中國華北地區晝夜降水時空變化特征

賈艷青,張 勃,張耀宗,馬 彬,唐 敏,王國強,劉秀麗,羅正明

(1.忻州師范學院地理系,山西忻州034000;2.西北師范大學地理與環境科學學院,甘肅蘭州730070)

中國華北地區晝夜降水時空變化特征

賈艷青1,2,張 勃2,張耀宗2,馬 彬2,唐 敏2,王國強2,劉秀麗1,羅正明1

(1.忻州師范學院地理系,山西忻州034000;2.西北師范大學地理與環境科學學院,甘肅蘭州730070)

基于1960-2014年華北地區68個觀測站點逐日氣象資料,分析了華北地區晝夜降水的時空變化特征。結果表明:華北地區年晝夜降水量呈現由東南向西北階梯式減少的趨勢,晝降水量年均減少0.70 mm,夜降水量年均減少0.39 mm。華北地區東北部和山東丘陵地區中西部晝降水量下降趨勢較明顯,華北中西部、山東丘陵地區東南部夜降水量下降趨勢較明顯。近35年,華北地區晝夜降水量偏少,其中,1980s是晝夜降水最少的階段。華北地區夏季和秋季晝降水量均呈減少趨勢,且夏季減少趨勢明顯;春季和冬季晝降水量呈增加趨勢。華北地區夜降水量春、夏、秋季均呈減少趨勢,且夏季和秋季減少趨勢較明顯。夏季晝降水的顯著減少是華北地區降水減少的主要原因之一,華北中部平原地區、山東丘陵地區夏季晝降水量減少幅度大于西部山地地區。

晝夜降水;時空特征;變化趨勢;華北地區

氣候變暖背景下,中國降水量的變化存在明顯的區域差異[1]。已有研究表明,中國東南沿海、長江下游以及青藏高原、西北地區西部降水增加,而東北中南部、華北、華中、西北東部地區和西南地區降水減少[2-8]。近30年中國北方干旱化趨勢日趨嚴重,持續性的降水減少是當前北方大部分地區顯著干旱化的主要原因之一[9-12]。這一趨勢在華北地區表現尤為明顯。華北地區人均水資源不足全國人均水平的1/6,而天然降水是水資源的重要來源。受全球氣候變化的影響,自20世紀60年代中期以后,特別是80、90年代以來,華北地區降水減少明顯[13]。近年來由降水減少造成干旱化加劇的趨勢[9,11,14],已嚴重威脅到區域自然生態環境安全,影響了工農業生產和居民生活,引起政府和學界的廣泛關注。現有對華北地區降水的研究集中在降水變化規律和降水異常的原因上[15-23],對該地區晝夜降水詳細變化特征的研究較少,尤其缺乏對華北干旱與晝夜降水量變化關系的深入研究。鑒于此,本文分析了近55年華北地區晝夜降水的氣候特征和變化規律,旨在深入認識華北地區降水變化規律,為改進華北地區降水預測和干旱監測水平提供科學依據。

1 研究區概況與數據方法

華北地區包括北京市、天津市、河北省、河南省、山東省、山西省6個省(市)[24,25],位于32°～43°N,112°～124°E,總面積約69.56萬km2。該區東瀕黃海、渤海,西倚太行山山脈,北接內蒙古高原,南部為黃淮海大平原,屬半濕潤半干旱氣候區,水資源不足,干旱頻繁,冬季寒冷干燥,夏季炎熱多雨。根據自然地貌、水熱條件,將華北地區分為3個自然分區:西部山地地區,共分布26個氣象站點;中部平原地區,共分布29個氣象站點;山東丘陵地區,共分布13個氣象站點。圖1為研究區地形和氣象站點分布。

圖1 研究區氣象站點分布Fig.1 The spatial distribution of meteorological stations in study area

本文選用1960-2014年華北地區68個氣象站點夜間(20:00-8:00)、白晝(8:00-20:00)的降水觀測數據,數據來源于中國氣象數據共享網(http://cdc.cma.gov.cn/home.do),對個別臺站的缺測數據進行了插補處理,數據經過嚴格的質量控制,具有較好的連續性和覆蓋性。依據氣象劃分法(12月-次年2月為冬季,3-5月為春季,6-8月為夏季,9-11月為秋季)生成各站點季節氣象序列。DEM數據為美國國防部國家測繪局發布的SRTM數據(http://www.cgiar-csi.org/),分辨率為90 m ×90 m。運用線性趨勢分析法分析每個氣象站點逐年、逐季的晝夜降水均值。采用反距離加權插值方法,繪制華北地區晝夜降水量及降水傾向率的空間分布圖,分析晝夜降水量的空間特征。

