內(nèi)蒙古東部呼倫貝爾市1958-2004年夏季降水量變化的研究

高福新+季雨+王彬

摘要：本文利用1958-2004年7個(gè)測(cè)站夏季（6-8月）的月降水量資料，采用Morlet小波分析方法，對(duì)內(nèi)蒙古東部的呼倫貝爾市47年間夏季降水量的多時(shí)間尺度特征進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：呼倫貝爾市；數(shù)據(jù)與方法；結(jié)果分析

一、分析方法

1、趨勢(shì)分析方法。本文采用線性擬合方法進(jìn)行趨勢(shì)分析。把氣候要素（y）寫成時(shí)間（x）的線性函數(shù)y=ax+b，其中a，b為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。通過實(shí)際資料，利用最小二乘法計(jì)算出a和b，其中a 表示線性函數(shù)的斜率，也就是氣候要素的線性趨勢(shì)。a為正（負(fù)）表示增加（減?。┶厔?shì)，零表示無變化趨勢(shì)。

2、周期分析方法。本文使用小波變換作為周期分析方法。氣候資料是多尺度的，用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)判別方法很難判別其演化過程。而小波變換具有能夠在時(shí)域和頻域同時(shí)保持良好的局部化特征，能夠揭示突變點(diǎn)位置，并且具有多分辨特性等優(yōu)點(diǎn)，就好像是一個(gè)數(shù)學(xué)放大鏡，調(diào)節(jié)放大倍數(shù)就可以清楚地看出氣候時(shí)間序列在各時(shí)間尺度上的變化趨勢(shì)。所以，用小波變換研究大氣科學(xué)中的問題有很大的優(yōu)越性和巨大的潛力。

二、結(jié)果和分析

1、趨勢(shì)分析

呼倫貝爾市夏季降水距平百分率的趨勢(shì)分析

圖1給出了呼倫貝爾市在1958- 2004年47年間夏季降水距平百分率的變化情況，由線性函數(shù)的系數(shù)可知，降水量有及其微弱的下降趨勢(shì)，降水距平百分率的傾向率為0.501%/10a。降水量最多出現(xiàn)在1998年，超出平均值約70%。最少在2004年，低于平均值約60%。

2、小波分析

呼倫貝爾市夏季降水量的小波分析

圖5中，圖a橫坐標(biāo)為年份，圖b橫坐標(biāo)為功率，圖a，圖b的縱坐標(biāo)相同，均為時(shí)間尺度。由圖5可以看出，呼倫貝爾市夏季降水在1965- 2004年存在著一個(gè)2- 8年的準(zhǔn)周期（圖5.a），從整體上看，夏季降水存在著約為3年，4年，7年的周期，且他們均通過了95%的置信度的功率譜檢驗(yàn)（圖5.b）。即在呼倫貝爾夏季量存在著約為3年，4年和7年的周期振蕩。

3、突變分析

呼倫貝爾市夏季降水量的突變分析

圖9是1958- 2004年呼倫貝爾市夏季降水量M- K突變分析曲線。由UF曲線可見，呼倫貝爾市夏季降水除在1959年有所下降外，1958- 1963年有所增加，1964- 1983年整體呈明顯的減少趨勢(shì)，其中1975年達(dá)到顯著水平，根據(jù)UF和UB曲線交點(diǎn)的位置，確定突變點(diǎn)在1964年。1984- 2001年呈增加趨勢(shì)，2002- 2004年又呈現(xiàn)減少趨勢(shì)。在1976年存在一個(gè)突變，但是該突變沒有達(dá)到顯著水平。

結(jié)論：本文利用線性擬合，小波分析和M- K方法，對(duì)呼倫貝爾市1958- 2004年47年間的夏季降水量進(jìn)行了趨勢(shì)、周期性特征及突變特征的分析，主要的研究結(jié)果如下：

（1）呼倫貝爾市的夏季降水量在1958- 2004年期間均呈現(xiàn)減弱的趨勢(shì)，減少微弱，降水距平百分率的傾向率分別為0.501%/10a。

（2）呼倫貝爾市夏季降水在1965- 2004年存在著一個(gè)2- 8年的準(zhǔn)周期，從整體上看，存在著約為3年，4年和7年的周期振蕩。

（3）呼倫貝爾市在1964- 1983年呈現(xiàn)較明顯的下降趨勢(shì)，突變點(diǎn)在1964年。在1976年也存在一個(gè)突變，但是該突變沒有達(dá)到顯著水平。