寧夏六盤山西麓汛期降水隨海拔高度的變化特征

溫蕓蕓

摘 要：本文以100 m為梯度選取寧夏隆德縣（六盤山西麓）境內8個不同海拔高度處站點降水數據，分析六盤山西麓汛期降水隨海拔高度的變化特征。結果表明：2 200 m為降水的關鍵高度，2 200 m以下，降水隨海拔高度的增加而增加這一規律在各月及汛期降水中普遍存在;2 200～2 600 m降水呈波動增長。

關鍵詞：降水;海拔;六盤山西麓

中圖分類號：P461.3文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）05-0150-03

Abstract： In this paper， the precipitation data of 8 stations at different altitudes in Longde County （western slope of Liupanshan） in Ningxia were selected as a gradient of 100m. The variation characteristics of precipitation with altitude during flood season in Liupan Shanxi were analyzed. The results show that the key height of precipitation was 2 200 m， and the law of precipitation increases with the increase of altitude was common in the precipitation of every month and flood season， and the precipitation of 2 200～2 600 m fluctuates and increases.

Keywords： precipitation; altitude;western slope of Liupanshan

自20世紀80年代始，氣候變暖已引起人們的普遍關注，氣候變化和異常對生產生活和經濟發展造成的日益嚴重的影響已引起人們的警覺[1]。地處西北地區東部的寧夏特別是寧夏六盤山地區，氣候更有其獨特的變化特征[2]。六盤山區位于寧夏、甘肅、陜西交界地帶，由南到北氣候從半濕潤區、半干旱區過渡到干旱區，是中國典型的農牧交錯帶和生態脆弱帶。六盤山區大部分地區是雨養農業區[3]，農業生產主要依靠自然降水，而6-9月是寧夏南部降水的主要季節[4-7]，又是寧夏中南部農作物生長的需水關鍵期，該期降水量的多少將直接影響寧夏中南部農作物的產量。在氣候變暖的背景下，寧夏六盤山區降水整體呈遞增趨勢，冬季增加明顯，夏季增加緩慢[8]。近年來，陳海波等人對寧夏六盤山區多降水的時空變化進行了分析[2]，但對六盤山區降水隨海拔高度的變化進行系統分析的仍較少。

1 資料與方法

1.1 資料

本文選用的資料為寧夏隆德縣境內2013—2017年6—9月站點觀測降水資料，以100 m為梯度[9]選取新坪村、張程桃園村、沙塘十八里村、觀莊鄉、好水水磨村、陳靳、城關楊家店村、六盤山紀念亭8個站點逐月降水資料分別代表海拔高度在1 800、1 900、2 000、2 100、2 200、2 300、2 600、2 700 m處的降水數據，分析六盤山西麓汛期降水隨海拔高度的變化特征。

1.2 方法

利用氣象要素的時間序列，以時間為自變量、要素為因變量，建立一元回歸方程。設[y]為降水，[t]為海拔高度，建立[y]與[t]之間的一元線性回歸方程：

[b1]值的正負反映降水上升或下降的變化趨勢，[b1]<0表示在計算時段內降水呈下降趨勢，[b1]>0表示降水呈上升趨勢。[b1]值絕對值的大小可以度量其演變趨勢上升、下降的程度。

2 汛期各月及汛期總降水統計特征

將選取的8個站點2013—2017年6—9月的月降水進行逐月平均，發現6月8個站點的平均降水為73 mm/a;7月各站點的平均降水為104 mm/a，也是汛期降水最多的月份;8月各站點的平均降水為89 mm/a;9月各站點的平均降水為91 mm/a，僅次于7月。整個汛期降水的平均值為357 mm/a。

3 不同海拔高度處汛期降水的月變化特征

進一步求取不同海拔高度處各月年平均降水，如圖1所示。在2 300 m及以下，各高度處7月降水明顯高于其他月份，可見7月為汛期的關鍵月份。從1 800～2 300 m，各高度處降水隨月份增加率分別為1.1、11.1、1.7、1.7、3.2、1.6 mm/月。在2 600～2 700 m，6—9月降水呈逐月增加的趨勢。其中，2 600 m處降水增多率為10 mm/月，2 700 m處降水增多率為5.4 mm/月。比較可見，在2 300 m以下，1 900 m處降水隨月份增加最明顯，2 200 m次之。2 300 m以上，2 600 m處降水隨月份增加最明顯。

4 各月及汛期降水隨海拔高度的變化特征

對海拔高度序列與各月及汛期相應高度降水序列進行相關性分析，其相關系數如表1所示。可見，汛期降水與海拔高度有較好的相關性，除7月相關系數絕對值未超過0.5外，6月、8月、9月及汛期總降水相關系數皆在0.85以上，且通過了95%的置信度檢驗。

