白宇軒 , 杜 軍 , 王 挺 , 索朗旺堆 , 黨雪妮

（1. 西藏自治區(qū)林芝市氣象局, 林芝 860000；2. 西藏高原大氣環(huán)境科學(xué)研究所/西藏高原大氣環(huán)境研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,拉薩 850001；3. 中國(guó)氣象局墨脫大氣水分循環(huán)綜合觀測(cè)野外科學(xué)試驗(yàn)基地, 墨脫 860700）

引言

近年來(lái)，因全球氣候變化，自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)加劇，已成為影響全球可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)之一[1]。Easterling等[2]認(rèn)為全球極端降水事件數(shù)量顯著增加的區(qū)域多于顯著減少的區(qū)域。Frich等[3]、Westra等[4]研究指出，20世紀(jì)后半期全球極端降水事件的天數(shù)和極端降水的強(qiáng)度均表現(xiàn)出顯著增多的趨勢(shì)。我國(guó)也在極端降水研究方面取得了一系列成果。盧珊等[5]分析表明，1961～2016年我國(guó)極端降水事件明顯增多，極端降水量和極端降水日數(shù)呈增加趨勢(shì)的站點(diǎn)占總站數(shù)的68%，且主要集中在東南沿海和西部地區(qū)。鄒磊等[6]研究指出，1961～2017年長(zhǎng)江中下游流域極端降水指數(shù)除持續(xù)干燥指數(shù)和持續(xù)濕潤(rùn)指數(shù)外，其余降水指數(shù)均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。馬偉東等[7]認(rèn)為1961～2017年青藏高原各站點(diǎn)的極端降水量、極端降水日數(shù)和極端降水貢獻(xiàn)率均表現(xiàn)出了明顯的上升趨勢(shì)，雖然極端降水強(qiáng)度也在上升但趨勢(shì)并不明顯。趙金鵬[8]分析表明，1961～2016年青藏高原年降水量、日降水強(qiáng)度、強(qiáng)降水量、極端強(qiáng)降水量、低強(qiáng)度降水日數(shù)、中等強(qiáng)度降水日數(shù)、最大1日降水量和最大5日降水量均呈增加趨勢(shì)，強(qiáng)降水量和極端強(qiáng)降水量的增加幅度超過(guò)了總降水量的一半以上，連續(xù)干旱日數(shù)和連續(xù)濕潤(rùn)日數(shù)呈減少趨勢(shì)。關(guān)于西藏地區(qū)極端降水，有研究表明1961～2012年連續(xù)干旱日數(shù)呈顯著減少趨勢(shì)，連續(xù)5日最大降水量也趨于減少但不顯著，其他極端降水指數(shù)趨于增加且不顯著[9]；1971～2012年珠峰地區(qū)連續(xù)干旱日數(shù)、連續(xù)濕日和降水強(qiáng)度表現(xiàn)為增加趨勢(shì)，其他極端降水指數(shù)趨于減少[10]；1961～2005年雅魯藏布江流域1日最大降水量和連續(xù)無(wú)降水天數(shù)呈減少趨勢(shì)，連續(xù)5日最大降水量、中雨日數(shù)、年平均降水強(qiáng)度和年連續(xù)降水天數(shù)趨于增加[11]。

