大連南部地區(qū)1976—2015年降水量變化分析

蔡冬梅 程航 王錫軍 胡毅

摘要：分別以大連市區(qū)站、金州新區(qū)站和旅順口區(qū)站1976-2015年的逐年及四季降水量為資料，運(yùn)用年際變化降水量以及氣候變率等方法，對(duì)3個(gè)站近40年的年降水量變化趨勢(shì)分析。結(jié)果表明，大連市區(qū)站和旅順口區(qū)站的年降水量均呈線性上升趨勢(shì)，兩地上升速率相差無(wú)幾，其中，大連市區(qū)站上升速率為15.7 mm/10年；旅順口區(qū)站上升速率為15.3 mm/10年；金州新區(qū)站的年降水量呈線性下降趨勢(shì)，下降速率為-4.7 mm/10年。對(duì)3個(gè)站近40年間春夏秋冬各季的降水量變化趨勢(shì)分析得出，3個(gè)站春季和秋季的降水量都呈線性上升趨勢(shì)，春季降水量上升趨勢(shì)尤為明顯；夏季和冬季降水量均呈線性減少的趨勢(shì)，夏季降水量比冬季減少趨勢(shì)更為明顯，特別是金州新區(qū)站夏季降水量減少趨勢(shì)遠(yuǎn)大于其他兩站，而夏季降水量基數(shù)較大，是金州新區(qū)站年降水量減少的主要原因。

關(guān)鍵詞：氣候特征；降水量；變化趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)：P458.1+21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2018）06-0039-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.06.009

Abstract： According to the annual and seasonal precipitation data of Dalian， Jinzhou and Lvshun stations from 1976 to 2015，and the trend of annual precipitation in three stations nearly 40 years were analyzed by using climate trend and annual change precipitation methods. The results showed that the annual precipitation of both Dalian and Lvshun stations presented linear increasing trend. The rate of rise between the two places was almost the same，and the increasing vecolity of Dalian station was 15.7 mm/10 a，and which was 15.3 mm/10 a in Lvshun station. The annual precipitation of Jinzhou station presented linear decrease trend，and the decrease vecolity was -4.7 mm/10 a. Analyzing the viaration trend the seasonal rainfall of three stations in rencent 40 years，the results showed that the precipitation of the three stations presented linear increasing trend in spring and autumn，especially in spring. while the precipitation was going down in summer and winter，and the decreased trend of winter rainfall was not as obvious as that of summer rainfall. Especially the summer rainfall of Jinzhou staion was much larger than that of the other two stations. And the base of precipitation in summer was larger， which was the main reason for the decrease of annual precipitation in Jinzhou station.

Key words： climatic characteristics； precipitation； viaration trend

大連市位于中國(guó)遼東半島最南端，西瀕臨渤海，東面向黃海，南與山東半島隔海相望，背依中國(guó)東北腹地，是中國(guó)東部沿海重要的經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易、港口、工業(yè)、旅游城市。由于大連市處于北半球中緯度地帶，所受太陽(yáng)輻射一年四季比較大，大氣環(huán)流以西風(fēng)帶和副熱帶系統(tǒng)為主，再加上受一面依山、三面靠海的地理環(huán)境影響，所以該區(qū)域的氣候特點(diǎn)是四季分明、氣候溫和、空氣濕潤(rùn)、降水集中、季風(fēng)明顯、風(fēng)力較大。然而，大連市又是一個(gè)自然水資源比較匱乏的地區(qū)，日常所需用水的補(bǔ)給主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面，一方面，是來(lái)自域外水的引入；另一方面，就是對(duì)降水的收集和儲(chǔ)存。

