蘭明才,胡曉琳,劉紅武,周 莉*,周 盛,徐靖宇,楊云蕓

(1.湖南省氣象臺，湖南 長沙 410118；2.山東省淄博市氣象局，山東 淄博 255000)

湖南近55年極端降水指數(shù)時(shí)空分布特征的季節(jié)性差異分析

蘭明才1,胡曉琳2,劉紅武1,周 莉1*,周 盛1,徐靖宇1,楊云蕓1

(1.湖南省氣象臺，湖南 長沙 410118；2.山東省淄博市氣象局，山東 淄博 255000)

使用湖南省88個(gè)國家基準(zhǔn)氣象站1961～2015年的逐日降水量數(shù)據(jù)，分析了湖南地區(qū)冬夏季代表降水不同方面的PRCPTOT、SDII、R95T、R10、R5d、CDD、CWD指數(shù)的時(shí)空特征，并討論了不同指數(shù)之間的相關(guān)性。結(jié)果表明：無論在冬季還是在夏季，PRCPTOT和SDII的空間分布較為一致。PRCPTOT和SDII在冬季增加較夏季顯著，且SDII較PRCPTOT增加顯著。極端降水的變化特征在冬夏有較大的差異，冬季R5d在湘北的增加趨勢較夏季顯著，但夏季R95T在湘中的增加趨勢較冬季顯著。連續(xù)性降水指數(shù)CDD和CWD在冬季的變化趨勢較夏季顯著，冬季CDD在湘中地區(qū)近年來有增加趨勢，而CWD在大部分湖南地區(qū)都呈下降趨勢，但R5d在增加，即連續(xù)性降水的時(shí)間在減少，但連續(xù)的降水量在增加；在夏季也有同樣的特征。各個(gè)指數(shù)之間的時(shí)間變化一致性較空間變化一致性強(qiáng)。除連續(xù)性指數(shù)CDD和CWD外，無論冬夏，其余指數(shù)在時(shí)間和空間變化上，均有較高的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)均通過95%的顯著性檢驗(yàn)。

極端降水；時(shí)空分布特征；季節(jié)差異；湖南

0 引言

IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)第五次評估報(bào)告指出，近100年全球平均地表氣溫顯著升高，在全球氣候變暖的大背景下，極端降水事件頻發(fā)，與氣候平均態(tài)相比，極端氣候事件對氣候變化更敏感[1]。20世紀(jì)以來，洪澇、干旱等天氣和氣候極端事件的頻繁出現(xiàn)，給社會、經(jīng)濟(jì)和人類生活造成了嚴(yán)重的影響和損失，極端降水事件的變化引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注[2-7]。由于平均氣候的微小變化可能引發(fā)極端氣候的頻率、強(qiáng)度較大的變化[8]， 因此選取適當(dāng)?shù)拇順O端降水的指數(shù)[9-10]，分析極端降水事件發(fā)生發(fā)展的時(shí)空特征以及規(guī)律，是極端事件評估的重要基礎(chǔ)性工作[11]。

使用極端指數(shù)分析我國不同區(qū)域極端降水的變化特征已經(jīng)有很多報(bào)道，尤煥苓等[12]對北京地區(qū)1981～2010年極端降水的空間分布特征進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)極端降水百分位數(shù)(第90、95和99個(gè)百分位數(shù)) 閾值表現(xiàn)出較一致的空間分布特征，極端降水量對總降水量的貢獻(xiàn)可達(dá) 30%～37%，極端降水強(qiáng)度分布與極端降水閾值分布相似。胡豪然等[13]分析了四川盆地汛期極端降水事件的時(shí)空演變特征，發(fā)現(xiàn)汛期極端降水事件的發(fā)生頻次分布與降水量分布差異較大，由西向東呈階梯狀遞減趨勢；汛期極端降水事件發(fā)生頻次除在四川盆地西部區(qū)和重慶東部區(qū)分別呈較弱的減少和增長趨勢以外，在其余各區(qū)的線性趨勢都較為明顯。李雙雙等[14]分析了1960～2013年秦嶺-淮河南北極端降水時(shí)空變化特征，結(jié)果表明：秦嶺-淮河南北除長江下游降水呈增加趨勢外，其他區(qū)域降水均呈下降趨勢，極端降水主要表現(xiàn)為降水日數(shù)減少，降水強(qiáng)度上升，突發(fā)性強(qiáng)降水事件增多，連續(xù)性干旱事件增多。段麗瑤等[15]分析了天津7個(gè)降水指數(shù)的長期變化趨勢，發(fā)現(xiàn)天津年降水量和降水日數(shù)年際差異較大，沒有顯著的趨勢性變化，從1980年開始天津降水量和日數(shù)開始變小(少)，方差也變小，各極端降水指數(shù)均表現(xiàn)為線性趨勢不明顯，年際變化較大。

