不同氣候態下金華市降水特征的對比分析

張智利，樓俊偉，王智楷，范瑜越，杜欣恒

（1.民航內蒙古空管分局，呼和浩特 010000；2.武義縣氣象局，浙江武義 321200；3.四川省防雷中心，成都 610072；4.金華市氣象局，浙江金華 321000）

隨著全球氣候變化的加劇，極端天氣氣候事件發生的頻率和強度有增大的趨勢［1］。過大或過小降水均容易致災，逐漸被研究者所關注［2-6］。有學者對年降水量和降水日數進行了研究［7-10］，中國年降水量和降水頻率（日數）呈減少趨勢［11］，而長江中下游地區年降水量則呈上升趨勢，降水日數則呈下降趨勢［12］，降水地域差異明顯。

金華市地處浙江中部，屬長江三角洲南翼，降水豐沛。金華市作為中國首批智慧城市試點，掌握該市降水特征的變化規律對其智慧城市的建設十分有意。浙江省年雨量整體表現為增加趨勢，而總降水日數則呈明顯下降趨勢［13］，其中杭州市年降水量變化不顯著，但年降水天數顯著減少［14］，浙西南山區降水量和雨日均呈下降趨勢［15］。以上研究大多是分析降水的時空分布特征，而針對不同氣候態下降水特征的對比研究較少，有必要利用最新的數據對其進行研究。本研究基于1968—2019 年逐年降水量和降水日數資料，對金華市降水的氣候態、年代際變化特征進行分析，以期為金華市的智慧城市發展、氣象防災減災和科研工作提供參考依據。

1 資料與方法

本研究資料為金華市金華、蘭溪、浦江、義烏、東陽、磐安、永康和武義等8 個縣（市）氣象臺站（圖1）逐年降水量和降水日數資料，由于磐安建站時間較晚，將其舍去。考慮到數據的連續性、統一性和時間一致性，將時間范圍選取為1968—2019 年。

圖1 研究區站點分布

世界氣象組織（WMO）規定氣候態（氣候基準期）為某個氣象要素30 年的平均值［16］。2012 年中國氣象部門將原來1971—2000 年氣候平均值替換為1981—2010 年［17］，而這兩者氣候平均值都包含了氣候態躍變、干濕轉型的時段（即20 世紀70、80 年代）［18］；此外，20 世紀90 年代至21 世紀初，中國降水存在明顯的變化趨勢［19］。本研究選取1971—2000年、1981—2010 年和1990—2019 年這3 個氣候態進行對比分析，同時進一步研究不同年代際下降水特征的差異。此外，選取與農業生產緊密相關的多年平均降水量和降水日數，利用其等值線的位置變化來表征二者在不同氣候態、年代際下的空間變化［20］。

2 結果分析

2.1 降水量和降水日數的時間變化

2.1.1 降水量和降水日數的氣候態變化 不同氣候態下金華市平均降水量和降水日數的變化見圖2。由圖2a 可知，1990—2019 年的平均降水量最大，為1 488.1 mm，1971—2000 年次之，為1 454.2 mm，1981—2010 年的最小，為1 447.7 mm。隨著氣候態的更替，平均降水量呈現出先減小后增大的趨勢。

由圖2b 可知，1971—2000 年金華市平均降水日數為161 d，是所有氣候態中最多。1981—2010 年平均降水日數呈現出明顯減少趨勢，減少4 d。1990—2019 年的平均降水日數與之1981—2010 年持平，為157 d。隨著氣候態轉變，金華市平均降水日數呈現出先減少后持平的趨勢。

圖2 金華市平均降水量（a）和降水日數（b）的氣候態變化

2.1.2 降水量和降水日數的年代際變化 為進一步研究不同氣候態下平均降水量和降水日數的差異，分析了二者的年代際變化特征，結果見圖3。20 世紀70 年代至90 年代及21 世紀00 年代至10 年代，金華市平均降水量均呈增加趨勢，21 世紀00 年代至10年代降水量增加最明顯，增加幅度為289.6 mm，而20 世 紀90 年代至21 世紀00 年 代，降水量 則 呈現出減小的趨勢，減小幅度為147.6 mm（圖3a）。可以看出，金華市平均降水量隨年代際更替而呈先增多后減小再增多的趨勢。

金華市平均降水日數在20 世紀80 年代最多，達163 d，21 世紀10 年代次之，為162 d，而在21 世紀00年代最少，為148 d，其中在20 世紀70 年代至80 年代和21 世紀00 年代至10 年代呈增多趨勢，而20 世紀80 年代至21 世紀00 年代則呈減少趨勢（圖3b）。由此可見，金華市平均降水日數隨年代際轉變而呈先增多后減小再增多的趨勢。

