新疆奎屯柳溝墾區降水量變化特征分析

曾桂婷（兵團第七師一二五團農業技術服務中心，新疆 奎屯 833200）

本文對新疆奎屯柳溝墾區1998—2016年的數據序列進行分析，初步探索柳溝墾區降水量特征和變化規律，為柳溝墾區氣候分析和預測、農作物結構布局、氣象災害防御等提供科學可靠的依據。

1年降水量分布特征和變化趨勢

柳溝墾區歷年平均降水量197.4 mm，年降水量最多為 329.6 mm（2010 年），最少為 127.7 mm（2000年），降水量振幅為201.9 mm，降水量最多年為最少年的2.5倍。根據1998—2016年降水量距平圖分析（圖1），柳溝墾區年降水量年際變化較大。19年中，降水量有9年偏少年，9年偏多年，1年接近歷年平均值，1998—2006年 9年間偏多年占了 6年，2007—2016年10年間偏多年僅有3年。線性趨勢顯示，柳溝墾區年降水量呈現出偏少的趨勢。

圖1 柳溝墾區1998—2016年降水量距平

2 四季降水量分布特征和變化趨勢

2.1 四季降水量分布特征

柳溝墾區四季降水量時空分布不均，年際變化大。春季降水量多于夏季，夏季多于秋季，秋季多于冬季。春季降水量最多為133.1 mm，出現在1998年，最少為11.8 mm，出現在2000年，春季降水量兩極比為11.3倍。夏季降水量最多為96.6 mm，出現在2001年，最少為25.2 mm，出現在2008年，夏季降水量兩極比為3.8倍。秋季降水量最多為93.8 mm，出現在2015年，最少為20.2 mm，出現在2007年，秋季降水量兩極比為4.6倍。冬季降水量最多為51.9 mm，出現在2010年，最少為12.2 mm，出現在2015年，冬季降水量兩極比為4.3倍。從兩極比可以看出，四季降水量年際間的變化幅度：春季＞秋季＞冬季＞夏季。

通過四季多年平均降水量分布餅圖（圖2）明顯可以看出，在一年中，柳溝墾區春季（3～5月）降水量最多，多年平均值為64.0 mm，占年降水量的33%；夏季（6～8月）次之，降水量為58.2 mm，占年降水量的29%；秋季（9～11月）再次之，降水量為49.2 mm，所占比例為25%；冬季（12～2月）最少，降水量為26.1 mm，所占比例為13%。

圖2 四季多年平均降水量分布

2.2 四季降水量的階段性變化趨勢

采用累積距平法來分析四季降水量的變化趨勢[1]。累積距平分析法是一種常見的由曲線直觀判斷要素變化趨勢的方法，通過要素的累積距平值來反映變化趨勢。當距平值增加時，累積距平曲線呈現上升的趨勢，反之，則呈現下降的趨勢[2-3]。

對柳溝墾區四季降水量的累積距平曲線進行分析得出（圖略），春季降水量呈現出少-多-少的變化趨勢。1998—2007年為少雨期，2008—2011年為多雨期，2012—2016年為少雨期。在第一個少雨期中，2004—2005年為多雨階段。在第二個少雨期中，2016年降水出現轉折，降水異常增多。夏季累積距平值基本上處于正距平區間，曲線呈現出多-少-多-少的階段性趨勢。1998—2007為多雨期，在這期間波動較為頻繁，2008—2010年為少雨期，2011—2013為多雨期，2014—2016年為少雨期，且減少幅度較大。秋季累積距平曲線呈現出多-少-多的階段性趨勢。從1998年開始，降水量逐漸增多，進入多雨期，到2002年結束。2003年降水開始逐漸減少，進入少雨期，到2009年結束。2010—2016年為多雨期，在這期間波動頻繁，2012—2014年出現少雨階段，2016年出現轉折，降水減少。冬季距平曲線呈現多-少-多-少的階段性趨勢。1998—2005年為多雨期，2006—2008年為少雨期，2009—2010年為短暫多雨期，2011—2016年為少雨期，2015—2016年降水出現轉折，出現增多的情況。

