李 鵬
(呼和浩特市氣象局,內蒙古 呼和浩特 010020)
本研究選取呼和浩特市的6個國家級氣象觀測站(呼市南郊、武川、土左旗、托縣、和林、清水河),利用1981-2010年的逐日降水數據進行研究,所有數據均來自中國氣象局數據庫。采用翟盤茂百分位法來確定6個自動氣象站極端降水事件的閾值,選取1981-2010年中任意一年中逐日降水量按照升序順序排序,將各年份序列中順位第90個百分位上的30個降水量值取平均,定義為該值作為該地極端強降水時間的閾值,當該站某日降水量級超過了此閾值,就可以認定當日出現了極端降水時間。
呼和浩特市降水閾值在10.7~15.5 mm/d,最大值出現在呼和浩特市區和土左旗,最小值出現在北部區武川縣,兩者相差4.8mm。從總體降水分布來看呼和浩特地區極端降水閾值分布除武川較小外其他地區沒有明顯區別,均值約為14.8mm,超過中雨(10mm)量級,量級較小。
2.2.1 降水極端事件的年際變化
呼和浩特市極端降水日數在20世紀90年代和2005年前后,基本高于平均值,近30年的其他時候普遍低于平均值,這說明90年降水極端事件的日數是偏多的,最大值出現在2003年的11.5天,最小值出現在2007年,僅有3.6天,但總體看極端降水日數的年際變化波動較大,無明顯趨勢變化。呼和浩特市極端降水量呈下降趨勢,年際波動較大,線性擬合率為-4.99 mm/10a,幅度較為明顯。通過滑動平均可以看出極端降水量呈先增后減的態勢變化。90年代以前極端降水量平均較低,90年代緩慢上升、保持平穩,進入21世紀后下降回落,研究極端降水日數和極端降水量發現兩事件的變化基本相同。
呼和浩特市雨日天數總體呈現高-低-高-低的變化態勢,年際波動較大,變化幅度不明顯,總體來看,近30年雨日天數以0.33d/10a在增加,對持續干旱天數的研究表明,持續干旱天數年際波動較大,特別是90年代以后,最大值出現在2004年80.7天,最小值出現在2003年36天,說明呼市地區降水年際波動不規則影響持續干旱天數變化波動大,總體來看,近30年來持續干旱天數以0.39d/10a的速度在減少。
2.2.2 降水極端事件變化的空間分布
極端降水日數呈現出南北增、中部減的特征分布,其范圍為-0.52-0.67d/10a,雖然呼市市區為-0.08d/10a的下降趨勢,但幅度太小、幾乎不變,最大增幅為托克托縣0.67 d/10a,最大降幅為北部武川縣-0.52 d/10a。對極端降水量的研究發現,除托克托縣以6.13mm/10a的幅度在增長以外,其他地區都呈現下降趨勢,降幅為-0.80--17.43mm/10a,其中南部區清水河縣降幅最大,為-17.43mm/10a,其次為北部區武川縣的-11.02mm/10a,結合極端降水日數特征發現,和林和土左旗均為日數增加,降水量減少,說明兩地極端降水平均單次降水強度有所減少。
呼和浩特市持續干旱日數大部分呈現出減少的趨勢,只有呼市市區呈現出3.65d/10a的趨勢在增加,清水河增幅較小,為0.60d/10a,其余都為較少趨勢,范圍在-0.21~-4.82d/10a,其中降幅最大的地區為土左旗-4.82d/10a,其他都在-1d/10a以下。對雨天日數的研究發現,呼和浩特市雨天日數呼市市區和武川縣為減少趨勢,其余為增加趨勢,最大增幅為和林縣1.47d/10a,最大降幅為呼市市區-0.85d/10a。
年平均降水量和年極端降水量相關度非常好,相關系數達到0.955,經過檢驗二者達到了0.01的顯著水平。
年平均降水量與年極端降水日數之間的相關度也非常高,相關度系數為0.901,其回歸方程的P值達到了0.01的顯著水平。