齊 麗

(法庫縣農(nóng)業(yè)技術推廣與行政執(zhí)法中心，遼寧 法庫 110400)

0 前 言

阜新地區(qū)屬于遼寧省降水量較少的區(qū)域，年均降水量在500-600mm之間，降水主要集中在夏季，夏季降水量占全年降水量的比重超過60%[1]。多個研究成果表明[2-15]，阜新地區(qū)的降水量變化特征十分明顯，尤其是日降水量發(fā)生較為顯著的變化。降水量是區(qū)域水資源量規(guī)劃和分析的重要依據(jù)，為對阜新地區(qū)降水量進行分析，文章結合變點分析方法[16-30]，基于阜新地區(qū)阜新站和彰武站近62a的日降水量數(shù)據(jù)，對其降水量變化特征進行分析，并統(tǒng)計分析其大雨量級發(fā)生的頻次。研究成果對于分析氣候變化影響下阜新地區(qū)水資源變化特征具有重要的意義。

1 研究方法

1.1 趨勢分析

采用變點分析方法對阜新地區(qū)日降水變化進行趨勢檢驗，該方法假設檢驗的變量符合獨立同分布，結合統(tǒng)計變量對其進行趨勢檢驗：

mi

(1)

xi>xj(1≤j≤i)

(2)

ck

(3)

(4)

式中：S為檢驗統(tǒng)計量；xi和xj兩個站點日降水數(shù)據(jù)系列；σs為檢驗變量標準差；sign為計算變量；n為分析樣本容量；Z為趨勢變化水平。

1.2 突變特征分析

該方法對日降水數(shù)據(jù)系列進行統(tǒng)計量的計算：

(5)

E(ck)=k(k-1)/4

(6)

σ(ck)=k(k-1)(2k+5)/72

(7)

(8)

式中：m為變量分布值；E(ck)、σ(ck)為統(tǒng)計值；UFk為標準化變量。統(tǒng)計2個變量正序好逆序的交匯點即為檢驗數(shù)據(jù)系列的突變點。

即為可能的變點。

2 研究結果

2.1 研究區(qū)域概況

文章以阜新地區(qū)的彰武站和阜新站為研究實例，基于兩個站點近62a的日降水數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析其日降水變化特征，阜新地區(qū)位于遼寧的西部，屬于典型的干旱半干旱地區(qū)，年降水量均值一般為500-600mm，降水主要集中在夏季的6-8月，夏季降水量占全年降水量的比重>60%，區(qū)域年蒸發(fā)量較大，年蒸發(fā)量均值一般在800mm，屬于典型干旱少雨地區(qū)。區(qū)域日降水量最大值為200mm，最低值為10mm。

2.2 最大日降水變化分析結果

結合趨勢檢驗方法對阜新站和彰武站近62a日降水變化特征進行趨勢檢驗，阜新地區(qū)年最大日降水演變特征，見圖1；并統(tǒng)計分析5-8月各站日降水最大值變化，阜新站夏季(5-8月)最大日降水量演變特征，見圖2；彰武站夏季(5-8月)最大日降水量演變特征，見圖3。各站點顯著性檢驗結果，見表1。

彰武站

8月

阜新站

8月

表1 各站點顯著性檢驗結果

從圖中可看出，彰武站和阜新站的最大日降水變化特征具有非一致性，這主要是因為和阜新地區(qū)降水時空分布不均勻有關，阜新站的降水量總體高于彰武站的日降水量，阜新站日降水量近62a呈現(xiàn)一定程度的遞增變化，而彰武站呈現(xiàn)一定程度的遞減變化。從5-8月兩個站點降水量變化可看出，彰武站的各月降水變化小于阜新站各月的降水變化特征。兩個站點變化趨勢進行均較弱。

2.3 最大日降水突變分析

對阜新站和彰武站近62a最大日降水的突變特征進行分析，阜新地區(qū)年最大日降水量變點分析結果，見圖4；阜新站夏季各月最大日降水量變點分析結果，見圖5；考慮夏季降水比重較大，對阜新地區(qū)夏季降水突變特征進行分析，彰武站夏季各月最大日降水量變點分析結果，見圖6。

彰武站

5月

6月

7月

5月

6月

7月

阜新站

8月

5月

6月

7月

8月

從分析結果可看出，阜新地區(qū)阜新站和彰武站的最大日降水突變年份較為一致，均為90年代發(fā)生明顯的突變，這主要是因為氣候變化影響，90年達以前阜新的氣候變化影響相對較小，而90年代以后氣候變化影響下區(qū)域最大日降水變化發(fā)生一定程度的變化。

5月

6月

從夏季降水變化特征可看出，夏季發(fā)生的突變年份和年突變年份具有一致性，也主要出現(xiàn)在90年代，2000年以后彰武站出現(xiàn)一定程度的突變特征。

2.4 大雨量級以上頻次分析

對阜新地區(qū)大雨量級以上頻次進行統(tǒng)計分析，分析結果如表2和表3所示。

結合4個雨量等級對阜新年最大降水量及夏季各月最大日降水量的雨量頻次進行分析，阜新地區(qū)年大雨量級頻次分析，見表2；阜新地區(qū)夏季降雨頻次分析，見表3。

表2 阜新地區(qū)年大雨量級頻次分析

表3 阜新地區(qū)夏季降雨頻次分析

從分析結果可看出，阜新站和彰武站近62a以來發(fā)生大雨量級的頻率分別為55.9%和45.35，阜新站的大雨量級頻次總體高于彰武站的大雨量級頻次。大雨高頻主要集中在7月和8月，其中7月的頻次可達到50%以上，8月發(fā)生大雨量級頻次可達到40%以上。

3 研究結論

1)彰武站和阜新站的最大日降水變化特征具有非一致性，這主要是因為和阜新地區(qū)降水時空分布不均勻有關，阜新站的降水量總體高于彰武站的日降水量，阜新站日降水量近62a呈現(xiàn)一定程度的遞增變化，而彰武站呈現(xiàn)一定程度的遞減變化。

2)阜新地區(qū)阜新站和彰武站的最大日降水突變年份較為一致，均為90年代發(fā)生明顯的突變，這主要是因為氣候變化影響，90年達以前阜新的氣候變化影響相對較小，而90年代以后氣候變化影響下區(qū)域最大日降水變化發(fā)生一定程度的變化。

3)阜新站和彰武站近62a以來發(fā)生大雨量級的頻率分別為55.9%和45.35%，阜新站的大雨量級頻次總體高于彰武站的大雨量級頻次。