2 結果與分析

2.1 多年平均晝夜降水量空間分布

由華北地區晝夜降水量多年平均值的空間分布圖(圖2)可以看出,夜降水量(圖2a)多年平均值為317.23 mm,晝降水量(圖2b)多年平均值為298.87 mm。華北地區晝夜降水空間分布類似,夜降水量低值區位于西部山地西北部,多年平均值為171.75～221.75 mm;高值區位于河南省中南部、山東丘陵地區西部和東南部,多年平均值為371.75～567.98 mm。晝降水量高值區在山東丘陵地區、河南南部地區,多年平均值為298.99～552.62 mm;低值區在華北西部山地大部分地區、華北平原西北部,多年平均值為198.99～298.99 mm。3個自然分區山東丘陵地區、華北中部平原和西部山地夜降水量多年平均值分別為391.20 mm、350.11 mm、243.57 mm,晝降水量多年平均值分別為345.45 mm、311.55 mm、261.44 mm。總體看,華北地區晝降水量占總降水量的48.5%,夜降水量占總降水量的51.5%,晝夜降水量呈現由東南向西北階梯式減少的趨勢。

圖2 1960-2014年華北地區年均晝夜降水量空間分布Fig.2 Distribution of mean annual day/night precipitation in North China during 1960-2014

2.2 晝夜降水年際變化特征

分析華北全區及各分區晝夜降水量歷年變化及線性趨勢(圖3),發現晝夜降水量存在明顯的年際波動。過去55年,全區晝夜降水量均呈減少趨勢,晝降水量(圖3a)減少速率為-7.03 mm/10 a(P＜0.05),夜降水量(圖3e)減少速率為-3.85 mm/10 a;晝夜降水量最大值均出現在1964年,最小值分別出現在1997年、1999年。從空間變化趨勢看,華北全區年夜降水量(圖4a)有75%的站點呈減少趨勢,年晝降水量(圖4b)有81%的站點呈減少趨勢。夜降水量減少較明顯的區域分布在山西五臺山—隰縣—榆社以及山東海陽—日照—濰坊一帶,減少幅度在-33.62～-9.16 mm/10 a之間,各站點夜降水量平均減少速率為-15.61 mm/10 a。在京津唐地區、河北東部和山東丘陵地區中西部晝降水減少趨勢明顯,減少速率在-29.89～-10.44 mm/10 a之間;其中山東莒縣站晝降水量減少趨勢最顯著,減少速率達-29.89 mm/10 a,河北樂亭站晝降水減少速率最小,為-10.44 mm/10 a,各站點平均減少速率為-16.09 mm/10 a。

華北不同自然區晝夜降水量年際變化趨勢差異較大。在西部山地(圖3b),晝降水量減少趨勢不明顯(-0.36 mm/a)。20世紀60年代中期至80年代末期,大部分年份晝降水量在平均值附近呈小幅波動,變化較平穩;90年代表現出明顯減少趨勢,到1997年達最低值(176.30 mm);2000年后表現出先上升后變化相對平穩的趨勢。該區夜降水量(圖3f)年均下降0.49 mm,最低值為150.66 mm(1965年),最高值為383.35 mm(1964年),說明20世紀60年代年夜降水量變幅較大。70年代至80年代中期,夜降水量呈先增加后減少的趨勢;80年代中期至90年代中后期,在平均值附近變化平穩;2000年后又表現出明顯增加的趨勢。空間分布上,年晝降水量69%的站點呈減少趨勢,其中4%的站點通過0.05的顯著性檢驗;年夜降水量85%的站點呈減少趨勢,其中8%的站點通過0.05的顯著性檢驗。

在華北中部平原,晝降水量(圖3c)減少趨勢較明顯(-0.81 mm/a)。20世紀60年代中后期呈減少趨勢,70年代初期至90年代末期變化較平穩, 2000年后表現出先增加后減少的趨勢。該區夜降水量(圖3g)呈微弱減少趨勢(-0.35 mm/a)。在20世紀60年代中后期減少幅度較大,70年代至80年代末變化較平緩,90年代至2000s呈先減少后增加的趨勢。空間分布上,年晝降水量有90%的站點呈減少趨勢,其中14%的站點通過0.05的顯著性檢驗;年夜降水量有72%的站點呈減少趨勢。