藏東南（西藏自治區(qū)林芝市）境內(nèi)多山，河谷縱橫，地勢(shì)西高東低，海拔高低懸殊，形成了獨(dú)特的立體氣候，以山地亞熱帶和熱帶濕潤(rùn)、高原溫帶濕潤(rùn)半濕潤(rùn)氣候?yàn)橹?，水資源極為豐富，年降水量大于600 mm，其中察隅、墨脫等低海拔地區(qū)超過(guò)1000 mm，甚至達(dá)3000 mm以上，是西藏降水最豐沛的地區(qū)，也是我國(guó)第2個(gè)多雨中心[12]。此外，藏東南也是我國(guó)泥石流、滑坡災(zāi)害最為嚴(yán)重的地區(qū)之一[13?15]，而極端降水又是泥石流、滑坡災(zāi)害的激發(fā)條件。但是，目前針對(duì)藏東南極端降水的研究少見報(bào)道，亟待加強(qiáng)。為此，本文基于1971～2020年藏東南4個(gè)氣象站逐日降水量資料，選取適合當(dāng)?shù)氐?0個(gè)極端降水指數(shù)，采用線性趨勢(shì)、Mann-Kendall非參數(shù)檢驗(yàn)、R/S趨勢(shì)分析、Morlet小波等方法，分析了近50 a藏東南極端降水指數(shù)的時(shí)空變化特征，以期為區(qū)域山洪、泥石流、滑坡、崩塌等災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理以及川藏鐵路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)等提供科學(xué)支撐。

1 資料與方法

1.1 資料

本文利用1971～2020年藏東南4個(gè)站（圖1）逐日降水量資料，資料來(lái)源于西藏自治區(qū)氣象信息中心，數(shù)據(jù)均進(jìn)行了質(zhì)量控制。采用國(guó)家氣候中心提供的88項(xiàng)大氣環(huán)流指數(shù)（1981～2020年）中的亞洲極渦、西太平洋副熱帶高壓、印緬槽以及西藏高原等指數(shù)；26項(xiàng)海溫指數(shù)中的NINO3,4區(qū)海表溫度距平指數(shù)、印度洋暖池面積和強(qiáng)度指數(shù)、西太平洋暖池面積和強(qiáng)度指數(shù)、暖池型和冷舌型ENSO指數(shù)；16項(xiàng)其他指數(shù)中的太陽(yáng)黑子指數(shù)、南方濤動(dòng)指數(shù)、太陽(yáng)輻射通量指數(shù)和赤道太平洋次表層海溫指數(shù)。

圖1 藏東南地理位置及氣象站點(diǎn)分布

1.2 研究方法

1.2.1 極端降水指數(shù)

極端降水指數(shù)（Extreme precipitation index, EPI）是從世界氣象組織（WMO）氣候委員會(huì)（CCL）及氣候變率和可預(yù)報(bào)性研究計(jì)劃（CLIVAR）推薦的27個(gè)極端氣候指數(shù)[16]中，結(jié)合藏東南氣候特點(diǎn)選取了10個(gè)指數(shù)（表1）。各站極端降水指數(shù)運(yùn)用RClimDex軟件[17]計(jì)算，藏東南用4個(gè)站的平均值表示。多年平均為基準(zhǔn)期（1981～2010年）的平均值。

表1 極端降水指數(shù)定義

1.2.2 線性變化趨勢(shì)估計(jì)

線性變化趨勢(shì)[18]計(jì)算公式如下：

式中：Y為極端降水指數(shù)；t為時(shí)間；a0為常數(shù)項(xiàng)；a1為線性趨勢(shì)項(xiàng)，把a(bǔ)1×10年稱為極端降水指數(shù)每10 a的變化趨勢(shì)。對(duì)于變化趨勢(shì)的顯著性，采用時(shí)間t與原序列變量Y之間的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行不同程度的顯著性檢驗(yàn)（p<0.10，p<0.05和p<0.01）。

1.2.3 Mann-Kendall方法

采用Mann-Kendall（M-K）法[18]對(duì)極端降水指數(shù)進(jìn)行突變檢驗(yàn)。M-K法是一種氣候診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)，是世界氣象組織推薦并已廣泛應(yīng)用的非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法。該方法可以判斷氣候序列中是否存在氣候突變，如果存在，可確定出突變發(fā)生的時(shí)間。

1.2.4 R/S分析法

R/S分析法[19]可通過(guò)計(jì)算獲取Hurst指數(shù)（簡(jiǎn)稱H指數(shù)）來(lái)判斷極端降水指數(shù)時(shí)間序列變化趨勢(shì)的持續(xù)性，用以預(yù)測(cè)藏東南未來(lái)極端降水指數(shù)變化。H指數(shù)的分類等級(jí)見表2。由表2可知：（1）當(dāng)0