上述研究大都針對全年或者汛期極端降水事件，對冬季極端降水變化特征的研究甚少，比如冬季極端降水對人民生活，尤其是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著至關(guān)重要的影響，且極端降水事件對季節(jié)的依賴性很強(qiáng), 季節(jié)性差異顯著,因此分析極端降水事件的季節(jié)性差異狀況顯得十分必要。湖南處于亞熱帶季風(fēng)區(qū)，降水充沛，是我國雨水較多的省份之一，歷來洪澇災(zāi)害較為頻繁。降水量年際變化較大，年降水量為1200～1700 mm[16]，但由于湖南地形復(fù)雜多變，又處在氣候的過渡帶，使得降水時(shí)空分布不均，極端降水事件相應(yīng)也有其區(qū)域特點(diǎn)[17-20]，因此湖南地區(qū)對其氣候變化的敏感度更強(qiáng)。本文將著重對湖南地區(qū)冬夏兩季極端降水事件進(jìn)行全面分析，詳細(xì)探討在極端降水事件的時(shí)空分布特征、氣候趨勢變化以及區(qū)域性年際、年代際變化特征等方面存在的差異，以期能夠提高應(yīng)對湖南氣候變化的決策服務(wù)質(zhì)量，為農(nóng)業(yè)、水資源、社會經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的影響評估提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 基礎(chǔ)資料

本文使用的觀測資料來源于湖南省氣候中心提供的湖南省97個(gè)國家基準(zhǔn)氣象站1961～2015年的逐日降水量數(shù)據(jù)，剔除資料長度不夠的站點(diǎn)和高山站后，剩余88個(gè)站(圖1)。

圖1 湖南省88個(gè)國家基準(zhǔn)氣象站點(diǎn)分布

1.2 極端降水指數(shù)

本文引入最早由Frich等[10]提出的7個(gè)具有較高信噪比且相關(guān)相對“較弱”的極端降水指數(shù)研究湖南極端降水的時(shí)空分布特征，其中，極端降水貢獻(xiàn)率、大雨日數(shù)和連續(xù)5 d最大降水量用來描述極端降水的特征指數(shù)；而總降水量和降水強(qiáng)度用來表征降水的平均特征；最大連續(xù)干日和最大連續(xù)濕日則代表連續(xù)的極端降水事件。有效結(jié)合這3類指數(shù)從而更為全面地刻畫湖南降水特征。各指數(shù)的定義及單位如表1所示。

2 極端降水指數(shù)的時(shí)空分布特征

2.1 平均指數(shù)