在山東丘陵地區,晝降水量(圖3d)減少趨勢明顯(-1.15 mm/a)。從20世紀60年代中期晝降水量開始減少,1986年出現最低值(204.07 mm),之后迅速升高,1990年達到最高值(644.00 mm),90年代后變化較平緩。夜降水量(圖3h)呈微弱減少趨勢(-0.35mm/a)。自20世紀60年代中期夜降水量呈減少趨勢,70年代初至80年代中期、80年代中期至2000s中期以及2000s中期后均表現出先上升后下降的趨勢。空間分布上,晝降水量有85%的站點呈減少趨勢,其中有23%的站點通過0.05的顯著性檢驗;夜降水量有62%站點呈減少趨勢,其中8%的站點通過0.05的顯著性檢驗。

在3個自然分區中,山東丘陵地區年晝降水量減少趨勢最明顯,華北西部山地年夜降水量減少趨勢最明顯(圖4)。晝夜降水在山東丘陵地區的東西兩側大致呈相反的變化趨勢(圖4),且山東丘陵地區晝夜降水的減少主要是由于暴雨日數的減少造成的[26]。華北西部山地年降水量在1957-2012年呈現減少趨勢[27],且該區在2000s夜降水減少明顯(圖3f),這也是造成該區降水量減少的直接原因之一。

圖3 1960-2014年華北地區年晝夜降水量變化趨勢Fig.3 Variation of the annual day/night precipitation in North China during 1960-2014

圖4 華北地區晝夜降水變化趨勢空間分布Fig.4 Spatial distribution of change trends of the annual day/night precipitation in North China during 1960-2011

2.3 晝夜降水代際變化

降水距平百分率反映某一時段降水與同期平均狀態的偏離程度,用來表示區域的旱澇等級。由華北地區晝夜降水代際變化(表1)可知,在20世紀60、70年代,華北地區晝夜降水距平百分率均為正值,晝夜降水量均值均高于晝夜降水量多年平均值,表明該時段晝夜降水量偏多。從80年代開始,晝、夜降水距平百分率降為負值,分別在-5.66%～-1.88%、-4.94%～-1.03%之間,晝夜降水量進入減少階段。同時,80年代是全區晝夜降水最少的年代,也是負距平年數最多的年代(晝夜降水負距平年數分別是8 a和7 a)。50年中,華北全區晝夜降水負距平年數分別是26 a和22 a,且晝降水量偏少的年數多于夜降水量偏少的年數。

3個分區中,華北西部山地和中部平原地區晝夜降水變化特征相似。在20世紀60、70年代,各分區晝降水距平百分率在1.84%～11.85%之間,夜降水距平百分率在2.55%～8.08%之間,這兩個時段晝夜降水量偏多;在80年代,晝、夜降水距平百分率降為負值,分別在-16.58%～-1.63%、-14.94%～-1.4%之間,3個分區晝夜降水量開始減少。該階段,山東丘陵地區晝夜降水減少幅度最大,晝夜降水負距平的年數分別是9 a和7 a,80年代也是該區晝夜降水最少的一個階段。這與董旭光等[26]研究得出的“80年代山東降水日數和降水強度均在平均線以下,該時段是山東歷史上比較嚴重的干旱時期”結論基本一致。90年代,華北西部山地、中部平原晝夜降水量偏少(晝夜降水距平百分率為負值),而在山東丘陵地區晝夜降水量有所增加。在2000s,華北西部山地和中部平原晝夜降水變化規律相似,晝夜降水偏少,晝夜降水均值小于多年平均值,其中西部山地夜降水量下降幅度最大;該時段山東丘陵地區晝降水量偏少,夜降水量偏多。總體上,在60、70年代華北全區及各分區晝夜降水距平百分率均為正值,晝夜降水量偏多;70年代后期華北大部分地區晝夜降水量開始減少;20世紀80、90年代和2000s,全區、西部山地和中部平原晝夜降水量偏少。

表1 華北地區及各分區晝夜降水年代際變化特征Table 1 The variation character of day/night precipitation for decade in North China and subregions

