降水量變化趨勢而言，小雨和極端降水的降水量變化趨勢較為突出，小雨的降水量在全國東部大部分地區(qū)，即遼河流域、海河流域、黃河流域、淮河流域、長江流域和珠江流域均呈下降趨勢；極端降水的降水量在我國西部與東南大部分地區(qū)，即西北諸河流域、淮河流域、長江流域東部、東南諸河流域、西南諸河流域和珠江流域東部均呈上升趨勢。

關(guān)鍵詞：不同等級降水；十大流域；降水量；極端降水；流域；趨勢分析

中圖分類號： S161.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）14-0189-06

我國幅員遼闊，地理跨度較大，降水南多北少，呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)和區(qū)域特性，且不同等級的降水量各不相同。因此，研究我國不同區(qū)域不同等級降水量的年度、季節(jié)變化趨勢，對掌握我國大范圍旱澇變化規(guī)律具有重要的指導(dǎo)意義。

目前已有部分學(xué)者對不同等級降水的特征進(jìn)行了分析。朱堅等將我國東部地區(qū)劃分為華南、江淮、華北、東北等4個區(qū)域，重點(diǎn)討論了各地區(qū)不同強(qiáng)度降水量的變化情況[1]。林云萍等將我國劃分為西北西部、西北東部、青藏高原、川西高原、四川盆地、西南地區(qū)、東北地區(qū)、華北平原、黃土高原、江淮地區(qū)、江南地區(qū)、東南地區(qū)等12個區(qū)域，分析了不同區(qū)域9個不同等級降水的變化趨勢[2]。高理等利用近52年山東省降水資料，從不同等級強(qiáng)降水日數(shù)、強(qiáng)度等的時空變化特征的角度分析了山東省夏季的降水特點(diǎn)[3]。李菲等分析了寧夏地區(qū)不同等級降水量的年度、季節(jié)變化特征[4]。徐新創(chuàng)等將我國劃分為東北、黃淮海、西北、西藏、西南、長江中下游、東南等7個區(qū)域，分析了我國不同區(qū)域不同等級降水的年際、年代際的變化趨勢，以及不同等級降水變化在降水量增量中的貢獻(xiàn)[5]。以上學(xué)者大多以行政區(qū)為對象，研究不同等級降水年際、年代際的變化趨勢，而對我國不同流域不同等級降水的變化趨勢研究較少。本研究采用水利部流域水系劃分標(biāo)準(zhǔn)[6]，將我國劃分為十大流域，分別是松花江流域、遼河流域、海河流域、黃河流域、淮河流域、長江流域、珠江流域、東南諸河流域、西南諸河流域、西北諸河流域，并以此十大流域為研究對象，利用我國氣象站逐日降水資料，對1961—2010年我國不同流域不同等級降水量年度、季節(jié)的變化趨勢進(jìn)行探討，且在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步對極端降水的年度、季節(jié)變化趨勢進(jìn)行分析。

1資料與方法

1.1資料來源與處理

降水?dāng)?shù)據(jù)來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)提供的我國824個氣象站1951年至今的逐日降水量資料，經(jīng)過了初步的質(zhì)量控制。選取能完整包含1961—2010年，并且在該時段內(nèi)無漏測數(shù)據(jù)的612個臺站的降水觀測數(shù)據(jù)作為本研究的基礎(chǔ)資料。