為了分析湖南省冬夏季平均降水狀況的時(shí)空變化特征，圖2給出了1961～2015年湖南省冬夏季總降水量和降水強(qiáng)度的空間分布，可以看出，無論在冬季還是在夏季，PRCPTOT和SDII的空間分布較為一致。冬季降水總量的空間分布存在較大地域差異，反映了地理位置和地形對其的影響，總體呈現(xiàn)北多南少的分布特征。其中降水量的大值區(qū)主要位于整個(gè)湘北地區(qū)、湘潭、衡陽北部以及懷化和邵陽南部，其中冬季最大總降水量位于張家界和湘西州，局地超過900 mm。永州、郴州以及株洲南部的總降水量則比較少，大約為300～600 mm。冬季降水強(qiáng)度的分布特征和總降水量基本一致，永州南部降水強(qiáng)度最小，不足3.2 mm/d。夏季總降水量明顯大于冬季，在1500～2500 mm之間，且分布特征也異于冬季，呈南北多中部少的三級分布，最大降水量超過2200 mm，出現(xiàn)在張家界和湘西州交界、永州和郴州南部。湘西州中部、益陽東部和岳陽西部總降水量則小于1600 mm。夏季降水強(qiáng)度呈南多北少的分布特征，最大降水強(qiáng)度超過15 mm/d，位于永州和郴州一帶。

表1 極端降水指數(shù)的定義及單位

為了全面了解湖南冬夏季平均降水的長期趨勢變化，分別計(jì)算了各個(gè)測站冬夏季總降水量和降水強(qiáng)度的線性變化趨勢。由2圖可知，冬季總降水量和降水強(qiáng)度線性變化趨勢一致， 全省呈線性增長趨勢，其中總降水量的線性趨勢有30%的測站通過0.05的信度檢驗(yàn)，而降水強(qiáng)度的線性趨勢，幾乎所有站點(diǎn)皆通過0.05的信度檢驗(yàn)。對于夏季總降水量和降水強(qiáng)度線性變化趨勢來說，全省大部分地區(qū)依然呈線性增長趨勢，且通過信度檢驗(yàn)的站點(diǎn)明顯少于冬季，其中湘西、湘東個(gè)別站點(diǎn)的總降水量和降水強(qiáng)度呈減少趨勢。這些結(jié)果表明，PRCPTOT和SDII在冬季增加較夏季顯著，且SDII較PRCPTOT增加顯著，湖南地區(qū)冬季降水更趨于極端化。

圖2 1961～2015年湖南省PRCPTOT和SDII的空間分布及趨勢分布

將各站點(diǎn)的PCPTOT和SDII進(jìn)行平均，可以得到全省平均降水狀態(tài)，由1961～2015年湖南省PRCPTOT和SDII距平的區(qū)域平均序列(圖3)可知，湖南省總降水量和降水強(qiáng)度，無論是冬季還是夏季除了有顯著的年際變化外，還有顯著的年代際變化特征，值得一提的是，總降水量和降水強(qiáng)度的年代際變化存在高度一致性。湖南省冬季總降水量和降水強(qiáng)度在1985年之前，為持續(xù)偏少的負(fù)異常階段，1985年之后呈現(xiàn)持續(xù)偏多的正異常狀態(tài)，冬季總降水量呈18.5 mm/10 a弱增長趨勢，而降水強(qiáng)度的變化趨勢較為顯著，通過0.05信度檢驗(yàn)。夏季總降水量和降水強(qiáng)度在1990年之前，為持續(xù)偏少的負(fù)異常階段，1990年之后呈現(xiàn)持續(xù)偏多的正異常。

2.2 極端指數(shù)

圖4為湖南省冬夏季1961～2015年平均極端降水貢獻(xiàn)率(R95T)、大雨日數(shù)(R10)和連續(xù)5 d最大降水量(R5d)的空間分布，可以看出，在冬季，R10和R5d的空間分布與平均降水指數(shù)存在較強(qiáng)的一致性，同樣呈現(xiàn)北多南少的分布特征。湘西北、湘北和湘西南的冬季R10較大，達(dá)到7 d以上，永州、郴州南部則不足4 d。整個(gè)湘北地區(qū)R5d皆在60 mm以上，湘東南則明顯偏少。對于R95T來說，大值區(qū)主要位于湘北、湘西以及長沙西部，局地超過42%。湘東南的貢獻(xiàn)率則比較少，大約為35%～37%。夏季R95T的分布特征規(guī)律性不強(qiáng)，在40%～47%之間，大值區(qū)相對分散。R10呈南北多中部少的三級分布，最大大雨日數(shù)超過16 d，出現(xiàn)在張家界和湘西州交界。R5d的空間分布與冬季相反，和夏季降水強(qiáng)度的空間分布十分接近，呈南多北少的分布特征，永州和郴州一帶的R5d超過了160 mm。