2.4 晝夜降水季節變化特征

2.4.1 降水量季節變化特征 由圖5可見,華北地區春、夏、秋、冬多年平均晝降水量分別為48.86 mm、179.47 mm、58.89 mm、11.76 mm,多年平均夜降水量分別為51.25 mm、188.39 mm、65.43 mm、12.28 mm,四季平均夜降水量均大于晝降水量,夏季晝夜降水量最多,秋季和春季次之,冬季最少。從季節變化看,春、夏、秋、冬晝降水變化速率分別為0.18 mm/10 a、-5.76 mm/10 a、-1.74 mm/10 a、0.26 mm/10 a,夜降水變化速率分別為-0.14 mm/10 a、-3.14 mm/10 a、-0.82 mm/10 a、-0.0008 mm/10 a。華北地區夏季和秋季年晝降水有減少的趨勢,且夏季減少趨勢較明顯;春季和冬季有增加的趨勢,且冬季增加趨勢較明顯。只有夏季晝降水減少趨勢通過0.05的顯著性水平檢驗,其他季節晝降水增加或減少趨勢均未通過顯著性檢驗。華北地區春、夏、秋季夜降水均表現為減少趨勢,且夏季和秋季減少趨勢較明顯,冬季夜降水變化趨勢不明顯。華北地區夏季降水量占全年降水量的比重最大,因此夏季晝降水的顯著減少是該區降水減少的主要原因之一。該區夏季晝夜降水量均呈減少的趨勢與郝立生等[28,29]得出的“華北地區夏季降水呈顯著減少的趨勢”結論一致。

圖5 1960-2014年華北地區年晝夜降水量季節變化趨勢Fig.5 Seasonal variation of the day/night precipitation in North China during 1960-2014

2.4.2 降水量季節變化空間分布特征 從各分區分析(圖6),春季夜降水量(圖6a)在華北西部山地(0.16 mm/10 a)和山東丘陵地區(1.548 mm/10 a)呈增加趨勢,在中部平原(-1.158 mm/10 a)為減少趨勢。春季晝降水量(圖6b)在中部平原(0.012 mm/10 a)和山東丘陵地區(1.772 mm/10 a)為增加趨勢,在西部山地(-0.42 mm/10 a)為減少趨勢。空間分布上,夜降水量有43%的站點年際傾向率小于0,晝降水量有68%的站點年際傾向率大于0。所有站點晝夜降水變化趨勢都未通過0.05的顯著性檢驗,春季華北地區大部分站點晝降水量呈增加趨勢。

夏季夜降水量(圖6c)在華北西部山地(-4.259 mm/10 a)、中部平原(-2.177 mm/10 a)和山東丘陵地區(-3.038 mm/10 a)呈減少趨勢,其中西部山地減少幅度最大。夏季晝降水量(圖6d)在西部山地(-2.782 mm/10 a)呈減少趨勢,在中部平原(-6.717 mm/10 a)和山東丘陵地區(-9.581 mm/10 a)呈顯著減少趨勢(P＜0.05)。夏季夜降水有68%的站點呈減少趨勢,減少速率在-27.40～-0.50 mm/10 a之間,其中,五臺山站、海陽站減少趨勢通過0.01的顯著性檢驗,張北站、豐寧站、懷來站通過0.05的顯著性檢驗。夏季晝降水有76%的站點呈減少趨勢,減少速率在-27.11～-0.19 mm/10 a之間,其中4%的站點減少趨勢通過0.01的顯著性檢驗,12%的站點通過0.05的顯著性檢驗。

秋季晝夜降水(圖6e、圖6f)變化趨勢相似,在華北北部均表現出增加的趨勢,在華北南部均表現出減少趨勢。秋季夜降水(圖6e)在華北西部山地(-0.604 mm/10 a)、中部平原(-0.309 mm/10 a)和山東丘陵地區(-2.367 mm/10 a)均為減少趨勢。秋季夜降水(圖6e)在華北北部的增加趨勢與該區夏季夜降水(圖6c)的減少形成對照。秋季晝降水(圖6f)在華北西部山地(-0.544 mm/10 a)、中部平原(-1.696 mm/10 a)和山東丘陵地區(-4.213 mm/10 a)呈減少趨勢。秋季夜降水有69%的站點呈減少趨勢,其中1個站點通過0.05的顯著性檢驗。秋季晝降水有68%的站點呈減少趨勢,大部分站點位于中部平原和山東丘陵地區,其中龍口、日照呈顯著減少趨勢(P＜0.05)。可見秋季晝夜降水減少趨勢具有區域普遍性,其中山東丘陵地區晝夜降水減少幅度最大。