圖3 金華市平均降水量（a）和降水日數（b）的年代際變化

2.2 降水量和降水日數的空間變化

將1968—2019 年的平均降水量和降水日數作為指標線，分析金華市不同氣候態和年代際的平均降水量和降水日數在空間上的差異，結果見圖4。由圖4a 可知，1968—2019 年平均降水量呈現出西多東少的特點，其中武義縣最多，達1 534.8 mm，浦江縣次之，為1 488.4 mm，義烏市最少，僅為1 401.6 mm。金華市多年平均降水量為1 461.4 mm，其等值線在1971—2000 年位于永康西部—武義北部—金華市本級中部—蘭溪東部—浦江一帶；1981—2010 年，除永康段等值線略有東移北抬外，其余部分西退南壓明顯，原先金華浦江段等值線中斷，金華段等值線退至市本級東部和南部，浦江境內等值線往南收縮；1990—2019 年1 461.4 mm 的等值線卻東移北抬至義烏東陽境內（圖4b）。可以看出，前2 個氣候態更替，金華市降水量除永康呈增大趨勢外，其他均呈減小趨勢；而后2 個氣候態轉變，整個地區降水量則均呈明顯的增大趨勢。由于20 世紀70 年代和21 世紀00 年代整個地區降水量均小于1 418.9 mm，同時21世紀10 年代整個地區降水量大于1 418.9 mm，故均無等值線顯示；從顯示的等值線可知，20 世紀80 年代等值線有2 段，1 段分布在金華和蘭溪一帶，另1段則分布在義烏境內；20 世紀90 年代，義烏境內等值線東移南壓至東陽境內（圖4c）。可見，20 世紀80年代至90 年代，金華市平均降水量除東陽呈減小趨勢外，其他均呈增大趨勢。

圖4 金華市不同氣候態、年代際下多年平均降水量（a 至c）和降水日數（d 至f）等值線的位置變化

1968—2019年金華市平均降水日數呈現出南多北少的格局，其中武義縣最多，達172 d，永康市次之，為164 d，義烏市則最少，僅有151 d（圖4d）。此外，1968—2019 年的平均降水日數為159 d。159 d等值線在1971—2000 年位于金華市本級西部、義烏南部以及東陽的南部和東部；轉為下1 個氣候態后，等值線南壓至金華市本級東部和永康境內；1990—2019 年，等值線位置無明顯變化（圖4e）。由此可見，隨著氣候態更替，平均降水日數整體呈先減少后持平的趨勢。20 世紀70 年代至80 年代以及21 世紀10 年代的等值線，北抬趨勢明顯，而20 世紀90 年代的等值線則南落明顯（圖4f）。由于21 世紀00 年代的平均降水日數均小于159 d，故無等值線顯示。

3 小結與討論

不同氣候態下，金華市平均降水量呈先減小后增大的趨勢，而平均降水日數則呈先減少后持平的趨勢。1990—2019年的平均降水量最多，為1 488.1 mm，1981—2010 年的最少，為1 447.7 mm，而平均降水日數1971—2000 年的最多，達161 d，1981—2010 年及1990—2019 年的最少，為157 d。

不同年代際下，金華市平均降水量和降水日數均呈先增多后減少再增多的趨勢，但二者增多到減少的轉折年代不同，其中前者在20 世紀90 年代至21 世紀00 年 代轉變，而 后 者則在20 世紀80 年代 至90 年代轉折。

1968—2019年金華市平均降水量呈西多東少的特點，而平均降水日數則呈南多北少的格局。二者的多年平均氣候值等值線，隨著氣候態更替，分別呈現出先西退南壓后東移北抬以及先南壓后維持的趨勢。此外，前者在20 世紀80 年代至90 年代主要呈增大趨勢，而后者則隨著年代際轉變（21 世紀00年代除外）呈先北抬后南壓再北抬的趨勢。

金華市平均降水量在20 世紀90 年代至21 世紀00 年代存在增多到減少的轉變，這與林婧婧等［19］的研究一致，而進入21 世紀10 年代，呈明顯增多的趨勢。地形、海拔高度和緯度等地理因子會影響降水的分布及其強度［21-24］，而金華市平均降水量和降水日數分別呈西多東少以及南多北少的特點，可進一步研究地理因子對二者產生的影響。