王歡 魏蒙 王玉國 李海超 王巖
摘 要 降水對農業生產有著非常重要的影響。基于此利用中國氣象數據網提供的降雨量資料,對寧夏同心縣1955—2015年的年降水量、季度降水量、月降水量等進行分析,以期為同心縣農牧業及生態環境建設的可持續發展提供理論支撐。結果表明:寧夏同心縣1955—2015年的年際和年代際間降雨量波動幅度較大,除20世紀90年代外整體呈持續遞減的規律,年降水日數也呈現遞減趨勢。
關鍵詞 降水量;降水日數;寧夏同心縣
中圖分類號:P467 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.11.074
近年來,隨著全球變暖和氣候波動異常,世界多地的降雨量也頻繁地異常增多或減少,由此造成的洪澇災害或旱災給國家安全和人民的生活帶來了重大的影響。因此,了解降水量的長歷時變化特征,尤其是干旱半干旱地區降水的長歷時變化規律,對服務當地的生態環境建設、產業布局及社會發展有重要作用。很多學者對中國北方地區長歷時降雨的變化規律、空間分布特征、干燥度指數等進行了相關研究。1961—2015年,我國中西部地區年降水量和降水日數呈增加趨勢,東部則呈減少趨勢,各等級降水量、降水日在1996年存在一個由多轉少的突變[1-2]。1960—2013年,黃土高原地區蘭州以西和銀川-太原一線以北的干燥度指數呈減小趨勢,四季變化中干燥度指數春季干燥度指數呈上升趨勢,冬季干燥度指數有減小趨勢[3]。呼和浩特市1959—2016年的降雨量年際間波動較大,但整體呈減少趨勢[4]。薛啟等[5]對甘肅平涼地區1960—2017年的降水量資料進行分析后發現,該地區降水量整體略減少,冬季略有上升趨勢,而春季、夏季、秋季均呈遞減趨勢。阿拉善盟1962—2016年降水量平均變化不大,但降水量的空間變化差異較大,從東向西逐步遞減[6]。寧夏中衛市21世紀前10年的降水量呈現偏少的特征,自2010年開始又逐漸增多[7]。寧夏陶樂鎮1960—2016年春夏季降水量均呈減少趨勢,夏季減少幅度最大,秋季和冬季降水量呈增加趨勢[8]。
寧夏吳忠市同心縣位于寧夏中部干旱帶核心區,也是我國農牧交錯帶上的分布區之一,因此降水量對當地的農牧業發展有著重要的影響。利用同心縣氣象站1955—2015年的降雨量數據,分析同心縣降雨量60年來的長歷時變化規律,意在為同心縣農牧業及生態環境建設的可持續發展提供相關理論支撐。
1 材料與方法
所用數據來源于中國氣象數據網(http://data.cma.cn)“寧夏地面氣候資料月值數據集”和“寧夏地面氣候資料年值數據集”,下載同心縣1955—2015年逐月觀測資料的月平均降水量、降水矩平百分率、累年月最多降水量、累年月最少降水量、日降水量≥0.1 mm的日數以及同心縣逐年觀測資料的年平均降水量、最大日降水量等,采用Excel軟件對數據進行基礎統計分析和繪圖。
2 結果與分析
2.1 降雨量及降水日數的年際及年代際變化規律
同心縣1955—2015年的多年平均降水量為268.9 mm,多年降水相對變率為23.5%。如圖1所示,1955—2015年降水量的年變幅較大,年最大降水量為490.8 mm(出現在1964年),最小降水量119.4 mm(2005年),降水距平百分率在-55%~83%。
如表1所示,年代際的降水量可劃為三個階梯段,21世紀最初十年的年平均降水量最少,僅為228.8 mm,20世紀70年代和20世紀80年代的降水量偏少,年平均降水量在250~270 mm,接近于年平均降水量,20世紀60年代和20世紀90年代的降水量最多,年平均降水量在290 mm左右。除20世紀90年代降雨量較多外,自20世紀60年代至21世紀初,整體上降雨量呈明顯的遞減趨勢。