冬季夜降水量(圖6g)在華北中部平原(0.116 mm/10 a)和山東丘陵地區(0.179 mm/10 a)呈微弱增加趨勢,在西部山地(-2.367 mm/10 a)呈小幅減少趨勢。冬季晝降水量(圖6h)在西部山地(0.129 mm/10 a)、中部平原(0.305 mm/10 a)和山東丘陵地區(0.424/10 a)均呈微弱增加趨勢。夜降水有54%的站點表現為減少趨勢,晝降水有65%的站點呈增加趨勢。

圖6 1960-2014年華北地區晝夜降水季節變化趨勢空間分布Fig.6 Spatial distribution of change trends of the seasonal day/night precipitation in North China during 1960-2014

3 結論與討論

基于華北地區68個氣象站點1960-2014年的日降水資料,分析了該區晝夜降水時空變化特征。結論如下:1)近55年華北地區年晝夜降水在空間分布上呈由東南向西北階梯式遞減。除華北西部山地地區外,中部平原和山東丘陵地區晝降水量均大于夜降水量。2)近55年華北全區多年平均晝夜降水量呈減少趨勢且晝降水量減少趨勢大于夜降水量減少趨勢。在空間分布上,華北全區年晝降水量有81%的站點呈減少趨勢,年夜降水量有75%的站點呈減少趨勢。3個分區華北西部山地、中部平原、山東丘陵地區多年平均晝夜降水量均表現為減少趨勢,但減少幅度不同。其中,山東丘陵地區年晝降水量減少速率最大,西部山地年夜降水量減少速率最大。3)近55年華北地區晝夜降水量的減少主要發生在1980-2000s,且以1980s降水減少最為顯著。晝夜降水變化在西部山地地區和中部平原地區特征相似,并與整個華北地區的變化趨勢相似。4)華北地區晝降水量在夏季和秋季表現為減少趨勢,且夏季減少趨勢較明顯;春季和冬季晝降水量呈增加趨勢,且冬季增加趨勢較明顯。華北地區春、夏、秋季夜降水量均表現為減少趨勢,且夏季和秋季減少趨勢較明顯。華北地區夏季、秋季晝夜降水量的減少具有全區普遍性;春季、冬季晝降水量的增加具有全區普遍性,四季夜降水量減少的區域差異性特征明顯。

全球變暖背景下,近55年來華北地區晝夜降水量空間分布差異明顯,年晝夜降水量總體呈減少趨勢,這與“近60年來華北地區降水量出現減少趨勢”[13,14,19,23]觀點對應。華北地區與中國東北中南部、華中和西南地區一樣,夏季晝夜降水與年降水均呈減少趨勢[7]。半個世紀以來,華北地區干旱化和水資源短缺主要是由于降水減少造成的[9]。本研究表明,華北地區夏季晝降水和年晝降水變化趨勢一致,均呈顯著減少趨勢(P＜0.05)。由于華北地區夏季降水量占總降水量的60%以上,夏季降水的減少尤其是晝降水的大幅減少是造成近55年來該區年降水量減少的主要原因,這可能加劇干旱化趨勢和水資源短缺。華北夏季晝夜降水的減少始于20世紀70年代中期,主要是由于大暴雨頻次的減少造成的,這是華北降水減少的一個主要特征。

影響華北地區夏季降水的因素十分復雜[28-31],該地區夏季降水異常的原因主要有:第一,季風變化。華北地區降水集中在夏季(6-8月),降水強度與東亞夏季風強度密切相關。Li等研究表明[32],東亞夏季風在20世紀70年代中期發生顯著變化, 1976年以后,東亞轉為弱夏季風階段。夏季風主要通過輸送來自西太平洋和東部地區的暖濕氣流影響華北地區夏季降水,夏季風的減弱導致輸送到華北地區的水汽量不足引起華北夏季降水的減少。第二,大氣環流變化。華北夏季晝夜降水減少雖是區域性現象,卻受大尺度環流的制約。1977年以來華北地區上空700 hPa出現反氣旋型環流異常,并出現明顯偏北風異常,且下沉氣流加強,水汽出現輻散[33]。同時對流層低層到高層東亞夏季風環流減弱,在這種異常的大氣環流背景下,華北上空夏季偏北風明顯增強,使得不易輸送暖濕氣流,引起夏季降水減少。第三,海溫變化。熱帶太平洋海溫和印度洋海溫異常對華北夏季降水影響顯著[14,34]。夏季熱帶中、東太平洋和印度洋海溫偏暖時,華北地區降水偏少;海溫偏冷時,華北地區降水偏多。華北夏季降水從80年代開始明顯減少,這與80年代到90年代初赤道東太平洋、印度洋海表溫度明顯升高對應[35]。本文僅就觀測事實分析得出影響華北地區夏季晝夜降水的重要因子,對定量描述東亞夏季風和海溫變化對華北晝夜降水變化的影響機制還應進一步從華北晝夜降水減少的形成機理和數值模擬角度深入探討。

