何靜曉 李長順

【摘 要】文章采用福建、浙江、江西和廣東4省共55個代表站近20年的降水資料，并通過相對變率、變異系數(shù)法等方法對東南地區(qū)的降水變率進行分析，結果表明：①東南地區(qū)降水的季節(jié)分布特征為汛期和臺風季降水較多，秋冬季降水較少，沿海地區(qū)的降水分布呈雙峰型特征，內(nèi)陸地區(qū)的降水分布呈單峰型特征。②汛期和臺風季降水變率較小;相反的秋冬季降水變率較大。③福建、廣東兩省沿海的降水變率較大，其余地區(qū)的降水變率則相對較小。④近20年華南地區(qū)的降水變率年際變化并不明顯，但由于2003年東南地區(qū)出現(xiàn)大范圍的嚴重干旱，造成21世紀初的降水變率明顯增大，特別是浙江省的變化更加明顯。通過對東南地區(qū)降水變率的分析，可以為東南地區(qū)合理蓄水、用水提供科學依據(jù)。

【關鍵詞】東南地區(qū);降水變率特征;氣象

【中圖分類號】P426 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）11-0055-03

0 引言

眾所周知，中國東南部是東亞季風的盛行區(qū)，也是中國降水較豐富的地區(qū)之一[1]，東南部地區(qū)（本文指福建、浙江、江西和廣東4省）的汛期（4～6月）和臺風季（7～9月）降水占一年中總降水量的80%以上，秋冬季降水則不足20%。因此，春夏季節(jié)降水量的多少直接影響整個東南部地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的用水問題。

當前，受氣候變化的影響，在過去的50年中，中國全國年降水量呈減少的趨勢，氣候變暖，極端天氣事件不斷增多，尤其是洪澇與干旱事件的頻繁發(fā)生導致年際之間的降水量波動變大，從而影響不同地區(qū)的水資源及其利用[2-4]。降水變率可以衡量某一區(qū)域在某一時刻的降水量的變動程度，該指標可以反映出某一地區(qū)在某一時間的降水變化，對該指標進行分析可以在氣候變化背景下掌握某一地區(qū)降水的變化特征[5]。

東南地區(qū)是中國經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)之一，降水的變化對該區(qū)域有著重要的影響。東南地區(qū)的降水多寡除受西風帶系統(tǒng)和西南暖濕氣流的共同影響外，也是易受臺風影響的區(qū)域[6-8]。因此，研究中國東南部地區(qū)降水變率特征，可為我們進一步尋找降水因子和預報指標打下堅實的基礎，同時為合理蓄水和用水提供科學的依據(jù)。

1 資料來源與計算方法

1.1 資料來源

綜合考慮氣象資料的嚴謹性和代表性及各省氣象數(shù)據(jù)時間尺度和氣象站點數(shù)據(jù)的可得性和完整性，本研究采用1990—2009年福建?。?0個代表站）及其相鄰的浙江?。?1個代表站）、江西?。?1個代表站）和廣東?。?3個代表站）近20年的逐月降水資料進行統(tǒng)計分析。

1.2 降水變率的計算方法

1.2.1 相對變率

降水絕對變率是指某一時期的實際降水量與多年同期平均降水量之差，稱為降水絕對變率。然而，為了便于不同地區(qū)進行比較，我們采用相對變率的計算方法，即降水絕對變率與多年同期平均降水量的百分比：

式（1）中：CV為降水相對變率;Xi為某站逐年降水量;為某站累年平均降水量;n為資料年數(shù)。

1.2.2 變異系數(shù)法

相對變率法主要用于單站降水變率的統(tǒng)計分析，對于區(qū)域性平均降水狀況，采用變異系數(shù)法。即

式（2）中：CV為降水變率;σ為某地區(qū)降水量的標準差，為某地區(qū)某一時間降水量的平均值。

2 近20年東南地區(qū)降水變化特征

2.1 東南地區(qū)降水的空間分布

為了研究東南地區(qū)降水變率特征，要先了解該地域的降水氣候特征。中國的東南部地區(qū)每年的春季受西南暖濕氣流和南海季風槽的影響，雨帶最先形成于華南地區(qū)的廣東省和福建省的南部地區(qū)（4月前后），也稱華南前汛期。到了初夏（5月前后），由于北方冷空氣減弱，南方暖濕氣流的加強，因此雨帶北抬至福建省中北部及江西省中南部地區(qū)。隨著西南暖濕氣流的進一步加強和北方冷空氣的繼續(xù)減弱，雨帶進入長江中下游地區(qū)的浙江省和江西省的北部地區(qū)，此時正值梅子的成熟季節(jié)，所以也稱梅雨季。7月份，中國東南部的雨季基本結束，整個東南地區(qū)轉入副熱帶高壓控制下，天氣晴熱少雨。在7～9月的夏季中，東南部地區(qū)的水資源主要依賴臺風。因此，夏季臺風影響個數(shù)和強度直接決定夏季降水量的多少。東南地區(qū)近20年來，降水量較大區(qū)域出現(xiàn)在江西省北部和福建省西北部及廣東沿海;年降水較少的地區(qū)分布在浙江省沿海和福建省沿海。江西省北部地區(qū)和福建西北部地區(qū)的降水中心發(fā)生在每年的5～6月，主要是由西風帶系統(tǒng)引起的汛期強降水造成的。廣東沿海的降水中心主要是華南前汛期和臺風季降水共同造成的。