1.2研究方法

1.2.1氣候傾向率

將研究區(qū)內(nèi)氣象臺站的x要素（降水量）與時間序列t進(jìn)行線性趨勢擬合，其趨勢變化用一次線性方程表示，即

1.2.4極端降水閾值的確定

我國幅員遼闊，氣候類型多樣，從南到北、從東至西降水量差異巨大，因此，簡單地用日降水量劃分降水等級對全國而言不盡合理，尤其是對降水量偏少的西北地區(qū)而言，日降水量為25 mm的概率較小，據(jù)此，采用極端降水這一指標(biāo)。根據(jù)世界氣象組織的規(guī)定，將>90%分位點(diǎn)或<10%分位點(diǎn)的事件定義為極端事件。本研究以95%分位點(diǎn)值作為極端值的閾值來分析極端降水事件，其具體判定方法[10]：把每個站1961—2010年逐年濕日（日降水量≥0.1 mm）降水量從小到大進(jìn)行排序，選取每個序列的第95個百分位值，將其50年平均值作為該站極端強(qiáng)降水事件的閾值，當(dāng)該站某日降水量超過極端強(qiáng)降水事件的閾值時，稱為極端強(qiáng)降水事件。在此基礎(chǔ)上，統(tǒng)計各站逐年極端降水事件日數(shù)及其對應(yīng)降水量。對極端降水閾值的確定，采用Bonsal等提出的方法[11]：例如氣象要素x有n個值，將這n個值按升序排列：x1，x2，…，xm，…，xn，某個值≤xm的概率計算公式如下：

2不同等級降水的變化趨勢分析

以通過統(tǒng)計檢驗作為站點(diǎn)降水量發(fā)生顯著變化的評判標(biāo)準(zhǔn)，由圖1可知，近50年來我國小雨年降水量具有非常清晰的變化格局，西部為增加趨勢，東部為下降趨勢；小雨年降水量呈顯著上升趨勢的站點(diǎn)主要分布在西北諸河流域，呈顯著下降趨勢的站點(diǎn)主要分布在長江流域、珠江流域、黃河流域、淮河流域、海河流域及遼河流域。中雨年降水量在西部依然為上升趨勢，處于我國地勢第二階梯的黃土高原、四川盆地、云貴高原為下降趨勢；中雨年降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在西北諸河流域，降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在長江流域中部、黃河流域中部與東部、珠江流域西部。大雨年降水量變化趨勢在全國無明顯的分布格局，降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在西北諸河流域和長江流域東部。由于暴雨的判斷標(biāo)準(zhǔn)為日降水量P≥50 mm，西部很多氣象臺站日降水量達(dá)不到此級別，因此，其站點(diǎn)主要分布于東部；暴雨年降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在長江流域，暴雨年降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在海河流域。

由圖2可知，近50年來我國春季小雨降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在松花江流域，降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在淮河流域、長江流域東部、黃河流域東部和東南諸河流域。夏季小雨降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在西北諸河流域，降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在松花江流域、遼河流域、海河流域、珠江流域。秋季全國小雨降水量變化趨勢有明顯的時空分布格局，東部小雨降水量為下降趨勢，西部小雨降水量為上升趨勢；秋季小雨降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在西北諸河流域，小雨降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在松花江流域、海河流域、黃河流域、長江流域、淮河流域、珠江流域及東南諸河流域。冬季全國小雨降水量變化趨勢依然有明顯的時空分布格局，除珠江流域外，全國大部冬季小雨降水量呈上升趨勢；冬季小雨降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在西北諸河流域、松花江流域、淮河流域、長江流域東部及黃河流域西部，降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在珠江流域。

由圖3可知，近50年來我國春季中雨降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在西南諸河流域、西北諸河流域、松花江流域、海河流域和長江流域西部，降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在長江流域中部與東部、黃河流域南部。夏季中雨降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在西北諸河流域、長江流域的中部與東部，降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在遼河流域、海河流域、珠江流域西部、西南諸河流域東部。秋季全國中雨降水量的變化趨勢有明顯的時空分布格局，西北內(nèi)陸地區(qū)為上升趨勢，淮河以南的我國東南區(qū)域為下降趨勢；秋季中雨降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在西北諸河流域和海河流域，降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在長江流域、黃河流域、珠江流域。冬季中雨降水量全國大部分地區(qū)為上升趨勢，降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在長江流域、東南諸河流域、西北諸河流域、松花江流域。