3 各月降水量分布特征

通過1998—2016年月降水量柱狀分布圖（圖3）明顯可以看出，柳溝墾區降水量時間分布不均勻，且主要集中分布在4～10月，4～10月為此區農作物主要的生長季節，降水的集中分布對于農作物的生長發育非常有利。在一年中，4～5月降水量較多，其次是6～7月和10月，8～9月次之，1～3月和11～12月降水量相對較少。降水量2月最少，5月最多。

圖3 柳溝墾區1998—2016年月均降水量分布

4 降水變率

降水變率指降水量的年（或季、月）際變化，一般指降水相對變率。降水變率是平均降水絕對變率與多年平均降水量的百分比。降水變率越大，降水越不穩定，出現旱澇的可能性越大。反之，降水變率越小，降水越穩定。通過對柳溝墾區月、季、年降水變率（表1）進行分析，可以明顯看出，年降水變率小于季降水變率，季降水變率小于月降水變率，即年降水量比季降水量穩定，季降水量比月降水量穩定。年降水變率為19.6%，春季降水變率為38%，夏季為28%，秋季為32%，冬季為30%。四個季節的降水變率相比，春季＞秋季＞冬季＞夏季，春季最大，夏季最小。月降水變率中，1月、4月、7月和12月降水變率相對較小，5～6月、8～11月居中，2～3月相對較大。2月降水變率最大，1月降水變率最小。

5 降水極值

表1 柳溝墾區月、季、年降水變率 %

降水極值的統計主要包括：一日最大降水量、最長連續降水日數、最長連續無降水日數。歷年（1998—2016年）一日最大降水量平均為20.3 mm，一日最大降水量為36.8 mm。其中有3年一日最大降水量在30 mm以上，2005年6月27日降水量為33.3 mm，2010年10月7日降水量為36.8 mm，2016年5月18日降水量為32.3 mm。歷年最長連續降水日數9 d，出現在2011年2月7～15日（連續降水量為5.2 mm）和2015年11月14～22日（連續降水量為33.5 mm）。歷年最長連續無降水日數37 d，長達一個多月的時間，出現在2016年8月25日至9月30日。

6 小結

綜合分析1998—2016年柳溝墾區年、季、月降水量的分布特征和變化規律，可以得出如下結論：（1）年降水量年際變化較大，歷年平均降水量197.4 mm，年降水量最多年為最少年的2.5倍。線性趨勢顯示，年降水量呈現出偏少的趨勢。（2）季降水量時空分布不均，年際變化大。春季降水量多于夏季，夏季多于秋季，秋季多于冬季。通過對四季的兩極比進行比較，得出季降水量年際間的變化幅度：春季＞秋季＞冬季＞夏季。春季降水量呈現出少-多-少的階段性變化趨勢，秋季呈現出多-少-多的趨勢，夏季和冬季均呈現出多-少-多-少的變化趨勢。夏季累積距平值基本上處于正距平區間，其它三季均在正負距平間出現較明顯的波動。在四季中存在著3～4年的變化周期。（3）降水量時間分布不均勻，主要集中在4～10月。一年中，4～5月降水量較多，其次是6～7月和10月，8～9月次之，1～3月、11～12月降水量相對較少。2月最少，5月最多。（4）年降水變率為19.6%，春季降水變率為38%，夏季為28%，秋季為32%，冬季為30%。四個季節的降水變率相比，春季＞秋季＞冬季＞夏季，春季最大，夏季最小，這與兩極比比較得出的季降水量年際間的變化幅度結果相一致。月降水變率中，2月降水變率最大，1月降水變率最小。（5）歷年一日最大降水量為36.8 mm，最長連續降水日數9 d，最長連續無降水日數37 d。

[1]于滬寧，李偉光.農業氣候資源分析和利用[M].北京：氣象出版社，1985.

[2]北京農業大學.農業氣象[M].北京：農業出版社，1994.

[3]呂學梅，高安春，王新，等.1961—2008年臨沂降水變化特征的氣候分析[J].安徽農業科學，2009，37（35）：17567-17570.