20世紀(jì)以來(lái)，在全球氣候趨于變暖的大背景下，中國(guó)各地的氣候也都相應(yīng)地發(fā)生了不同程度的變化，對(duì)降水變化趨勢(shì)的研究一直是氣候變化的重點(diǎn)課題[1-5]。大連市雖是具有暖溫帶半濕潤(rùn)的季風(fēng)氣候兼有海洋性的氣候特點(diǎn)，但近年來(lái)，伴隨著氣候的變化降水也出現(xiàn)了一定改變。以大連南部地區(qū)為切入點(diǎn)，分別以大連市區(qū)站、金州新區(qū)站、旅順口區(qū)站1976-2015年的逐年及四季的降水量為資料（旅順口區(qū)站記錄從1976年開(kāi)始，最新資料到2015年），運(yùn)用年際變化降水量折線圖、趨勢(shì)圖以及氣候變率等方法，對(duì)其近40年來(lái)的降水量變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，以揭示大連南部地區(qū)的降水量變化趨勢(shì)，為進(jìn)一步掌握大連全區(qū)域的降水量變化特點(diǎn)打下基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)降水量年變化和季節(jié)變動(dòng)的分析、統(tǒng)計(jì)以及對(duì)未來(lái)的預(yù)測(cè)結(jié)果，為大連地區(qū)今后實(shí)施有計(jì)劃的降水存儲(chǔ)和使用提供一個(gè)參考理論依據(jù)，以期進(jìn)一步做好水資源規(guī)劃，讓大連地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、市民日常生活用水無(wú)憂(yōu)。

1 材料與方法

大連境內(nèi)包括大連市區(qū)、旅順口區(qū)、金州新區(qū)、瓦房店市、普蘭店市、莊河市和長(zhǎng)海縣共7個(gè)縣（市、區(qū)）。其中，大連市區(qū)、金州新區(qū)、旅順口區(qū)共同構(gòu)建成大連的南部地區(qū)，大連市區(qū)位于金州新區(qū)和旅順口區(qū)的中心地帶，南靠旅順口區(qū)、北依金州新區(qū)，是城市熱島效應(yīng)的典型代表；而金州新區(qū)、旅順口區(qū)地處市郊或郊區(qū)，是農(nóng)村小氣候的代表，因此，南部地區(qū)可謂是大連全域降水變遷的縮小版，大體上能反映出整個(gè)大連地區(qū)的降水量變化趨勢(shì)。本研究選取大連市區(qū)、金州新區(qū)、旅順口區(qū)1976-2015年的逐年及四季降水量資料，運(yùn)用年際變化降水量折線圖、趨勢(shì)圖以及氣候變率等方法，對(duì)其各自近40年的年降水量變化趨勢(shì)進(jìn)行分析。其中，四個(gè)季的劃分為春季（3-5月）、夏季（6-8月）、秋季（9-11月）、冬季（12月至次年2月）。

2 大連地區(qū)的降水量變化趨勢(shì)

2.1 降水量的年際變化

從大連市區(qū)、金州新區(qū)、旅順口區(qū)3個(gè)站40年降水量變化趨勢(shì)（圖1）可以看出，大連市區(qū)站和旅順口區(qū)站的年降水量均呈線性上升趨勢(shì)，兩地上升速率相差無(wú)幾，大連市區(qū)站上升速率為15.7 mm/10年；旅順口區(qū)站上升速率為15.3 mm/10年；金州新區(qū)站的年降水量呈線性下降趨勢(shì)，下降速率為-4.7 mm/10年。其中，大連市區(qū)、金州新區(qū)兩站年最大降水量均出現(xiàn)在1985年，大連市區(qū)站為924.4 mm、金州新區(qū)站為902.6 mm，旅順口區(qū)站年最大降水出現(xiàn)在2010年，降水量為876.8 mm；1999年大連市區(qū)、金州新區(qū)、旅順口區(qū)3站年降水量都達(dá)最小，大連市區(qū)站為258.2 mm、金州新區(qū)站為276.2 mm、旅順口區(qū)站為289.3 mm，即同為40年內(nèi)最小降水量的年份。1999-2009年，3個(gè)站的降水量均呈快速上升趨勢(shì)。

為了解這3站1976-2015年降水量增加或減少的具體發(fā)生年代，以及產(chǎn)生的主要時(shí)段，對(duì)40年金州新區(qū)站降水量減少趨勢(shì)和大連市區(qū)站、旅順口區(qū)站的降水增長(zhǎng)趨勢(shì)的情況進(jìn)一步詳細(xì)分析。采用10年為一階段的降水變化序列來(lái)分析大連南部地區(qū)3個(gè)站的降水量變化情況。從1976-1985年降水變化趨勢(shì)（圖2）可以看出，大連市區(qū)站和旅順口區(qū)站降水量逐年呈線性減少趨勢(shì)，旅順口區(qū)站減少速率比大連市區(qū)站更為明顯，大連市區(qū)站減少速率為-33.2 mm/10年，旅順口區(qū)站減少速率為-87.0 mm/10年；金州新區(qū)站降水量則呈逐年線性上升趨勢(shì)，上升速率為60.2 mm/10年。