進(jìn)一步分析湖南冬夏季平均R95T、R10和R5d的長期趨勢變化發(fā)現(xiàn)：冬季極端降水貢獻(xiàn)率的南北差異較大， 湘北呈線性增長趨勢，湘南呈線性減少趨勢，只有10%的測站通過0.05的信度檢驗(yàn)，且基本分布在線性增長趨勢的站點(diǎn)上；R10和R5d的線性變化趨勢一致， 全省呈線性增長趨勢，其中R5d的線性趨勢，有60%～70%的測站通過0.05的信度檢驗(yàn)且主要位于湘北地區(qū)，而R10的線性趨勢，只有位于湘東南的3個(gè)測站通過檢驗(yàn)。夏季3個(gè)極端降水指數(shù)的線性變化趨勢規(guī)律性不強(qiáng)，呈增加趨勢和減少趨勢的站點(diǎn)比例大致為1∶1，但分布不均，其中湘中一帶的R95T和R5d的線性趨勢通過0.05信度檢驗(yàn)的站點(diǎn)較多?？偟膩碚f，極端降水的變化特征在冬夏有較大的差異，冬季R5d在湘北的增加趨勢較夏季顯著， 但夏季R95T在湘中的增加趨勢較冬季顯著。冬季極端降水顯著增加的區(qū)域主要位于湘北地區(qū)，而夏季則主要集中在湘中地區(qū)。

圖5為1961～2015年湖南省R95T、R10和R5d距平的區(qū)域平均序列，從圖5可知，極端指數(shù)和平均指數(shù)一樣，無論是冬季還是夏季，其年代際變化特征大體呈前負(fù)后正的趨勢變化特征，湖南省冬季R95T和R10在1985年之前，為持續(xù)偏少的負(fù)異常階段，1985年之后呈現(xiàn)持續(xù)偏多的正異常狀態(tài)，其中R10在2010年以后有減少的趨勢，兩者線性趨勢皆不明顯，未通過0.05信度檢驗(yàn)；R5D的線性趨勢較為明顯，為2.6 mm/10 a，通過0.05信度檢驗(yàn)。對于夏季，R95T、R10和R5d的線性趨勢皆表現(xiàn)為弱增長，分別為1.1%/10 a、0.2 d/10 a、3.42 mm/10 a，負(fù)距平和正距平的分界點(diǎn)皆在1990年前后。

2.3 連續(xù)指數(shù)

圖6為湖南省冬夏季1961～2015年平均CDD和CWD的空間分布，可以看出，冬季平均CDD呈南北多中部少的三級分布，其中連續(xù)干日的大值區(qū)主要位于湘北(常德和岳陽北部)以及湘東南地區(qū)(郴州和永州中部)，尤其是后者，局地超過17 d；中部地區(qū)的連續(xù)干日則比較短，在13～15 d左右。進(jìn)一步分析湖南冬季最大連續(xù)干日的長期趨勢變化，發(fā)現(xiàn)，除湘東、湘東北個(gè)別站點(diǎn)呈線性減少趨勢以外，其余站點(diǎn)皆呈線性增加趨勢，通過0.05信度檢驗(yàn)的站點(diǎn)基本分布在湘中地區(qū)呈線性增加趨勢的站點(diǎn)上。夏季平均CDD的分布特征在湘東南地區(qū)和冬季是相似的，呈偏多的態(tài)勢，最大值超過13 d，但在湘中和湘北地區(qū)，冬夏兩季則呈反位相分布，北部夏季平均最大連續(xù)干日偏短，而中部偏長，局地超過14 d。夏季最大連續(xù)干日的長期趨勢變化自湘西北至湘東南呈“上升”、“下降”、“上升”、“下降”的間隔分布特征，其中通過0.05信度檢驗(yàn)的站點(diǎn)位于湘西、湘東北和湘東南。