表2 H指數(shù)分級(jí)[21]

1.2.5 Morlet小波分析

Morlet小波是常用小波函數(shù)之一，它可以判別時(shí)間序列中所包含多時(shí)間尺度周期性的大小及這些周期在時(shí)域中的分布。本研究應(yīng)用Morlet小波分析方法[22,23]，對(duì)藏東南各項(xiàng)極端降水指數(shù)進(jìn)行周期分析。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理、分析、繪圖均利用Excel 2007軟件完成，并利用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[24]（Data Processing System）提供的M-K檢驗(yàn)法、Hurst指數(shù)計(jì)算方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果分析

2.1 藏東南極端降水指數(shù)的時(shí)間變化

2.1.1 年際變化

表3給出了近50 a（1971～2020年）藏東南各項(xiàng)極端降水指數(shù)的變化趨勢(shì)。由表3可知，各項(xiàng)極端降水指數(shù)變幅都不大，且均未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。其中，RX1day、R20mm、CWD、R95pTOT、PRCPTOT呈下降趨勢(shì)，平均每10 a分別下降0.49 mm、0.02 d、0.16 d、1.51 mm和1.78 mm；其他指數(shù)趨于增加，增幅以CDD最 大（1.31 d·10a?1），SDII最 ?。?.04 mm·d?1·10a?1）。1991～2020年，大部分極端降水指數(shù)變幅都有不同程度的增加，其中RX5day（圖2a）增幅為3.35 mm·10a?1，R99pTOT（圖2b）增幅達(dá)6.66 mm·10a?1，而PRCPTOT（圖2c）減幅更明顯，達(dá)?38.43 mm·10a?1（p<0.10）；RX1-day（圖2d）、R95pTOT（圖略）由減變?cè)?，而SDII（圖略）、R10mm（圖略）由增變減。

圖2 1971～2020年藏東南部分極端降水指數(shù)變化趨勢(shì)

表3 1971～2020年藏東南及各站極端降水指數(shù)的變化趨勢(shì)

2.1.2 年代際變化

表4給出了藏東南各項(xiàng)極端降水指數(shù)距平的年代際變化。在10 a時(shí)間尺度上，20世紀(jì)70～80年代，RX1day、R20mm、R95pTOT、R99pTOT為正距平，其他指數(shù)為負(fù)距平；20世紀(jì)90年代，除RX1day、R99pTOT為負(fù)距平外，其他指數(shù)均為正距平；進(jìn)入21世紀(jì)前10年，僅有CDD為正距平，其他指數(shù)均為負(fù)距平；21世紀(jì)10年代，R10mm、CWD和PRCPTOT為負(fù)距平，其余指數(shù)均為正距平?？傮w上，藏東南極端降水指數(shù)在20世紀(jì)90年代多為正距平，21世紀(jì)前10年多為負(fù)距平。

表4 1971～2020年藏東南各項(xiàng)極端降水指數(shù)距平的年代際變化

在30 a時(shí)間尺度上，60%的極端降水指數(shù)表現(xiàn)為下降趨勢(shì)。比較1991～2020年與1971～2000年的平均值可知，RX5day、SDII、R10mm、CWD分別增加0.47 mm、0.03 mm·d?1、0.19 d和3.73 d，RX1day、R20mm、CWD、R95pTOT、R99pTOT和PRCPTOT依次減少1.99 mm、0.40 d、0.17 d、13.11 mm、3.31 mm和12.66 mm。

