謝亞玲,袁德福,岑 劍,江聲榮
(1.貴州省平塘縣氣象局,貴州 平塘 558300;2.貴州省道真縣氣象局,貴州 道真 563500)
全球變暖和水資源短缺是目前各國家及地區(qū)關注的重點,在氣候變暖的背景下降水分布也發(fā)生顯著變化。降水是一地區(qū)的重要氣候資源,因此研究區(qū)域的降水變化規(guī)律,對于協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展和人類生存環(huán)境的關系,促進社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境建設具有重要的指導意義。本文利用平塘氣象站1963—2010年的降水資料分析在全球變暖的背景下平塘縣的降水特征,以期對平塘縣空中水資源的合理開發(fā)、水資源的可持續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境建設以及社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有一定的指導意義。
本文選用平塘氣象站1963—2010年逐月降水資料,采用一元線性回歸、小波分析和Mann-Kendall檢驗法等統(tǒng)計方法進行處理和分析。在此時間段內(nèi)平塘站未經(jīng)遷址,資料連續(xù)性較好。
1963—2010年平塘縣年平均降水量為1 202.4 mm,其中年最大降水量為1979年的1 604.9 mm,年最小降水量869.5 mm,出現(xiàn)在2005年。最大與最小降水量變化幅度達735.4 mm,比值為1.8,可見平塘縣年降水量年際變化較大。圖1為平塘縣48 a逐年的降水分布圖,從圖中可以得到降水量呈波動減少趨勢,年降水量氣候傾向率為-24.5 mm/10 a,春季、夏季、秋季、冬季降水傾向率分別為-5.53 mm/10 a,-2.15 mm/10 a、-17.3 mm/10 a、-0.51 mm/10 a。由此可知平塘縣四季降水都以不同程度地遞減,其中秋季降水遞減速度最大。
圖1 平塘縣近48 a逐年降水量變化
表1 平塘縣不同年代降水量均值及百分比統(tǒng)計表
從表1得到平塘縣多年降水總體趨勢為減少,其中20世紀60、70年代降水總體呈現(xiàn)偏豐,距平比為3.6%和8.1%,其中70年代降水比多年平均值偏多8.1%。而之后的30年代中降水總體呈現(xiàn)偏枯,百分比為-2.1% ~-4.5%,尤其進入21世紀后降水偏枯程度加大。
圖2為平塘縣48 a月平均降水量分布柱狀圖,由圖中可知平塘縣多年月平均降水為單峰型,降水主要集中在3-11月,其中5-7月降水量占全年的50.9%,6月份降水量最多,多年平均為220.0 mm,占全年的18.3%,5月和7月份降水量次之且相近。冬季各月降水量較少,占全年的6.2%,其中12月份降水最少,多年平均為 22.3 mm,僅為全年的1.8%。
采用Morlet小波方法,分析平塘縣年降水的周期變化特征,圖3給出了平塘縣年降水量的小波變化系數(shù)分布圖,由圖可見,平塘縣年降水量48 a來存在顯著的16~18 a的周期振蕩,且48 a來穩(wěn)定存在。主要經(jīng)歷了4個時期的少雨期和多雨期的更替交換。而對于較短周期,則在2000年以前存在較強4~6 a的周期準振蕩,而2000年之后的2 a的周期振蕩較為明顯。
用Mann-Kendall檢驗法對平塘縣1963—2010年的年降水量進行突變分析(圖4),從圖中曲線可以看出1986年之前年降水量呈現(xiàn)波動趨勢,上升和下降趨勢不太明顯。從1986年之后UF下降趨勢明顯,但UF值沒有超過α=0.05置信水平的臨界值。從1984年后UF和UB在置信區(qū)間出現(xiàn)了多個交叉點,為了剔除雜點,確定突變時間,本文通過改變平塘站年降水序列的長度,均檢測到1984—1986年附近發(fā)生了突變,即得平塘站年降水量在1986年附近發(fā)生突變。
圖4 平塘縣近48 a逐年降水量變化
①平塘氣象站年降水量氣候傾向率為-24.5 mm/10 a,即每10a降水量減少24.5 mm,統(tǒng)計分析各個季節(jié)的降水量呈現(xiàn)不同程度的下降,其中秋季降水遞減速度最大。從平塘縣不同年代降水量均值及百分比統(tǒng)計表也可以得到平塘縣年降水總體趨勢為減少,20世紀60、70年代降水總體呈現(xiàn)偏豐,距平比為3.6%和8.1%,而之后的30 a降水總體呈現(xiàn)偏枯,距平比為-2.1% ~-4.5%,進入21世紀后降水偏枯程度加大。
②利用Morlet小波方法分析得到平塘縣年降水量48 a來存在顯著的16~18 a的周期振蕩,且48 a來穩(wěn)定存在。
③通過分析平塘縣年降水量不同系列的UF和UK交點得到在1986年附近平塘縣的年降水量發(fā)生了突變。
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