冬季平均CWD呈北多南少的分布特征，其中大值區(qū)主要位于張家界、常德、岳陽南部和長沙北部，局地超過10 d，湘東南地區(qū)則在7 d以下。冬季平均CWD在全省大部分地區(qū)都呈線性下降趨勢，其中通過信度檢驗(yàn)的站點(diǎn)超過80%，而呈線性上升趨勢的站點(diǎn)則都沒有通過信度檢驗(yàn)。夏季平均CWD的大值區(qū)主要位于湘西州、張家界交界處和株洲南部，超過9 d，湘中和湘東南局地則不足7 d。其線性變化趨勢規(guī)律性不強(qiáng)，呈增加趨勢和減少趨勢的站點(diǎn)比例大致為1∶1，其中通過0.05信度檢驗(yàn)的站點(diǎn)基本呈下降趨勢。

總的來說，連續(xù)性降水指數(shù)CDD和CWD在冬季的變化趨勢較夏季顯著，冬季CDD在湘中地區(qū)近年來有增加趨勢，表明冬季這個(gè)地區(qū)的干旱狀況在加劇；而CWD在大部分湖南地區(qū)都呈下降趨勢，表明連續(xù)性降水在減少；但由于R5d在增加，由此說明連續(xù)性降水的時(shí)間在減少，但連續(xù)的降水量在增加。在夏季也有同樣的特征。

圖7為1961～2015年湖南省冬夏季CDD和CWD距平的區(qū)域平均序列，從圖7可知，CDD和CWD的變化基本呈反相的變化特征，且連續(xù)指數(shù)的時(shí)間序列特征與其余指數(shù)有較大的差異。冬季CDD的年代際變化特征大體呈前負(fù)后正的趨勢，在1985年之前，為持續(xù)偏少的負(fù)異常階段，1985年之后呈現(xiàn)持續(xù)偏多的正異常狀態(tài)，其總體的線性趨勢為0.67 d/10 a。夏季CDD的趨勢特征不同于冬季，在1985～1995年間以及1970年前后、2007年后呈現(xiàn)偏多的正異常狀態(tài)，其余年份為偏少的負(fù)異常階段，也正因?yàn)槠潆p“S”型的變化特征，夏季CDD的線性趨勢很不顯著。冬季最大CWD的年代際變化特征大體呈前正后負(fù)的趨勢，在1997年之前，為持續(xù)偏多的負(fù)異常階段，1997年之后呈現(xiàn)持續(xù)偏少的正異常狀態(tài)，其總體的線性趨勢也表現(xiàn)為下降趨勢，為-0.26 d/10 a。夏季CWD的年代際變化特征呈“+”、“-”、“+”、“-”的年代際變化特征，其分界點(diǎn)分別在1980年、1990年和2003年，其線性趨勢也表現(xiàn)為弱的下降趨勢，為-0.16 d/10 a。

3 極端降水指數(shù)相間的相關(guān)性

3.1 時(shí)間變化的相關(guān)性

通過對各極端降水指數(shù)距平的區(qū)域平均時(shí)間序列分析，不難發(fā)現(xiàn)，各指數(shù)的年代際變化存在一定的相關(guān)性。極端指數(shù)和平均指數(shù)一樣，無論是冬季還是夏季，其年代際變化存在高度一致性，逐年距平值特征大體呈前負(fù)后正的趨勢，除冬季R5d負(fù)距平和正距平的分界點(diǎn)在1980年外，其余指數(shù)皆表現(xiàn)為：冬季在1985年之前，為持續(xù)偏少的負(fù)異常階段，1985年之后呈現(xiàn)持續(xù)偏多的正異常狀態(tài)；夏季在1990年之前，為持續(xù)偏少的負(fù)異常階段，1990年之后呈現(xiàn)持續(xù)偏多的正異常。在連續(xù)指數(shù)中，冬季CDD的年代際變化特征和極端指數(shù)、平均指數(shù)一樣，呈線性增長趨勢，負(fù)距平和正距平的分界點(diǎn)同樣在1985年；其余連續(xù)指數(shù)的時(shí)間序列特征還是有別于平均指數(shù)和極端指數(shù)的。