2.1.3 趨勢(shì)分析

采用R/S分析方法，計(jì)算了1971～2020年藏東南各極端降水指數(shù)的H指數(shù)（表5）。由表5可知，8個(gè)極端降水指標(biāo)的H指數(shù)均在0.5以上，說(shuō)明各指數(shù)存在不同程度的持續(xù)性，未來(lái)的變化趨勢(shì)可能仍與過(guò)去保持一致。其中R10mm、R20mm、CDD、CWD和PRCPTOT的H指數(shù)>0.65，持續(xù)性為較強(qiáng)及以上等級(jí)，未來(lái)這4個(gè)極端降水指數(shù)保持歷史變化趨勢(shì)的可能性極大；RX1day、SDII的H指數(shù)介于0.55～0.65，因而具有較弱的持續(xù)性。RX5day、R99pTOT的H指數(shù)介于0.45～0.50，為很弱的反持續(xù)性，未來(lái)這2個(gè)極端降水指數(shù)變化趨勢(shì)可能與過(guò)去相反。結(jié)合近50 a藏東南各極端降水指數(shù)的變化趨勢(shì)，可預(yù)測(cè)其未來(lái)變化趨勢(shì)，即RX1day、R20mm、CWD、R95pTOT、PRCPTOT仍趨于下降，說(shuō)明未來(lái)區(qū)域洪澇風(fēng)險(xiǎn)降低，但并不排除未來(lái)極端強(qiáng)降水造成洪澇、泥石流、山體滑坡等災(zāi)害發(fā)生的可能性。

表5 1971～2020年藏東南各項(xiàng)極端降水指數(shù)的H指數(shù)和突變年份

2.1.4 突變分析

從近50 a藏東南各極端降水指數(shù)M-K檢測(cè)結(jié)果（圖3）可以看出，除CDD發(fā)生了突變外，其他指數(shù)均未出現(xiàn)氣候突變。如圖3d所示，CDD UF曲線在1971～1980年呈振蕩下降趨勢(shì)，1981～2020年趨于上升。UF和UB曲線在2002年出現(xiàn)交叉，且交叉點(diǎn)位于±1.96之間，即確定2002年為突變點(diǎn)，由相對(duì)偏少期躍變?yōu)橄鄬?duì)偏多期，突變前后平均CDD分別為56.3 d和61.4 d，突變后較突變前偏多5.1 d。

圖3 1971～2020年藏東南部分極端降水指數(shù)突變檢驗(yàn)（藍(lán)色線為UF，紅色線為UB，綠色虛線為0.05水平的顯著性檢驗(yàn)臨界值）

2.1.5 周期分析

利用Morlet小波方法，分析了1971～2020年藏東南各項(xiàng)極端降水指數(shù)的周期變化特征（圖4）。結(jié)果顯示，多數(shù)極端降水指數(shù)存在顯著的3～4 a振蕩周期（通過(guò)0.05水平的顯著性檢驗(yàn)）和10～15 a振蕩周期（未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)且分布時(shí)段不相同）。近50 a，RX1day主要有2～4 a的準(zhǔn)周期和10 a的長(zhǎng)周期，前者貫穿于整個(gè)時(shí)段，后者主要存在于20世紀(jì)80年代中期～21世紀(jì)前10年中期；RX5day有6 a的顯著周期和12 a的長(zhǎng)周期，這2個(gè)周期分別存在于20世紀(jì)70年代、80年代中期～21世紀(jì)前10年初期；SDII存在3～4 a、6 a的顯著周期，前者主要在20世紀(jì)70年代后期，后者發(fā)生在80年代中期之前，而10 a的長(zhǎng)周期主要存在于20世紀(jì)80～90年代；R20mm有存在于整個(gè)時(shí)段的3～4 a的顯著周期，以及存在于20世紀(jì)70年代中期～90年代的8～10 a的長(zhǎng)周期；CDD只有3 a的顯著周期，主要在1971～1988年和1993～2010年兩個(gè)時(shí)段；R95pTOT有3～4 a、6 a的顯著周期和10 a的長(zhǎng)周期，其中3～4 a周期始終貫穿于20世紀(jì)80年代～21世紀(jì)前10年，6 a周期僅發(fā)生在20世紀(jì)70年代～80年代初，而10 a周期主要存在于20世紀(jì)80年代中期～90年代；R99pTOT過(guò)去50 a里存在3～4 a的顯著周期和8 a的長(zhǎng)周期，前者存在于20世紀(jì)70～80年代和90年代后期之后，后者發(fā)生在20世紀(jì)80年代～21世紀(jì)前5年；PRCPTOT也存在顯著的3～4 a周期，另外在20世紀(jì)70年代～90年代中期還存在10 a周期。

