北京三百年降水序列的成分分析及其隨機模擬

門寶輝，張 騰

（華北電力大學(xué) 水利與水電工程學(xué)院，北京 102206）

1 研究背景

全球氣候變暖和高頻人類活動加速了全球及區(qū)域尺度的水文循環(huán)過程，并導(dǎo)致降水量時空變化及其區(qū)域差異的不確定性增大［1-3］，而降水量時空分配不均勻除了直接體現(xiàn)在極端天氣現(xiàn)象外，還對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市洪澇、經(jīng)濟社會發(fā)展等多個方面產(chǎn)生重要影響［4-5］。

北京地區(qū)屬溫帶季風(fēng)氣候，常年干旱少雨，水資源人均占有量低于300 m3，是我國嚴(yán)重水資源短缺的地區(qū)之一。全球溫室效應(yīng)和人口快速增長等問題加劇了該地區(qū)綠水資源匱乏問題，水資源已成為掣肘北京地區(qū)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展和社會生態(tài)文明環(huán)境建設(shè)的關(guān)鍵因素，因此明確該區(qū)域降水量的未來發(fā)展態(tài)勢具有深遠意義。現(xiàn)階段我國學(xué)者對包含北京在內(nèi)的多個地區(qū)的降水序列變化特征等方面開展了許多研究。

李鵬程等［6］采用M-K檢驗法和小波變換對北京、天津地區(qū)1958—2008年降水序列變化特征及其與汛期降水周期關(guān)聯(lián)進行分析，結(jié)果表明研究時域內(nèi)北京、天津地區(qū)的年降水量與汛期降水量均呈現(xiàn)出減少趨勢；宋曉猛等［7］分析了北京地區(qū)1980—2012年降水歷時和降水等級的時空變化特征；尤煥苓等［8］對1981—2010年間北京地區(qū)20個常規(guī)氣象觀測站日降水?dāng)?shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算，發(fā)現(xiàn)從1980年代以來北京地區(qū)極端類型降水量呈現(xiàn)出減少趨勢；朱龍騰等［9］借助經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解北京地區(qū)1951—2009年共59年降水序列，分解結(jié)果表明該地區(qū)降水量在短期內(nèi)呈波動性減少趨勢；……