青州市近50年降水變化特征分析

高建英 邱東鳳 閆景鵬

摘 要 在全球變暖大背景下，青州市1961-2010年平均降水量659.6 mm，年最多降水量1046.4 mm（1990年），年最少313.3 mm（1989年）。青州市年平均降水量總體上呈顯著減少趨勢，變化趨勢為-16.50 mm/10 a，1961-2010年年平均降水量減少82.5 mm。夏、秋、冬三季降水量均為減少趨勢，夏季變化趨勢為-12.7 mm/10 a，秋季變化趨勢為-7.0 mm/10 a、冬季變化趨勢為-0.6 mm/10 a，而春季降水量變化趨勢則小幅增大趨勢，趨勢為1.7 mm/10 a。

關(guān)鍵詞 青州市降水量變化減少趨勢

中圖分類號：S161.6 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.26.051

降水量的變化趨勢對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們生活都有非常重要的影響，張國宏[1]等指出：1961-2007年中國年降水量減少的區(qū)域主要在東北、華北、西北東部、西南東部和華南西部。廉麗姝[2]等研究表明：近41 a山東省年平均降水量呈下降態(tài)勢，但各季平均降水量的時間變化趨勢有所不同。其中下降最為顯著的是夏季。高曉梅[3]等研究表明：濰坊市年降水量年際變化較大，總體呈明顯下降趨勢；季節(jié)降水量年際變化亦呈下降趨勢。

青州市位于山東半島中部，地處魯中山區(qū)和魯北平原結(jié)合部，屬南北氣候過渡帶的暖溫帶大陸性季風氣候區(qū)，其特點為：冬冷夏熱，四季分明，光照充足；春季風多雨少；夏季炎熱多雨，溫高濕大；秋季天高氣爽，晚秋多干旱；冬季干冷，寒風頻吹。

青州市降水量季變化顯著，夏季由于暖濕氣團影響降水量充足，秋末到春初，由于大陸干冷氣團控制，降水量稀少。近年來，在全球氣候變化的影響下，極端天氣氣候事件的增多，明顯影響到各行各業(yè)的發(fā)展。因此對青州1961-2010年以來氣候變化的研究受到人們的重視。

1 資料來源及研究方法

1.1 資料來源及標準

利用青州市1961-2010年較為完整降水觀測資料，詳細分析青州市1961-2010年氣候基準值——年、季、月降水量和降水日數(shù)的空間分布特征，以期揭示全球氣候變暖背景下青州市農(nóng)業(yè)氣象條件的變化特征，這對有效促進農(nóng)業(yè)發(fā)展有重要意義。

資料說明：四季劃分：冬季（12、1、2月）、春季（3、4、5月）、夏季（6、7、8月）、秋季（9、10、11月）。日降水量≥0.1 mm定義為一個降水日數(shù)。

1.2 研究方法

在分析氣候要素長期變化趨勢時使用線性回歸方法，并就其變化趨勢進行顯著性檢驗；突變分析采用了Mann-Kendall方法、滑動t檢驗等判斷方法[4]。

1.2.1 線性趨勢

用xi代表氣象要素值，為因變量，ti代表時間，為自變量，建立各要素與時間之間的一元線性回歸方程，來表示變化趨勢：xi=a+bti（i=1，2，…n），其中a為回歸常數(shù)；b為回歸系數(shù)，b>0則表示呈上升趨勢，b<0則表示呈下降趨勢。b值的大小反映了某要素上升或下降的速率，即表示上升或下降的傾向程度[4]。

1.2.2 滑動t檢驗法

滑動t檢驗是通過考察兩組樣本平均值的差異是否顯著來檢驗突變。其基本思想是把一氣候序列中兩段子序列均值有無顯著差異看作來自兩個總體均值有無顯著差異的問題來檢驗。給定顯著性水平 ，查t分布表得到臨界值t，若∣t∣≤t，則認為基準點前后的兩子序列均值無顯著差異，否則認為在基準點時刻出現(xiàn)了突變。

1.2.3 Mann-Kendall突變檢驗法

時間序列變化進行突變檢驗采用Mann-Kendall（簡稱M-K）法，作為一種檢測氣候突變的新方法，它具有檢測范圍寬、定量化程度高的特點，它以氣候序列平穩(wěn)為前提，并且這序列是隨機獨立的，其概率分布等同。當UF超過信度線，即表示存在明顯的變化趨勢，如果曲線UF和UB的交叉點位于信度線之間，這點便是突變點的開始。

2 資料分析

2.1 降水量變化趨勢

青州市1961-2010年降水量呈顯著減少趨勢，其氣候傾向率為：-16.50 mm/10 a，近50年青州市年平均降水量減少82.5 mm。青州市1961-2010年平均降水量659.6 mm，年最多降水量1046.4 mm（1990年），年最少313.3 mm（1989年）。青州市年平均降水量總體上呈顯著減少趨勢，變化趨勢為-16.50 mm/10 a，1961-2010年年平均降水量減少82.5 mm。夏、秋、冬三季降水量均為減少趨勢，夏季變化趨勢為-12.7 mm/10 a，秋季變化趨勢為

-7.0 mm/10 a、冬季變化趨勢為-0.6 mm/10 a，而春季降水量變化趨勢則小幅增大趨勢，趨勢為1.7 mm/10 a。

2.2 降水突變分析

圖1中，UF和UB曲線的交點有3個，分別是1965年、2003年和2005年，但是如此頻繁的突變點是不正常的，需要對M-K法檢測到的突變點進行驗證，采用圖2滑動t檢驗法進行檢驗（取0.05的顯著性水平），結(jié)果表明降水序列未通過顯著性水平檢驗，即青州市降水不存在明顯的突變點。

3 結(jié)語

青州市年平均降水量總體上呈顯著減少趨勢，變化趨勢為-16.50 mm/10 a，1961-2010年年平均降水量減少82.5 mm。1961-2010年以來，青州市降水量的減少主要表現(xiàn)在夏、秋、冬季降水量的減少，尤其是夏季降水量的減少。此外由于地形影響，西南山區(qū)和北部平原也有明顯的地理差異。

參考文獻

[1]張國宏，李智才，宋燕，等.中國降水量變化的空間分布特征與東亞夏季風[J].干旱區(qū)地理，2011，34（1）：35-41.

[2]廉麗姝，李為華，朱平盛.山東省近40年氣候變化特征[J].氣象科技，2006，34（1）：57-61.

[3]高曉梅，馬守強，董晨娥，等.近45年濰坊市降水氣候特征及水資源現(xiàn)狀分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2009，30（S1）：16-21.

[4]魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計診斷與預測技術(shù)[M].北京：氣象出版社，2007.

（責任編輯：趙中正）