圖4 1971～2020年藏東南極端降水指數(shù)小波分析（右: 紅實(shí)線表示頭部影響的臨界線，黑實(shí)線內(nèi)的區(qū)域通過(guò)了0.05水平的顯著性檢驗(yàn)）及小波全域能量譜（左: 藍(lán)實(shí)線為對(duì)應(yīng)的能量譜，其中超過(guò)綠虛線的部分通過(guò)了0.05水平的顯著性檢驗(yàn)）

2.2 極端降水指數(shù)的空間分布

2.2.1 平均態(tài)的空間分布

從1981～2010年藏東南各站極端降水指數(shù)平均值的空間分布(圖略)來(lái)看，RX1day、RX5day分別為31.1～47.3 mm和75.8～102.5 mm，以波密最大、林芝最小。R10mm、R20mm分布較為一致，呈東多西少的分布特征，最大值均出現(xiàn)在波密，分別為27.7 d和7.8 d，最小值都在米林，分別為5.8 d和4.3 d。CDD介于47.4～80.8 d，呈東低西高的分布特征，最高值在林芝，最低值在察隅。CWD分布與CDD相似，不過(guò)最高值在米林（11.9 d），最低值仍在察隅（9.8 d）。

強(qiáng)度是衡量極端降水的另一要素，強(qiáng)度越大越容易造成洪澇災(zāi)害。藏東南平均降水強(qiáng)度為6.8 mm·d?1，其中波密最大（7.1 mm·d?1），米林最?。?.8 mm·d?1）。R95pTOT、R99pTOT、PRCPTOT總體上都呈自東向西遞減的分布特征，高值區(qū)在波密，低值區(qū)位于林芝，分別為128.8～191.6 mm、33.8～62.4 mm和668.8～870.0 mm。

2.2.2 變化趨勢(shì)的空間分布

根據(jù)1971～2020年藏東南各站極端降水指數(shù)變化趨勢(shì)（表3）來(lái)看，近50 a RX1day只在林芝站呈增加趨勢(shì)（0.77 mm·10a?1），其他3站均為減少趨勢(shì)，減幅為0.13～1.58 mm·10a?1，以波密減幅最大。RX5day在所有站點(diǎn)上都表現(xiàn)出增加趨勢(shì)，增幅為0.56～1.67 mm·10a?1，其中林芝最大、波密最小。SDII在波密站無(wú)變化，其他站點(diǎn)都趨于增加，增幅為0.02～0.07 mm·d?1·10a?1，以林芝最大、察隅最小。R10mm除察隅呈減少趨勢(shì)外（?0.71 d·10a?1），其他3站均為增加趨勢(shì)，增幅為0.03～0.63 d·10a?1，以米林最大。R20mm增減幅都不大，林芝、察隅均為0.02 d·10a?1，米林、波密分別為?0.07 d·10a?1和?0.03 d·10a?1。CDD僅波密站表現(xiàn)為弱的減少趨勢(shì)（?0.38 d·10a?1），其他站點(diǎn)傾向于增加，增幅為0.57～4.01 d·10a?1，以米林最大。CWD呈東減西增特征，其中波密減幅最大，為?0.42 d·10a?1；米林增幅最大，為0.04 d·10a?1。R95pTOT僅在林芝站呈較明顯的增加趨勢(shì)（2.72 mm·10a?1），其他3站均趨于減少，減幅為0.79～5.41 mm·10a?1，以米林最大。各站R99pTOT、PRCPTOT均表現(xiàn)為東減西增的分布特征，其中R99pTOT變幅 為?5.45～5.50 mm·10a?1，PRCPTOT變 幅 為?17.79～11.29 mm·10a?1，兩者增幅最大值都在林芝，減幅最大值分別在波密和察隅。