依據觀測規范規定,日降水量≥0.1 mm即計為一個降水日。如圖2所示,同心縣1955—2015年的年平均降水日數62 d,年最大降水日數86 d(2014年),年最少降水日數僅37 d(2004年、2005年),年際間的降水日數變幅較大,年最大降水日數是最小降水日數的2.3倍,且降水日數呈現出遞減的趨勢。
如表2所示,20世紀50年代和2010年以后因僅有6年的數據而不列入比較系列內。年代際間的降水日數變幅也較大,自20世紀60年代至21世紀,各年代的降水日數整體呈下降趨勢,60、70年代的降水日數達660 d以上,至80年代減至603 d,進入21世紀的最初十年則降到歷史最低的521 d。
2.2 降雨量的逐月變化規律
如表3所示,同心縣1955—2015年的降水量逐月分析結果顯示,累年月平均降水量呈現出單峰型變化規律,其中2—8月的單月最多降水量均出現在20世紀,而9—12月以及1月的歷年單月最多降水量均出現在21世紀。累年月平均降水量在1.1~62.3 mm,植物生長期(4—10月)的降水量占全年降水量的93.7%,6—9月的降水量占全年降水量的70.7%。8月的降雨量最多,12月的月平均降水量最少。60年間,1968年8月的降水量最多,達到207.1 mm,而2013年8月降雨量為歷年最少,僅有1.6 mm。
2.3 歷年逐月最大日降水量的分布
1955—2015年逐月的單日最大降水量如表4所示,5—9月雨季的單日最大降水量在41.1~60.5 mm,冬季各月的單日最大降水量在5.5~8.1 mm。年最大日降水量達到40~50 mm和30~40 mm的年份分別均占24%,年最大日降水量在20~30 mm的年份占39%,即87%的年份的年單日最大降水量在20~50 mm。
3 結論與討論
寧夏同心縣1995—2015年的年平均降雨量為268 mm,降雨量及降水日數的年際年代際間波動幅度較大且呈遞減趨勢。
60年間同心縣秋冬季節的單月最大降水量均出現在21世紀,而春夏季節的單月最大降水量均出現在20世紀,各月的降水相對變率與降水量呈負相關關系。
5—9月雨季期的各月單日最大降水量在41.1~60.5 mm,冬季各月的單日最大降水量在5.5~8.1 mm 。
參考文獻:
[1] 楊希,陳雪芹,王慶鋒.池潭流域近58年降雨特征分析[J].水利科技,2018(3):7-9.
[2] 宋瑤,周順武,王傳輝,等.中國西北地區東部夏季不同等級降水時間演變特征[J].中國沙漠,2018,38(1):182-191.
[3] 張耀宗,張勃,劉艷艷,等.1960—2013年黃土高原地區干濕界線時空變化特征[J/OL].中國農業資源與區劃:1-10[2019-05-24].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3513.S.20190506.1113.008.html.
[4] 劉星岑.近60年呼和浩特市氣候變化特征分析[J].內蒙古科技與經濟,2018(3):74-75.
[5] 薛啟,王若升,趙慧,等.近58年來平涼地區降水及氣溫變化特征[J].安徽農業科,2018,46(28):140-143,146.
[6] 劉婉清,張瑋麟,嚴凱,等.阿拉善盟54年來降水變化趨勢分析[J].現代農業,2017(11):108.
[7] 樊寬,毛萬忠,王勇.中衛市近54a氣候變化特征與突變分析[J].寧夏大學學報(自然科學版),2017,38(4):420-425.
[8] 楊正興,李文軍,王洪福,等.寧夏陶樂近57年氣候特征分析[J].寧夏農林科技,2017,58(9):54-56,63.
(責任編輯:劉昀)