1961～2010年平遠縣降水氣候特征分析

楊柳嫦　李元輝

摘要利用平遠縣氣象觀測場1961～2010年降水資料，采用線性傾向估計、滑動平均、M-K檢驗等方法分析降水的氣候變化特征，結果表明，近50年平遠縣年降水量以27.7 mm/10a的速率在增加，且主要集中在春夏兩季；用M-K突變檢驗可知近50年平遠降水存在3次突變時期，即1969～1971、2001～2002、2007～2008年，但變化不顯著；降水日主要在3～8月，年降水日數(shù)略有下降。

關鍵詞氣候變化；降水特征；突變檢驗；季節(jié)特征；滑動平均；平遠縣

中圖分類號S161.6文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）09-02681-02

作者簡介楊柳嫦（1987- ），女，廣東湛江人，助理工程師，從事應用氣象研究。

平遠縣地處粵、贛、閩三省交界處，介于24°23～24°56′N、115°43′～116°07′ E。秋冬少雨，春夏多雨，年平均氣溫為20.7 ℃，年均降水量為1 640.3 mm，雨季明顯。有研究指出，廣東的年降水量分配除少數(shù)地區(qū)為單峰型外，多數(shù)地區(qū)為雙峰型，即5～6月為主雨峰，8月份為次雨峰[1]。近幾年也有不少學者研究表明梅州市的降水存在震蕩周期的[2-3]。筆者在此利用平遠縣氣象站1961～2010年降水資料，采用線性傾向估計、滑動平均、MK檢驗等方法，分析近50年平遠縣降水氣候特征。

1資料與方法

1.1資料來源所選資料來源于平遠縣氣象觀測站提供的1961～2010年的降水資料。季節(jié)劃分為春季（3～5月）、夏季（6～8月）、秋季（9～11月）、冬季（12月～次年2月）。

1.2分析方法

1.2.1線性傾向估計。利用線性傾向估計分析降水量的變化趨勢，用y表示氣候變量，ti表示y所對應的時間，建立一元線性回歸方程i=a+bti（i=1，2，…，n），式中，a為回歸常數(shù)，b為回歸系數(shù)，a和b可以用最小二乘法進行估計，對y與ti之間的相關系數(shù)進行檢驗。回歸系數(shù)b表示氣候變量y的趨勢傾向，當b>0時表示y隨時間t呈上升趨勢，b<0時，表示y隨時間t呈下降趨勢。|b|的大小可以反映上升或下降的快慢程度[4]。

1.2.211年滑動平均。滑動平均是趨勢擬合的基礎方法，經(jīng)過滑動平均后，序列中短于滑動長度的周期大大削弱，顯現(xiàn)出變化趨勢。滑動平均序列表示為：j1k=ki=1xi+j-1（j=1，2，…，n-k+1），式中，k為滑動長度[5]。文中對50年的年降水資料采用11年滑動平均。

1.2.3MannKendall法。簡稱MK法，是一種非參數(shù)統(tǒng)計檢驗方法，其優(yōu)點是樣本不需要遵從一定的分布，也不受少數(shù)異常值的干擾，更適用于類型變量和順序變量，計算也比較簡便，且可以明確突變開始的時間，又可確定上升和下降趨勢顯著出現(xiàn)時間。具體方法是對于具有n個樣本量的時間序x，構造一秩序列：Sk=ki=1ri（k=2，3，…，n），秩序列Sk是第i時刻數(shù)值大于j時刻數(shù)值個數(shù)的累計數(shù)。在時間序列隨機獨立的假設下，定義統(tǒng)計量：UKk=[Sk-E（Sk）]VAR（Sk）（k=1，2，…，n），式中，UF1= 0，E（Sk）、Var（Sk）是累計數(shù)Sk均值和方差，給定顯著性水平（取α= 0.05，則U0.05=±1.96），當|UFk|>Uα時，表明序列存在明顯的增長或減少趨勢。所有UFk將組成一條曲線UF。把同樣的方法引用到反序列中，得到另一條曲線UB。如果UF>0，則表明序列呈上升趨勢，UF<0則表明呈下降趨勢。如果UF和UB 2條曲線出現(xiàn)交點，且交點在臨界線之間，那么交點對應的時刻便是突變開始的時間[5-7]。

2結果與分析

2.1降水量變化特征

2.1.1年變化。由圖1可見，1961～2010年平遠縣年平均降水量為1 640.0 mm，近50年平遠縣的年降水量總體呈平穩(wěn)略升趨勢，增加速率為27.7 mm/10a，但r

圖11961～2010年平遠縣年降水量變化2.1.2季變化。由圖2可見，1961～2010年平遠縣四季的降水量除秋季外，均呈增加趨勢；夏季上升趨勢最明顯，速率達30.9 mm/10a；春季和冬季增長趨勢不顯著，而秋季以192 mm/10a速率減少。但4個季節(jié)降水年際間波動大，春、夏、秋、冬季年際最大值和最小值分別相差949、790、484、544 mm，四季降水量占全年降水量的比例分別為37%、39%、13%、11%，可見平遠降水主要集中在春夏兩季。

2.1.3突變分析。年降水量的MK突變檢驗結果（圖3）表明，1961～2010年間平遠降水量存在3次突變時期，即1969～1971、2001～2002、2007～2008年，均是一個增加再減小，之后又增加的過程，且3次均在置信區(qū)間內(nèi)，變化不是很顯著。在1961～2010年50年期間，UF線與UB線出現(xiàn)較多交點，且均在置信水平內(nèi)，但未出現(xiàn)明顯的突變時間區(qū)域，較多的交點出現(xiàn)可能是由于年降水量年際變化大造成的，說明平遠在1961～2010年間年降水量沒有明顯的突變增加或減

2.2降水日數(shù)變化特征經(jīng)統(tǒng)計，近50年平遠縣≥0.1 mm降水量的日數(shù)年均157 d，且以1.6 d/10a的速率在減少；6月份降水日數(shù)最多，3～8月均在15 d以上（圖4）。從季節(jié)上看，春夏兩季為雨季，降水日數(shù)占全年的比例分別為34%、32%，秋冬兩季降水日數(shù)分別僅占全年的16%和18%。

3小結

（1）1961～2010年平遠縣平均降水量為1 640.0 mm，總體上以27.7 mm/10a的速率在增加，但年際間變化大；平遠降水主要集中在春夏兩季，分別占全年總量的37%和39%；近50年平遠降水變化不顯著。

（2）近50年平遠降水量≥0.1 mm的日數(shù)平均為157 d，且以1.6 d/10a的速率在減少。降水日數(shù)主要在3～8月，其中6月份降水日最多。

參考文獻

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[2] 羅碧瑜，陳映強，賀漢清，等.梅州近50年氣候變化特征及未來變化趨勢[J].氣象科技，2008（3）：289-292.

[3] 黃晴晴，黃茂棟，張晨輝.梅州市近50年的降水特征[J].廣東氣象，2007（3）：37-38.

[4] 劉闖，祝奎，廖晶晶.本溪地區(qū)近52年來溫度變化特征和突變分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2011，39（2）：1018-1020.

[5] 魏鳳英. 現(xiàn)代氣候統(tǒng)計診斷與預測技術[M].2版.北京：氣象出版社，2007：47-48.

[6] 高振榮，田慶明，劉曉云，等.近58年河西走廊地區(qū)氣溫變化及突變分析[J].干旱區(qū)研究，2010，27（2）：194-203.

[7] 周曉宇，趙春雨，張新宜，等.1961-2009年遼寧省氣溫、降水變化特征及突變分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2013，27（10）：87-92.