為了進(jìn)一步客觀分析各極端降水指數(shù)間的相關(guān)性，本研究分別計(jì)算了1961～2015年湖南省冬季和夏季區(qū)域平均各極端降水指數(shù)間的相關(guān)系數(shù)(表2、表3)，不難發(fā)現(xiàn)，冬季PRCPTOT、R95T、SDII、R10和R5d這5個(gè)指數(shù)間呈正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)都非常高，皆在0.7以上，通過95%顯著性檢驗(yàn)，其中相關(guān)性最大的為總降水量和大雨日數(shù)間，其相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.97，通過99%顯著性檢驗(yàn)。最大連續(xù)干日和最大連續(xù)濕日間的相關(guān)性則不明顯，相關(guān)系數(shù)只有-0.13，且兩者與其余指數(shù)間的相關(guān)系數(shù)都很小，其絕對值皆在0.5以下。除連續(xù)性指數(shù)外，其余指數(shù)的年際變化有很強(qiáng)的一致性特征。

注：“*”表示通過95%顯著性檢驗(yàn)。下同。

夏季各指數(shù)的相關(guān)性和冬季大體一致，PRCPTOT、R95T、SDII、R10和R5d這5個(gè)指數(shù)間呈正相關(guān)，其中相關(guān)性最大的依然為總降水量和大雨日數(shù)間，其相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.96，但大雨日數(shù)和極端降水貢獻(xiàn)率間的相關(guān)系數(shù)則較小，只有0.49，但也通過了95%顯著性檢驗(yàn)。夏季CDD和CWD與其余指數(shù)的相關(guān)性同樣不夠顯著，但總體相關(guān)性大于冬季，其中CDD和PRCPTOT、R10的相關(guān)系數(shù)，以及CWD和PRCPTOT、R10、R5d間的相關(guān)系數(shù)絕對值皆超過了0.5。

3.2 空間變化的相關(guān)性

表4為1961～2015年平均冬季各個(gè)指數(shù)間空間分布的相關(guān)系數(shù)，可以看到，在冬季，除R95T外，PRCPTOT、SDII、R10、R5d和CWD兩兩之間的相關(guān)性較高，均通過了95%的顯著性檢驗(yàn)，反映出了平均降水指數(shù)的分布特征在很大程度上由極端降水的分布決定。而CDD除與SDII有較好的相關(guān)外，與其余指數(shù)的相關(guān)性均較低。對于夏季(表5)，同樣有類似的特征，但相關(guān)性較冬季差，比如PRCPTOT與SDII在夏季的相關(guān)性僅有0.4，而在冬季則為0.87。PRCPTOT與其余指數(shù)間的相關(guān)性均較高，值得一提的是，夏季RPCPTOT與CDD呈顯著反相關(guān)，而在冬季，這種反相關(guān)并不顯著。

表3 1961～2015年湖南省夏季區(qū)域平均各極端降水指數(shù)間時(shí)間變化的相關(guān)系數(shù)

表4 湖南省1961～2015年平均冬季極端降水指數(shù)間空間分布的相關(guān)系數(shù)

表5 湖南省1961～2015年平均夏季極端降水指數(shù)間空間分布的相關(guān)系數(shù)

綜上所述，各個(gè)指數(shù)之間的時(shí)間變化一致性較空間變化一致性強(qiáng)。除連續(xù)性指數(shù)CDD和CWD外，無論冬夏，其余指數(shù)在時(shí)間和空間變化上，均有較高的一致性，相關(guān)系數(shù)均通過95%的顯著性檢驗(yàn)。表明不同指數(shù)反映時(shí)空變化上存在一定的聯(lián)系。