[1] 丁一匯,任國玉,石廣玉,等.氣候變化國家評估報告(I):中國氣候變化的歷史和未來趨勢[J].氣候變化研究進展,2006,2 (1):3-8.

[2] 王紹武,蔡靜寧,慕巧珍,等.中國西部年降水量的氣候變化[J].自然資源學報,2002,17(4):415-422.

[3] ZHANG Q,XU C Y,ZHANG Z,et al.Spatial and temporal variability of precipitation over China,1951-2005[J].T heor Appl Climatol,2009,95:53-68.

[4] 虞海燕,劉樹華,趙娜,等.1951-2009年中國不同區域氣溫和降水量變化特征[J].氣象與環境學報,2011,27(4):1-10.

[5] YOU Q L,KANG S C,REN G Y,et al.Observed changes in snow depth and number of snow days in the eastern and central T ibetan Plateau[J].Climate Research,2011,46:171-183.

[6] 李聰,肖子牛,張曉玲.近60年中國不同區域降水的氣候變化特征[J].氣象,2012,38(4):419-424.

[7] 任國玉,任玉玉,戰云健,等.中國大陸降水時空變異規律—ò.現代變化趨勢[J].水科學進展,2015,26(4):451-465.

[8] 姚惠明,吳永祥,關鐵生.中國降水演變趨勢診斷及其新事實[J].水科學進展,2013,24(1):1-10.

[9] 馬柱國,符淙斌.1951-2004年中國北方干旱化的基本事實[J].科學通報,2006,51(20):2429-2439.

[10] 張勃,張耀宗,任培貴,等.基于SPEI法的隴東地區近50a干旱化時空特征分析[J].地理科學,2015,35(8):999-1005.

[11] 翟盤茂,鄒旭凱.1951-2003年中國氣溫和降水變化及其對干旱的影響[J].氣候變化研究進展,2005,1(1):16-18.

[12] 周丹,張勃,羅靜,等.基于SPEI的華北地區近50年干旱發生強度的特征及成因分析[J].自然災害學報,2014,23(4):192 -202.

[13] 葉篤正,黃榮輝.長江黃河流域旱澇規律和成因研究[M].濟南:山東科學技術出版社,1996.387.

[14] 郝立生,丁一匯.華北降水變化研究進展[J].地理科學進展, 2012,31(5):593-601.

[15] 馬柱國.華北干旱化趨勢及轉折性變化與太平洋年代際震蕩的關系[J].科學通報,2007,52(10):1199-1206.

[16] 周磊,武建軍,呂愛峰,等.華北不同地表覆蓋類型干旱演變特征[J].地理研究,2012,31(4):597-607.

[17] 張一馳,吳凱,于靜潔,等.華北地區1951-2009年氣溫、降水變化特征[J].自然資源學報,2011,26(11):1930-1941.

[18] 馬京津,高曉清,曲迎樂.華北地區春季和夏季降水特征及與氣候相關的分析[J].氣候與環境研究,2006,11(3):321-329.

[19] 王冀,蔣大凱,張英娟.華北地區極端氣候事件的時空變化規律分析[J].中國農業氣象,2012,33(2):166-173.

[20] 邵小路,姚鳳梅,張佳華,等.華北地區夏季旱澇的大氣環流特征診斷[J].干旱區研究,2014,31(1):131-137.

[21] 郝立生,丁一匯,閩錦忠,等.華北降水季節演變主要模態及影響因子[J].大氣科學,2011,35(2):217-233.

[22] 劉海文,丁一匯.華北汛期降水月內時間尺度周期震蕩的年代際變化分析[J].大氣科學,2011,35(1):157-167.

[23] 張皓,馮利平.近50年華北地區降水量時空變化特征研究[J].自然資源學報,2010,25(2):270-279.

