近60a思南縣降水變化特征分析

郎貴英 孫啶棚 安承德 龍泓羽

摘 要：利用1960-2019年思南國家基本氣象站逐月降水量觀測資料，運用統計學、線性趨勢法、Morlet小波分析以及M-K突變檢驗等方法對思南縣近60 a降水量變化特征進行分析。分析表明：思南縣近60年來降水量總體呈現下降趨勢，降幅為15.5mm/10a，降水主要集中在夏季，占全年降水量的42%，對全年降水量貢獻最高，影響最大;思南年降水量存在準2a、準5a、準7a、準16a和準26a的周期尺度，其中以準16a為周期的峰值最大，準7a為周期的峰值最小，各季節周期均有變化;思南縣年降水量時間序列在2008年發生減少突變，此后年降水量呈減少趨勢，各季節突變均有變化。

關鍵詞：降水;變化特征;思南

1? 引言

目前，全球氣候變化加劇，給人類生產和生活帶來不同程度的影響，引起人們的普遍關注，已成為全球熱點問題。在全球變暖的大背景下，全球大氣環流發生改變，區域降水量也將發生變化[1-2]。降水變化對人類的生存和發展關系重大，降水過少或過多，都會給人們的生產生活帶來不可估量的損失。

貴州廣為流傳“天無三日晴，地無三尺平”，客觀反映了貴州地形復雜，各地降水差異明顯。多年來，許多學者深入研究了貴州降水變化特征和規律，取得了不少成果。貴州年降水量分布趨勢是南部多于北部，東部多于西部，暴雨及降水主要出現在5-9月，且月際變化幅度較大，極端降水日數和極端降水量隨海拔高度的增加而增大，尤其是極端降水日數受海拔高度的影響明顯[3-5]。銅仁市年降水時間序列存在16-28年的顯著周期變化，春季和秋季降水呈顯著減少的趨勢，而夏季和冬季變化不明顯，日降水量特別是強降水的局地性非常突出[6-7]。

研究思南縣氣候變化的卻不多，尤其是近60a降水變化的相關分析研究甚少。本文擬運用思南縣1960-2019年近60a逐月降水資料序列，著重分析思南縣降水的年際和年代變化規律及其異常特征，以期為當地農業經濟的可持續發展和防汛抗旱等工作提供科學依據。

2? 資料和方法

本文運用1960-2019年思南國家基本氣象站逐月降水觀測資料，建立降水量的季、年時間序列。利用統計學方法計算分析思南縣近60年年降水量、季節降水量的變化特征;采用線性趨勢法擬合降水量的長期變化趨勢;通過Morlet小波分析法和M-K突變檢驗法分析思南60a降水的周期震蕩及突變特征。

3? 思南縣近60a降水變化特征分析

3.1? 降水量的時間變化特征

由圖1可知，思南縣近60a年降水量的年際波動幅度整體而言變化不大，多年平均降水量為1118.3mm，主要集中在夏季，占全年降水量的42%，但年降水量整體呈下降的趨勢，下降幅度為-15.5mm/10a。其中，春、夏季降水量的年際波動幅度與年降水變化有較高相似性;春季降水量呈下降的趨勢，下降幅度為-6.9mm/10a，夏季降水量無明顯變化趨勢;秋、冬季降水量的年際波動幅度整體與年降水變化差距較大，以冬季波動最為頻繁。秋季降水量呈下降的趨勢，秋季下降幅度為-9.0mm/10a，冬季降水量無明顯變化趨勢。

3.2? 降水量的周期變化

3.2.1? 年降水周期變化

圖2給出了思南近60a年降水量周期變化情況。由圖2（a）可見，在不同的時間尺度下，年降水量的變化結構不相同。在大尺度（≧16a）上，23-27a的年降水量的周期震蕩非常明顯，存在4個豐、枯交替循環特征和4個震蕩中心;在較大尺度（8-16a）上，以16a為中心周期，循環交替;在4-8a尺度上，1976年前存在明顯的5a周期震蕩，之后變為7a周期震蕩;在≦4 a尺度上，中心周期為2 a右，其正負相位的交替變換更加頻繁。圖2（b）依次對應著2a、5a、7a、16a和26a的周期尺度，其中以16a為周期的峰值最大。因此，年降水量主周期為16a，次周期為2a、5a、7a和26a。

3.2.2? 季節降水周期變化

由圖3可見，不同季節降水的震蕩周期不同。其中春季降水周期2-4a，以3a為主，存在豐-枯-豐的交替循環特征;夏季降水周期15-18a，以16a為主，存在7個豐、枯交替循環特征和7個震蕩中心;秋季降水周期3-6a，以3a為主，存在豐-枯-豐-枯-豐-枯的交替循環特征;冬季降水周期8-12a，以11a為主，存在豐-枯-豐-枯的交替循環特征。

3.3.1? 年代降水量突變特征

本文采用M-K突變檢測法對思南年、季降水量進行突變檢驗，由圖4得知，思南縣年降水量時間序列在2008年發生減少突變，此后年降水量呈減少趨勢。由圖5得知，春季降水量時間序列在1980年發生減少突變，此后呈減少趨勢;夏季降水量時間序列在無明顯突變;秋季降水量時間序列在1990年發生減少突變，此后呈減少趨勢，冬季降水量2006年發生減少突變，此后呈減少趨勢。

4? 結論

（1）從多年降水變化來看，思南縣近60年來降水量總體呈現下降趨勢，降水主要集中在夏季，占全年降水量的42%。

（2）小波分析表明，思南年降水量主周期為準16a。其中，春季降水的主周期為準3a;夏季降水的主周期為準16a;秋季降水的主周期為準3a;冬季降水的主周期為準11a。

（3）M-K突變檢驗分析表明，2008年開始降水量呈減少趨勢。其中春季和秋季分別從1980年和1990年開始呈減少趨勢;冬季從2006年開始呈減少趨勢;夏季變化不明顯。

參考文獻：

[1]劉春葵.氣候變異與氣候變化對水循環影響研究綜述[J].水文，2003，23（4）：1-7.

[2]任國玉，陳正洪，吳虹.我國降水變化趨勢的空間特征[J].應用氣象學報，2000，11（3）：322-329.

[3]甘文強，李剛，萬雪麗.近57a5-9月貴州極端強降水變化特征[J].干旱氣象，2018，36（4）：617-623.

[4]嚴小冬，金建德，雷云.近50年貴州降水時空分布分析.貴州氣象，2004，28：3-7.

[5]王芬，楊若文，唐浩鵬，等.近48年貴州暴雨日數及降水總量的變化特征研究[J].云南大學學報（自然科學版），2013，35（增刊1）：236-243.

[6]何為，廖洪敏，石薇，等.1961-2017年銅仁市降水變化特征分析.現代農業科技，2020，4：177-186.

[7]謝仁波，史向陽，李曉龍.銅仁西5縣各級降水同步性初探.貴州氣象，2013，37（4）：23-26.

作者簡介：

郎貴英（1992—），女，助理工程師，主要從事縣級綜合氣象業務工作.