近30 a，各站SDII、R10mm、CWD、PRCPTOT均表現(xiàn)為減少趨勢(shì)，尤其是PRCPTOT減幅變大最為明顯；所有站RX5day趨于增加，多數(shù)站RX1day、R99pTOT也傾向于增加。R20mm、R95pTOT在波密、米林2站趨減，在林芝、察隅2站趨增。

2.3 極端降水指數(shù)的相關(guān)性

表6列出了各極端降水指數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)。由表中可看出，CDD、CWD與其他極端降水指數(shù)的相關(guān)系數(shù)相對(duì)較小，且p>0.05；而其他極端降水指數(shù)之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)均為p<0.01，甚至達(dá)到p<0.001，說(shuō)明這些極端降水指數(shù)的空間分布規(guī)律具有很高的相似性。

表6 藏東南極端降水指數(shù)相關(guān)系數(shù)矩陣

2.4 極端降水指數(shù)與多時(shí)間尺度降水量的關(guān)系

表7給出了各極端降水指數(shù)與多時(shí)間尺度降水量的相關(guān)系數(shù)。分析表明，各極端降水指數(shù)與年降水量存在顯著的相關(guān)性（p<0.05），超過(guò)了與其他時(shí)間尺度降水量的相關(guān)性，尤其是R10mm、PRCPTOT與年降水量相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.92以上（p<0.001），表明R10mm、PRCPTOT對(duì)藏東南年降水量具有很好的指示性。除CDD外，汛期（5～9月）降水量也與各極端降水指數(shù)存在顯著的相關(guān)關(guān)系，其中與SDII、R20mm、R95pTOT、PRCPTOT指數(shù)的相關(guān)系數(shù)高于0.70（p<0.001），這說(shuō)明極端降水對(duì)汛期降水量的變化也有較大影響。在分析各極端降水指數(shù)與汛期各月降水量的相關(guān)系數(shù)發(fā)現(xiàn)，80%的極端降水指數(shù)與6月降水量的相關(guān)性較好，其他月份降水量只與少數(shù)極端降水指數(shù)存在顯著的相關(guān)性；70%的極端降水指數(shù)與非汛期(10月～次年4月)降水量有著顯著關(guān)系，但相關(guān)系數(shù)較汛期偏低?？傊?，各極端降水指數(shù)與年降水量、汛期降水量之間有著顯著的相關(guān)性，這對(duì)年降水量和汛期降水量具有一定的指示性。

表7 藏東南各極端降水量與多尺度降水量的相關(guān)系數(shù)

2.5 極端降水指數(shù)與大氣環(huán)流指數(shù)、太陽(yáng)黑子等的相關(guān)性

利用Pearson相關(guān)系數(shù)計(jì)算了1981～2020年藏東南各項(xiàng)極端降水指數(shù)與大氣環(huán)流指數(shù)、太陽(yáng)黑子、南方濤動(dòng)指數(shù)等的相關(guān)系數(shù)（表8）。分析可知，多數(shù)極端降水指數(shù)與大氣環(huán)流指數(shù)的相關(guān)性不顯著，但個(gè)別指數(shù)之間存在顯著的相關(guān)性，如RX1day、RX5day、R95pTOT與亞洲極渦面積指數(shù)有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中RX5day相關(guān)系數(shù)最大（?0.41，p<0.01），CWD與亞洲極渦強(qiáng)度指數(shù)有較顯著的正相關(guān)（p<0.05），RX5day還與西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)有著顯著的正相關(guān)關(guān)系。只有CWD與太陽(yáng)黑子有顯著的正相關(guān)關(guān)系（p<0.05）。各項(xiàng)極端降水指數(shù)與南方濤動(dòng)指數(shù)、太陽(yáng)輻射通量指數(shù)不存在顯著的相關(guān)關(guān)系。而RX5day、PRCPTOT、CDD與赤道太平洋次表層海溫指數(shù)也有著顯著的相關(guān)關(guān)系（p<0.05），其中CDD是正相關(guān)。