[24] 顧庭敏,朱瑞兆,林之光,等.華北平原氣候[M].北京:氣象出版社,1991.1-2.

[25] 周連童,黃榮輝.華北地區降水、蒸發和降水蒸發差的時空變化特征[J].氣候與環境研究,2006,11(3):280-295.

[26] 董旭光,顧偉宗,孟祥新,等.山東省近50年來降水事件變化特征[J].地理學報,2014,69(5):661-671.

[27] 袁瑞強,龍西亭,王鵬,等.山西省降水量時空變化及預測[J].自然資源學報,2015,30(4):651-663.

[28] 郝立生,閔錦忠,顧光芹.華北夏季降水減少與北半球大氣環流異常的關系[J].大氣科學學報,2010,33(4):420-426.

[29] 郝立生,閔錦忠,丁一匯.華北地區降水事件變化和暴雨事件減少原因分析[J].地球物理學報,2011,54(5):1160-1167.

[30] 葉敏,吳永萍,周杰,等.影響華北盛夏降水的水汽路徑客觀定量化的研究[J].物理學報,2014,63(12):1-11.

[31] 任健美,李盈盈,尤莉,等.近53年山西極端溫度和降水變化趨勢分析[J].地理與地理信息科學,2014,30(2):120-126.

[32] LI F,HE J H.Inerdecadal variations of interact ion between north Pacific SST A and East Asian summer monsoon[J]. Journal of Tropical Meteorology,2001,7(1):41-52.

[33] 周連童.引起華北地區夏季出現持續干旱的環流異常型[J].氣候與環境研究,2009,14(2):120-130.

[34] 蔡榕碩嗎,譚紅建,黃榮輝.中國東部夏季降水年際變化與東中國海及臨近海域海溫異常的關系[J].大氣科學,2012,36 (1):35-45.

[35] 陳文,康麗華,王玎.我國夏季降水與全球海溫的耦合關系分析[J].氣候與環境研究,2006,11(3):259-269.

Characteristics of Spatio-Temporal Variation of Day and Night Precipitation in North China

JIA Yan-qing1,2,ZHANG Bo2,ZHANG Yao-zong2,MA Bin2,T ANG Min2, WANG Guo-qiang2,LIU Xiu-li1,LUO Zheng-ming1
(1.Dep artment of Geography,Xinzhou Normal University,Xinz hou034000; 2.College of Geography and Environmental Science,Northwest N ormal University,Lanz hou730070,China)

Based on the observed daily data at 68 meteorological stations in North China from 1960 to 2014,the spatial and temporal characteristics of day and night precipitation were analyzed by the methods of liner trend and interpolation method IDW in North China.The results show that:1)M ulti-year average spatial distribution of annual day and night precipitation has the characteristics of decreasing from the southeast to the northwest in North China.The day precipitation in North China has decreased by 0.7 mm per year in the past 55 years.The night precipitation in North China has decreased by 0.39 mm per year in the past 55 years.The remarkably decreasing trends show in the north-eastern area and in the middle and west part of the Shandong hilly region on day precipitation,and so does the middle-western part of North China and Southeast of Shandong hilly region on the night precipitation.In recent 35 years,there is less day and night precipitation in North China,with the least precipitation occurring in 1980s.The day precipitation has showed decreasing trends in North China in summer and autumn,and the remarkably decreasing trends show in the summer.Meanwhile,spring and winter have the increasing trends.The night precipitation has showed decreasing trend in spring,summer and autumn,and the remarkably decreasing trends show in the summer and autumn.The day precipitation significantly reduced in summer is the main reason for the decrease of annual precipitation in North China in the past 55 years.T he decreasing trend of day precipitation in central plains region of North China and Shandong hilly region in summer is bigger than that in west mountain region.

day and night precipitation;temporal and spatial characteristics;change trend;North China

P426.6

A

1672-0504(2016)05-0103-07

10.3969/j.issn.1672-0504.2016.05.016

2015-12-24;

2016-03-03

國家自然科學基金項目(41561024);高校博士學科點專項科研基金(20136203110002);山西省高等學校人文社會科學重點研究基地項目(2014346);山西省高等學校哲學社會科學研究項目(2015265);忻州師范學院青年基金項目(QN201324)

賈艷青(1980-),女,博士研究生,講師,研究方向為氣候變化與地表過程。E-mail:jiayq5170@sina.com