4 結(jié)論

從總降水量(PRCPTOT)和降水強(qiáng)度(SDII) 的變化特征可以發(fā)現(xiàn)，無論在冬季還是在夏季，PRCPTOT和SDII的空間分布較為一致。PRCPTOT和SDII在冬季增加較夏季顯著，且SDII較PRCPTOT增加顯著，湖南地區(qū)冬季降水更趨于極端化。

從極端降水貢獻(xiàn)率(R95T)、大雨日數(shù)(R10)和連續(xù)5 d最大降水量(R5d)的變化特征可以發(fā)現(xiàn)，極端降水的變化特征在冬夏有較大的差異，冬季R5d在湘北的增加趨勢較夏季顯著， 但夏季R95T在湘中的增加趨勢較冬季顯著。不同區(qū)域的特征也不盡相同，冬季極端降水顯著增加的區(qū)域主要位于湘北地區(qū)，而夏季則主要集中在湘中地區(qū)。

從最大連續(xù)干日(CDD)和最大連續(xù)濕日(CWD)的變化特征可以發(fā)現(xiàn)，連續(xù)性降水指數(shù)CDD和CWD在冬季的變化趨勢較夏季顯著，冬季CDD在湘中地區(qū)近年來有增加趨勢，而CWD在大部分湖南地區(qū)都呈下降趨勢。

各個(gè)指數(shù)之間的時(shí)間變化一致性較空間變化一致性強(qiáng)。除連續(xù)性指數(shù)CDD和CWD外，無論冬夏，其余指數(shù)在時(shí)間和空間變化上，均有較高的一致性，相關(guān)系數(shù)均通過95%的顯著性檢驗(yàn)。

[1] 任正果,張明軍,王圣杰,等.1961～2011年中國南方地區(qū)極端降水事件變化[J].地理學(xué)報(bào),2014,69(5):640-649.

[2] Chen W L, Jiang Z H, Laurent L. Probabilistic projections of climate change over China under the SRES A1B scenario using 28 AOGCMs[J]. Journal of Climate, 2011, 24(17): 4741-4756.

[3] 汪方,丁裕國,范金松.江蘇夏季逐日降水極值統(tǒng)計(jì)特征診斷研究[J].氣象科學(xué),2002,22(4):435-443.

[4] 翟盤茂,王萃萃,李威.極端降水事件變化的觀測研究[J].氣候變化研究進(jìn)展,2007(3):144-148.

[5] 王小玲，翟盤茂.1957～2004年中國不同強(qiáng)度級別降水的變化趨勢特征[J].熱帶氣象學(xué)報(bào),2008,24(5):459-466.

[6] 陸志剛,張旭暉,霍金蘭,等.1960～2008年淮河流域極端降水演變特征[J].氣象科學(xué),2011,31(s1):74-80.

[7] Qian W H, Lin X. Regional trends in recent temperature indices in China[J]. Climate Research, 2004, 27(5): 119-134.

[8] Katz B R W, Brown B G. Extreme events in a changing climate[J]. Climat Change， 2013.

[9] 楊素英,陸其峰,鞠曉慧,等.1961～2010年東北地區(qū)汛期極端降水的非均勻性特征[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),2011,34(6):756-762.

[10] Frich P, Alexander L V, Della-Marta P, et al. Observed coherent changes in climatic extremes during the second half of the twentieth century[J]. Climate Research, 2002, 19(1):193-212.

[11] 陳海山,范蘇丹,張新華.中國近50a極端降水事件變化特征的季節(jié)性差異[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),2009,32(6):744-751.

[12] 尤煥苓,劉偉東,任國玉.1981～2010年北京地區(qū)極端降水變化特征[J].氣候與環(huán)境研究,2014,19(1):69-77.