表8 藏東南極端降水指數(shù)與年平均環(huán)流特征指數(shù)、太陽(yáng)黑子、南方濤動(dòng)指數(shù)等的相關(guān)系數(shù)

2.6 極端降水指數(shù)與海溫指數(shù)的相關(guān)性

從1981～2020年藏東南各項(xiàng)極端降水指數(shù)與年平均海溫指數(shù)的相關(guān)系數(shù)（表9）來(lái)看，絕大部分極端降水指數(shù)與年平均海溫指數(shù)的關(guān)系不顯著，只有RX5day與印度洋暖池面積和強(qiáng)度指數(shù)呈顯著的正相關(guān)（p<0.10），CWD與西太平洋暖池面積指數(shù)為顯著的負(fù)相關(guān)（p<0.05）。

表9 藏東南極端降水指數(shù)與年平均海溫指數(shù)的相關(guān)系數(shù)

3 結(jié)論

本文基于1971～2020年藏東南4個(gè)氣象站逐日降水量資料，選取適合當(dāng)?shù)氐?0個(gè)極端降水指數(shù)，采用多種數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，分析了藏東南極端降水指數(shù)的時(shí)空變化特征及其與大氣環(huán)流指數(shù)、太陽(yáng)黑子、海溫指數(shù)之間的關(guān)系，得到如下主要結(jié)論：

（1）1971～2020年，藏東南極端降水指數(shù)變化幅度都不大，其中RX1day、R20mm、CWD、P95pTOT、PRCPTOT呈下降趨勢(shì)，其他指數(shù)趨于增加，以CDD增幅最大。1991～2020年，大部分極端降水指數(shù)變幅都有不同程度增大，其中RX5day增幅為3.35 mm·10a?1，R99pTOT增幅達(dá)6.66 mm·10a?1，而PRCPTOT減幅更明顯，達(dá)?38.43 mm·10a?1。極端降水指數(shù)變化的空間分布差異大，增減趨勢(shì)區(qū)域一致性差。年代際變化尺度上，極端降水指數(shù)在20世紀(jì)90年代多為正距平，21世紀(jì)前10年多為負(fù)距平。

（2）多個(gè)極端降水指數(shù)的Hurst指數(shù)表現(xiàn)為較強(qiáng)或強(qiáng)持續(xù)性，未來(lái)將保持近50 a以來(lái)的變化趨勢(shì)，其中RX1day、R20mm、CWD、P95pTOT、PRCPTOT仍將持續(xù)減少。除CDD在2002年發(fā)生了由相對(duì)偏少期躍變?yōu)橄鄬?duì)偏多期的突變外，其他指數(shù)未出現(xiàn)氣候突變。多個(gè)極端降水指數(shù)存在顯著的3～4 a振蕩周期。

（3）CDD、CWD與其他極端降水指數(shù)的相關(guān)系數(shù)相對(duì)較小，而其他極端降水指數(shù)之間呈顯著的正相關(guān)。各極端降水指數(shù)與年降水量、汛期降水量之間存在顯著的相關(guān)性。

（4）多個(gè)極端降水指數(shù)與大氣環(huán)流指數(shù)的相關(guān)性不顯著，只有RX1day、RX5day、R95pTOT與亞洲極渦面積指數(shù)有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，RX5day與西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)有顯著的正相關(guān)關(guān)系。僅CWD與太陽(yáng)黑子之間有顯著的正相關(guān)關(guān)系，各項(xiàng)極端降水指數(shù)與南方濤動(dòng)指數(shù)、太陽(yáng)輻射通量指數(shù)的相關(guān)不顯著。RX5day、PRCPTOT、CDD與赤道太平洋次表層海溫指數(shù)有顯著的相關(guān)關(guān)系，其中CDD是正相關(guān)。

（5）與海溫指數(shù)的相關(guān)性方面，只有RX5day與印度洋暖池面積和強(qiáng)度指數(shù)存在顯著的正相關(guān)，CWD與西太平洋暖池面積指數(shù)有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。