從1986-1995年降水量變化趨勢(shì)（圖3）可以看出，大連市區(qū)、金州新區(qū)、旅順口區(qū)3個(gè)站降水量均呈逐年線性上升趨勢(shì)，上升速率快慢表現(xiàn)為大連市區(qū)站（199.0 mm/10年）>旅順口區(qū)站（119.4 mm/10年）>金州新區(qū)站（70.2 mm/10年）。

從1996-2005年降水量變化趨勢(shì)（圖4）可以看出，大連市區(qū)站和旅順口區(qū)站降水量呈逐年線性上升趨勢(shì)，大連市區(qū)站上升速率較小，為19.8 mm/10年，旅順口區(qū)站上升速率較大連市區(qū)站明顯，旅順口區(qū)站的上升速率達(dá)66.5 mm/10年；金州新區(qū)站逐年降水量則呈線性快速減少趨勢(shì)，減少速率為-88.1 mm/10年。

從2006-2015年降水量變化趨勢(shì)（圖5）可以看出，大連市區(qū)、金州新區(qū)、旅順口區(qū)3個(gè)站降水量均呈逐年線性減少趨勢(shì)，減少速率快慢表現(xiàn)為金州新區(qū)站（-119.7 mm/10年）>旅順口區(qū)站（-114.2 mm/10年）>大連市區(qū)站（-15.7 mm/10年）。

對(duì)上述4個(gè)10年段降水量變化趨勢(shì)加以綜合分析可知，大連市區(qū)站和旅順口區(qū)站每個(gè)10年的降水量變化趨勢(shì)都是一致的，且上升速率大于下降速率，而金州新區(qū)站則不同，下降速率大于上升速率，特別是在1996-2015年20年里，金州新區(qū)站降水量下降速率最快，即在1976-2015年40年中，金州新區(qū)站降水量減少速率大于增長(zhǎng)速率。

2.2 降水量的季節(jié)變化

大連地區(qū)的降水有明顯的季節(jié)變化，夏季降水量占到了全年的一半以上，因此，夏季降水量的多寡決定了年降水量的多寡。大連南部地區(qū)3個(gè)站點(diǎn)的四季降水量見(jiàn)圖6。由圖6可以看出，大連南部地區(qū)四季降水量多寡表現(xiàn)為夏季>秋季>春季>冬季。而3個(gè)站在各季節(jié)里的降水量情況又有區(qū)別，夏季降水量大小表現(xiàn)為大連市區(qū)站>金州新區(qū)站>旅順口區(qū)站。此外，其他3個(gè)季節(jié)均是大連市區(qū)站>旅順口區(qū)站>金州新區(qū)站。

進(jìn)一步分析大連南部地區(qū)3個(gè)站點(diǎn)1976-2015年春夏秋冬各季節(jié)的降水量曲線走勢(shì)，從圖7可以看到，大連南部3個(gè)站的春季和秋季降水量都呈線性上升趨勢(shì)，但上升速率存在差別，其中春季降水量上升趨勢(shì)遠(yuǎn)大于秋季；夏季和冬季降水量均呈線性減少的趨勢(shì)，且夏季降水量減少趨勢(shì)較冬季更為明顯，尤其是金州新區(qū)站，減少速率是大連和旅順的3～5倍，由于夏季降水量在年降水量中所占比重較大，因而是造成金州新區(qū)站40年降水量下降的主要原因。

2.3 降水量與降水強(qiáng)度及降水日數(shù)的關(guān)系

降水量的大小與降水時(shí)間的長(zhǎng)短及降水的強(qiáng)度的關(guān)系密切。對(duì)大連市區(qū)、金州新區(qū)、旅順口區(qū)3站年內(nèi)月最多降水量和中雨以上日數(shù)的年際變化加以分析、統(tǒng)計(jì)，并制作出圖、表。從年內(nèi)月最多降水量（圖8）可以看出，1976-2015年，大連市區(qū)和金州新區(qū)站年內(nèi)月最多降水量都呈減少趨勢(shì)，其中，金州新區(qū)站減少速率更加明顯；旅順口區(qū)站呈緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)。再對(duì)比前面分析還可以發(fā)現(xiàn)，金州新區(qū)站年降水量的減少與月最多降水量的減少是一致的。