[13] 胡豪然,毛曉亮,梁玲.近50年四川盆地汛期極端降水事件的時(shí)空演變[J].地理學(xué)報(bào),2009,64(3):278-288.

[14] 李雙雙,楊賽霓,劉憲鋒.1960～2013年秦嶺-淮河南北極端降水時(shí)空變化特征及其影響因素[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2015,34(3):354-363.

[15] 段麗瑤,劉愛霞,史珺.1918～2010年天津降水指數(shù)變化特征[J].氣候變化研究進(jìn)展,2012,8(3):171-177.

[16] 張劍明,廖玉芳,段麗潔,等.1960～2009年湖南省暴雨極端事件的氣候特征[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2011(11):1395-1402.

[17] 羅伯良,張超,林浩.近40年湖南省極端強(qiáng)降水氣候變化趨勢與突變特征[J].氣象,2008,34(1):80-85.

[18] 廖玉芳,彭嘉棟,郭慶.湖南氣候?qū)θ驓夂蜃兓捻憫?yīng)[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),2014,37(1):75-81.

[19] 高沁,唐林,鄭葉子.湖南省極端降水的氣候變化特征[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015(27):174-177.

[20] 王冀,江志紅,嚴(yán)明良,等.1960～2005年長江中下游極端降水指數(shù)變化特征分析[J].氣象科學(xué),2008,28(4):384-388.

SeasonalDifferenceAnalysisofSpatialandTemporalDistributionCharacteristicsofExtremePrecipitationIndexesinHunanProvinceinRecent55Years

LAN Ming-cai1, HU Xiao-lin2, LIU Hong-wu1, ZHOU Li1*, ZHOU Sheng1, XU Jing-yu1, YANG Yun-yun1

(1. Hunan Meteorological Observatory, Changsha 410118, China; 2. Zibo Meteorological Bureau of Shandong Province, Zibo 255000, China)

Based on the daily precipitation data of 88 national weather stations in Hunan province during 1961～2015, we analyzed the spatial and temporal distribution characteristics of several precipitation indexes [total precipitation (PRCPTOT), precipitation intensity (SDII), fration of total from heavy events (R95T), heavy precipitation days (R10), maximum precipitation for 5 consecutive days (R5d), maximum consecutive dry days (CDD), and consecutive wet days (CWD)〗 in winter and summer in Hunan province, and explored the correlations among these indexes. The results indicated that the spatial distribution of PRCPTOT and SDII was relatively consistent no matter in winter or in summer. The increasing trend of both PRCPTOT and SDII in winter was more significant than that in summer, and SDII increased more significantly than PRCPTOT. In northern Hunan province, R5d in winter had a more significant increasing trend than that in summer. However, in central Hunan province, R95T in summer had a more significant increasing trend than that in winter. The change trend of CDD and CWD in winter was more singificant than that in summer. CDD in winter in central Hunan province revealed a rising trend in recent years, while CWD in most regions of Hunan showed a declining trend, and R5d was increasing in both winter and summer. The uniformity in temporal variations among various indexes was stronger than that in spatial variations. Except for CDD and CWD, there were significant correlations (P<0.05) in spatial and temporal variations in both winter and summer among the other indexes.

Extreme precipitation; Spatial and temporal distribution characteristics; Seasonal difference; Hunan

2017-07-07

中國氣象局預(yù)報(bào)員專項(xiàng)“2016年湖南極端強(qiáng)降雨過程多尺度特征分析”(CMAYBY2017-050)；湖南省氣象臺短平快項(xiàng)目“基于統(tǒng)計(jì)降尺度的湖南大暴雨時(shí)空分布特征及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估”； 橫向課題“湖南省分縣地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃研究”、“湖南省精細(xì)化天氣要素預(yù)報(bào)”。

蘭明才(1984─)，男，工程師，碩士，主要從事天氣預(yù)報(bào)預(yù)測及短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)研究。*通訊作者：周莉。

S161.6

A

1001-8581(2017)11-0102-09

(責(zé)任編輯：許晶晶)