2.2 降水的季節(jié)變化

將4個省轄區(qū)內(nèi)所有代表站的月平均降水量進行平均代表該省的月平均降水量，可分析各省降水的季節(jié)性變化（如圖1所示）：1～3月和10～12月的降水量是一年中最少的，即東南地區(qū)秋冬季降水較少。4～6月的汛期（或梅雨季）的降水是全年最多的，浙江、福建和廣東3省的沿海地區(qū)在7～9月的臺風季還出現(xiàn)降水的次高峰期。所以不難看出，在浙江、福建和廣東3省的沿海地區(qū)年內(nèi)降水是呈雙峰型分布特征，而江西省和其他省的內(nèi)陸地區(qū)因受臺風影響較小，所以年內(nèi)降水呈單峰型分布特征。

2.3 降水的年代際變化

通過對4個省份年降水量的分析我們可以看到（如圖2所示）：2002年以前東南地區(qū)年降水量相對較多，2003年以后年降水量相對較少，特別是2003—2004年東南地區(qū)出現(xiàn)50年一遇較大范圍的嚴重干旱，年降水量明顯偏少，同樣1991年也出現(xiàn)了干旱天氣，年降水量也相對較少。

3 近20年東南地區(qū)降水變率特征分析

3.1 降水變率的季節(jié)變化

通過對東南地區(qū)4省的降水氣候特征進行分析后，我們采用變異系數(shù)法計算該地區(qū)的逐月平均降水變率。由圖3得知：東南地區(qū)秋冬季和初春降水變率最大，尤其是福建和廣東兩省的特征分布更明顯。例如，福建省和廣東省10月份的降水變率都達到1.2以上，這是因為10月份東南地區(qū)沿海的降水是由西風帶系統(tǒng)降水和晚臺風降水組成的，不同年份由于冷空氣強度的不同導致東南地區(qū)沿海的降水量有明顯的差別;此外，東南地區(qū)沿海有可能受到晚臺風的影響導致某些年份明顯偏多，加上降水平均值較小，導致該地區(qū)降水變率大。初春時期，我國大部仍處于冬季風的影響，但福建和廣東兩省有的年份則受到西南暖濕氣流的影響出現(xiàn)較明顯的降水過程，導致該地區(qū)初春時期的降水變率也較大。

相反，汛期和臺風季的降水變率卻相對較小。這主要是由于汛期和臺風季的降水總量較大，盡管每年降水也出現(xiàn)不同程度的變化，但降水變率卻相對較小。不過7月份正是汛期降水和臺風季降水的過渡時期，由于汛期結束時間和臺風影響時間的不同，因此各年的降水變化相對較大，從而導致7月份的降水變率相對較大。

3.2 降水變率的年代變化

為了分析東南地區(qū)四省降水變率的年代變化，以5年為一時間單位計算各省每5年的降水變率（如圖4所示）。分析結果表明：近20年華南地區(qū)的降水變率年際變化并不明顯，但2003—2004年東南地區(qū)出現(xiàn)50年一遇的大范圍的嚴重干旱，使得21世紀初的降水變率明顯加大，特別是浙江省的變化更加明顯。

從圖4中還可看出：福建和廣東兩省的降水變率不但相對較大，而且年代變化也相似。這主要是由于福建省和廣東省同處華南沿海地區(qū)，在初春時期易受到西南暖濕氣流加強的影響而出現(xiàn)較明顯的降水過程。此外，在福建省的西北部和廣東省的北部分別有武夷山脈和南嶺山脈，由于山脈對南下冷空氣產(chǎn)生地形阻擋，使不同強度的冷空氣在少雨季節(jié)降水的不確定性被放大，因而降水變率較大且年代變化相似。

此外，從浙江省歷年降水量變化可知，它不但在東南地區(qū)4省中降水量是最小的，而且年際變化也最小。但該省2002年的降水量是歷年最多的，2003年降水量又是歷年最少的，導致它在21世紀初的降水變率明顯加大。

3.3 降水變率的空間分布特征

通過計算東南4省各代表站的年平均相對變率，可得到東南地區(qū)降水變率的空間分布。江西和浙江兩省的降水變率則相對較小，而福建、廣東兩省沿海的降水變率相對較大。主要原因是盡管東南地區(qū)秋冬季和春季降水受西風帶系統(tǒng)的影響較為明顯，但是福建西北部和廣東北部存在地形山脈的阻擋，導致不同年份降水量的不穩(wěn)定性增大;此外，福建、廣東兩省沿海地區(qū)除受西風帶系統(tǒng)影響外，還受西南暖濕氣流強弱的變化影響比較明顯，使秋冬季和初春季節(jié)的降水年際變化較大，從而導致該地區(qū)降水變率加大。

4 分析結論

（1）東南地區(qū)降水的季節(jié)分布特征為汛期和臺風季降水較多，秋冬季降水較少，沿海地區(qū)的降水分布呈雙峰型特征，內(nèi)陸地區(qū)的降水分布呈單峰型特征。

（2）對降水變率的季節(jié)性分布而言，汛期和臺風季降水量較多，盡管歷史降水量也有明顯變化，但降水變率卻較小;相反的秋冬季節(jié)由于平均降水量較小，有的年份也會出現(xiàn)明顯的降水過程，所以降水變率反而較大。

（3）對降水變率的空間分布而言，江西和浙江兩省的秋冬季和春季降水主要受西風帶系統(tǒng)的影響，降水相對穩(wěn)定，所以降水變率則相對較小;而福建、廣東兩省沿海除受西風帶系統(tǒng)影響外，受西南暖濕氣流強弱的變化影響更加明顯，即秋冬季和初春季節(jié)的降水年際變化較大，所以降水變率較大。

（4）近20年東南地區(qū)的降水變率年際變化并不明顯，但2003年東南地區(qū)出現(xiàn)50年一遇的大范圍的嚴重干旱，造成21世紀初的降水變率明顯加大，特別是浙江省的變化更加明顯。

參 考 文 獻

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