大連市區(qū)、金州新區(qū)、旅順口區(qū)3站1976-2015年累年平均降水量和中雨以上日數(shù)的關(guān)系見(jiàn)表1。從表1可以看出，在南部地區(qū)的大連市區(qū)、金州新區(qū)、旅順口區(qū)3個(gè)站中，1976-2015年降水量達(dá)中雨及以上日數(shù)的多寡表現(xiàn)為大連市區(qū)站>金州新區(qū)站>旅順口區(qū)站；而累年平均降水量大小同樣是大連市區(qū)站>金州新區(qū)站>旅順口區(qū)站。由此可以得出，降水量的大小是受降水日數(shù)和降水強(qiáng)度共同影響的結(jié)果，降水量大小與二者都呈正相關(guān)。

3 小結(jié)與討論

通過(guò)以上分析，對(duì)大連南部地區(qū)1976-2015年降水量變化趨勢(shì)總結(jié)如下。

1）大連市區(qū)站和旅順口區(qū)站的年降水量均呈線性上升趨勢(shì)，兩地上升速率相差無(wú)幾，其中，大連市區(qū)站上升速率為15.7 mm/10年；旅順口區(qū)站上升速率為15.3 mm/10年；金州新區(qū)站的年降水量呈線性下降趨勢(shì)，下降速率為-4.7 mm/10年。

2）大連南部地區(qū)3站春季和秋季降水量呈線性上升趨勢(shì)，春季降水量上升趨勢(shì)明顯，對(duì)大連市區(qū)和旅順口區(qū)兩站全年降水量增加起決定性的作用。夏季和冬季降水量均呈線性減少趨勢(shì)，特別是夏季降水量減少趨勢(shì)更為明顯，其中金州新區(qū)站減少趨勢(shì)尤為明顯，對(duì)全年降水量的減少起決定性的作用。

大連南部地區(qū)四季降水量情況表現(xiàn)為夏季>秋季>春季>冬季。大連市區(qū)、金州新區(qū)、旅順口區(qū)3站不同季節(jié)的降水量不同，春季表現(xiàn)為大連市區(qū)站>旅順口區(qū)站>金州新區(qū)站；夏季表現(xiàn)為大連市區(qū)站>金州新區(qū)站>旅順口區(qū)站；秋季表現(xiàn)為大連市區(qū)站>旅順口區(qū)站>金州新區(qū)站；冬季表現(xiàn)為大連市區(qū)站>旅順口區(qū)站>金州新區(qū)站。

3）大連市區(qū)和金州新區(qū)站年內(nèi)月最多降水量呈減少趨勢(shì)，金州新區(qū)站減少速率最為明顯，旅順口區(qū)站呈緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)。金州新區(qū)站年降水量的減少與月最多降水量的減少一致；1976-2015年達(dá)中雨及以上的日數(shù)變化趨勢(shì)表現(xiàn)為大連市區(qū)站>金州新區(qū)站>旅順口區(qū)站，累年平均降水量也表現(xiàn)為大連市區(qū)站>金州新區(qū)站>旅順口區(qū)站，故降水日數(shù)、降水強(qiáng)度都與降水量呈正相關(guān)，降水量的大小是降水日數(shù)和降水強(qiáng)度共同影響的結(jié)果。

4）大連地區(qū)面積不大，大連市區(qū)、旅順口區(qū)和金州新區(qū)地理位置相近，但是近40年來(lái)降水量變化卻呈現(xiàn)出截然不同的變化，是由于偶然的原因還是由于地形的影響，原因相當(dāng)復(fù)雜，有待進(jìn)一步探討。

參考文獻(xiàn)：

[1] 任朝霞，楊達(dá)源.西北干旱區(qū)近50年氣候變化特征與趨勢(shì)[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2007，29（1）：99-102.

[2] 左洪超，呂世華，胡隱樵.中國(guó)近50年氣溫及降水量的變化趨勢(shì)分析[J].高原氣象，2004，23（2）：238-244.

[3] 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.

[4] 林云萍，趙春生.中國(guó)地區(qū)不同強(qiáng)度降水的變化趨勢(shì)[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，45（6）：995-1002.

[5] 孔 鋒，方 建，呂麗莉，等.1961-2015年中國(guó)不同強(qiáng)度降雨的變化趨勢(shì)和波動(dòng)特征[J].熱帶地理，2017，37（4）：473-483.