由圖2（a）可知，6月降水整體隨海拔高度的增加呈增多趨勢，海拔高度每增加100 m，降水增加6.03 mm。在1 900 m處降水最少，為41 mm/a;2 000 m處降水增長量最多;2 100 m之后，降水呈明顯增加的趨勢，直至2 600 m處達到降水極大值，為92 mm/a。

7月降水隨海拔高度的變化特征與其他月份不同[圖2（b）]。首先，降水與海拔高度的相關系數為-0.39，降水整體隨海拔高度的增加呈減少的趨勢，海拔高度每增加100 m，降水減少1.04 mm。但亦有相似之處，7月降水大致經歷了兩個階段，在2 200 m以下，降水隨高度的增加呈明顯增加的趨勢，海拔高度每增加100 m，降水增加5 mm。在1 800～2 200 m處，降水與海拔高度的相關系數為0.89且通過了95%的置信度檢驗;2 200～2 600 m，降水明顯減少，且減少量大于2 200 m以下的增長量。

8月降水隨海拔高度增加而增加的趨勢最顯著[圖2（c）]，降水與海拔高度的相關系數為0.95，海拔每增高100 m，降水的增長量約為5.6 mm，在2 600 m處達到極大值110 mm。

由圖2（d）可知，9月降水隨海拔高度每增加100 m的增長率為5.2 mm。同樣，在2 200 m以下，降水隨海拔高度增加而增加，2 200 m處為降水次極大值，2 600 m處達到極大值，為118 mm/a。

綜上所述，再結合汛期總降水的變化特征可知[圖2（e）]，2 200 m為降水的關鍵高度。1 800～2 200 m處汛期及汛期各月降水與海拔高度的相關系數如表1所示，2 200 m以下，降水隨海拔高度的增加而增加這一規律在各月及汛期降水中普遍存在;2 200～2 600 m存在降水極小值，2 600 m處多為降水的極大值，呈波動增長。

5 小結與討論

①汛期各月中，7月降水最多，為104 mm/a;9月降水次之，為91 mm/a。整個汛期降水為357 mm/a。

②在2 300 m及以下高度，各高度處7月降水明顯高于其他月份，可見7月為汛期的關鍵月份。2 300 m以下，1 900 m處降水隨月份增加最明顯（11.1 mm/月），2 200 m次之（3.2 mm/月）;2 300 m以上，6—9月降水呈逐月增加的趨勢。可見，隨著海拔高度的增加，汛期最多降水所在月份后移。

③海拔高度序列與各月及汛期相應高度降水序列有很好的相關性，2 200 m為降水的關鍵高度。2 200 m以下，降水隨海拔高度的增加而增加，這一規律在各月及汛期降水中普遍存在，且通過95%的置信度檢驗;2 200～2 600 m存在降水極小值，2 600 m處多為降水的極大值，呈波動增長。

本文仍存在很多的不足。首先數據年限較短，只能揭示最近幾年內汛期降水的變化及規律，并不能代表其氣候變化規律;不同海拔高度處站點的選取較少，本文以100 m為標準選取不同海拔高度處站點，但在2 400 m和2 500 m處沒有相應的觀測站點，因此2 300～2 600 m處降水隨高度的變化特征缺乏詳盡的數據支持。

參考文獻：

[1]中國氣候變化國別研究組.中國氣候變化國別研究[M].北京：清華大學出版社，2000：45.

[2]陳海波，嚴華生，陳文，等.寧夏六盤山區多年降水的時空變化分析[J].干旱氣象，2009（2）：103-110.

[3]王連喜，趙光平，戴小笠，等.寧夏南部山區打窖蓄水的適宜區域及用水對策分析[J].干旱地區農業研究，2003（3）：91-96.

[4]陳曉光，蘇占勝，鄭廣芬，等.寧夏氣候變化的事實分析[J].干旱區資源與環境，2005（6）：85-90.

[5]張智，林莉.寧夏近40多年積溫及不同積溫期降水量變化研究[J].干旱地區農業研究，2008（2）：231-234.

[6]鄭廣芬，陳曉光，孫銀川，等.寧夏氣溫、降水、蒸發的變化及其對氣候變暖的響應[J].氣象科學，2006（4）：412-421.

[7]桑建人，劉玉蘭，舒志亮，等.近44 a寧夏嚴重干燥事件對氣候變暖的響應[J].中國沙漠，2007（5）：878-882.

[8]張智，林莉，孫銀川，等.全球變暖對寧夏六盤山區氣候的影響[J].干旱區資源與環境，2007（8）：64-67.

[9]金銘，車宗璽，敬文茂，等.祁連山水源涵養林區降水及溫度時空變化研究[J].中國沙漠，2012（4）：1071-1076.