由圖4可知，近50年來我國各流域春季大雨降水量總體無明顯的區(qū)域性變化特征。夏季大雨降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在長江流域東部和東南諸河流域，降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在海河流域。秋季大雨降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在淮河流域和長江流域中部，大雨降水量上升的站點(diǎn)沒有明顯的區(qū)域特征。冬季達(dá)到大雨級別的站點(diǎn)不多，冬季大雨降水量變化趨勢有明顯的時空分布格局，我國東南部為上升趨勢，降水量顯著上升站點(diǎn)主要分布在長江流域。

由圖5可知，近50年來我國各流域春季暴雨降水量總體無明顯的區(qū)域變化特征。夏季暴雨降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在長江流域、東南諸河流域和珠江流域，降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在海河流域。秋季暴雨降水量除在長三角區(qū)為顯著上升的趨勢外，其余各流域秋季暴雨降水量總體無明顯的變化特征。冬季暴雨降水量變化趨勢有明顯的時空分布格局，我國東南部為上升趨勢，降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在長江流域。

3極端降水的變化趨勢分析

按照“1.2”節(jié)中給出的極端降水的定義與確定方法，統(tǒng)計各氣象站極端降水的變化趨勢。由圖6可知，近50年來我國年極端降水量變化趨勢明顯，西部和東南部年極端降水量為上升趨勢，賀蘭山以東、秦嶺淮河一線以北為下降趨勢；極端降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在西北諸河流域、淮河流域、長江流域東部、東南諸河流域、西南諸河流域和珠江流域東部，極端降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在海河流域、黃河流域的汾河與沁丹河子流域。由圖7可知，近50年來我國春季極端降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在西北諸河流域、西南諸河流域，極端降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在長江流域中部和秦嶺山脈區(qū)域。我國夏季極端降水量總體變化趨勢表現(xiàn)為東南部和西北部為上升趨勢，東北部為下降趨勢；夏季極端降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在西北諸河流域、東南諸河流域、長江流域、淮河流域、珠江流域，極端降水量顯著下降的站點(diǎn)主要分布在海河流域。秋季極端降水量除西部為顯著上升趨勢外，全國大部分地區(qū)為下降趨勢；秋季極端降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在西北諸河流域，顯著下降的站點(diǎn)主要分布在黃河流域、長江流域西部與中部、長三角區(qū)域。全國冬季出現(xiàn)極端降水的站點(diǎn)較少，極端降水量總體為上升趨勢；冬季極端降水量顯著上升的站點(diǎn)主要分布在長江流域、東南諸河流域、西北諸河流域。

4結(jié)論與討論

通過上述分析，近50年來我國十大流域不同等級降水的年度、季節(jié)降水量的變化趨勢可以總結(jié)為表1，其中總降水量的年變化趨勢來源于文獻(xiàn)[12]的分析結(jié)果。由表1可知，全國十大流域中，西北諸河流域的年降水量為明顯的上升趨勢，其不同等級的降水，即小雨、中雨、極端降水降水量的變化趨勢也體現(xiàn)出非常好的一致性，均為明顯的上升趨勢，因此該流域具有明顯的變濕趨勢。全國十大流域中，遼河流域、海河流域和黃河流域年降水量為下降趨勢，其中遼河流域年降水量下降主要是由小雨、夏季中雨降水量的下降引起，海河流域年降水量下降由小雨、暴雨（或極端降水）降水量的下降引起，黃河流域年降水量下降主要由小雨、中雨降水量的下降引起。就不同級別降水的變化趨勢相比而言，小雨、極端降水降水量的變化趨勢比較突出；小雨降水量在全國東部大部分地區(qū)呈下降趨勢，主要體現(xiàn)在遼河流域、海河流域、黃河流域、淮河流域、長江流域和珠江流域；極端降水降水量在我國西部與東南大部分地區(qū)呈上升趨勢，主要體現(xiàn)在西北諸河流域、淮河流域、長江流域東部、東南諸河流域、西南諸河流域和珠江流域東部。

參考文獻(xiàn)：

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