摘 要：该文利用1966—2015年降水数据分析了高淳近50a降水年、年际、四季、月和极端降水、降水相对变率的变化情况，结果表明：降水量波动较大并呈上升趋势。春、秋、冬季各年代际之间差异较小，春季和秋季呈先升后降的趋势，夏季呈波动上升的趋势，冬季呈缓慢上升的趋势，四季与年降水量都呈正相关关系。各月降水量分配不均，各月降水量的气候倾向率差异明显，夏季降水增多趋势十分明显；降水日数呈现上升下降再上升的趋势；暴雨日数呈缓慢增长的趋势，近50a大暴雨日数基本持平。近50a涝年有4a，高淳旱年的有5a；极端降水事件的阀值为38.2mm，极端降水事件年际波动很大。

关键词：降水；相对变率；极端降水

中图分类号 P468 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）17-0161-04

Abstract：Based on the precipitation data from 1966 to 2015，annual inter-annual and monthly precipitation change，precipitation change in four seasons，extreme precipitation and relative variability of precipitation was analyzed. Results show that precipitation fluctuation was large，precipitation was growing with a rising trend. Inter-annual precipitation change was small between spring，autumn and winter，spring and autumn precipitation rose first and fall later，summer rose like wave and winter rose slowly. There was a positive correlation between four seasons and annual precipitation. Monthly precipitation wasn"t average，monthly climatic trend rate was obviously different，the rising trend of summer precipitation was obvious，precipitation days showed increase-decrease-increase trend，storm rainfall days rose slowly，heavy rainstorm days was flat in resent 50 years. The number of flood year in Gaochun was 4，and drought year was 5. The threshold value of extreme precipitation event in Gaochun was 38.2mm，the number of extreme precipitation event fluctuated greatly.

Key words：Precipitation；Relative variability；Extreme precipitation

水对生物和人类的生存具有决定性的意义，也是经济、社会发展的最重要的物质基础之一。随着全球气候变暖的加剧，全球水汽循环加速，降水的强度更为集中，极端降水事件的发生更为频繁，对人类的影响也越来越大[1]。研究表明，近40a江苏省南部年降水量增多，北部减少[2-3]，也有研究表明，长江三角洲降水总量没有明显的变动，但是不同季节降水量变化较大，夏、冬季降水量上升，而春、秋季降水量减少，其与太平洋海温、东亚大气环流特征的变化有很大的关系[4-5]。

高淳位于江苏西南部，总面积约802km2，属亚热带季风气候区，位于东亚季风区，雨量充沛，夏季降水集中度较高、变化率较大，为我国多旱涝的地区之一[6]。高淳位于长三角地区，近50a来高淳区发展越来越快，尤其是改革开放以来，城市化进程显著。但与此同时，随着经济、社会的发展，旱涝灾害尤其是洪涝灾害的发生，对地区的经济、社会发展造成的影响也越来越大。因此，分析高淳降水特征及变化规律，对保障经济、社会的可持续发展有重要的理论和实际意义。

1 数据选取和处理

1.1 数据来源 选取1966—2015年年、月、日降水资料，并对资料进行整理，对个别缺测资料进行插补。根据中国气象观测规范，日降水量介于0.1～9.9mm为小雨、中雨为10.0～24.9mm、大雨为25.0～49.9mm、暴雨为50.0～99.9mm、大暴雨为≥100.0mm。

1.2 处理方法 本文采用气候倾向率、滑动平均、累计距平、相关分析、回归分析等方法分析了高淳降水的变化特征。

1.2.1 气候倾向率 设定自变量xn（x1，x2，……，xn）为年份，与数据年份按顺序依次对应，设定因变量yn（y1、y2、……，yn）为降水量，与数据按顺序依次对应，建立一次线性回归方程：yn=a+bxn，a为回归常数，b为回归系数，使用最小二乘法可确定a和b。气象学上一般把b×10称做气候倾向率，其单位为mm/10a。

1.2.2 滑动平均与累计距平法 滑动平均在气候学中经常使用，其相当于低通滤波，能有效的分析常年降水的变化趋势；而累计距平法是计算出距平并进行累加，能有效的分析变化趋势和变化得不同时段。

1.2.3 极端降水的定义 全国不同地区的年降水量千差万别，不能仅按照地面气象观测规范把日降水量≥50mm的暴雨定义为极端降水事件，本研究依据高淳日降水量定义了极端降水事件的阀值：把1966—2015年日降水量≥0.1mm的所有日降水量按照升序排列，选取第95%多对应的降水值即为极端降水事件的阀值[7-9]。当日降水量大于或等于降水阀值时，记为一次极端降水事件。

2 结果与分析

2.1 降水年变化特征 由图1可知，1966—2015年高淳近50a年降水量波动较大，降水最多年份的降水量为最少年份的3.3倍，年降水最大值出现在1991年，为1 878.6mm，最小值出现在1978年，为567.7mm。从5a滑动平均可以看出，从20世纪60年代中期到20世纪70年代，高淳降水呈下降的趋势，在20世纪80年代到20世纪90年代中期呈上升趋势，为多雨时期，从20世纪90年代中期到2015年降水呈小幅度波动，没有明显的上升或下降趋势。总体上，高淳近50a降水呈上升趋势，气候倾向率为43.2mm/10a。从图2可以看出，20世纪60年代中期到20世纪70年代因降水量较少而呈负距平为主，20世纪70年代到20世纪90年中期降水量较多，以正距平为主，20世纪90年中期到2015年降水量小幅度波动，正负距平交替出现。

从表1可知，高淳各年代际的降水量差异约在200mm的范围之内。春、秋、冬季各年代际之间差异较小，极差依次为50.9mm、103.9mm和82.9mm，而夏季各年代际之间差异较大，极差达200.9mm。从各年代际长期来看，春季和秋季呈先升后降的趋势，夏季呈波动上升的趋势，上升明显，冬季呈缓慢上升的趋势。从各年代际降水量所占比例来看，夏季降水所占比例越来越大，从38.8%上升到46.9%，春季有所下降，秋季和冬季基本持平。

2.2 降水季节和月变化特征 从图3可知，高淳近50a春季和秋季的降水呈下降的趋势，气候倾向率分别为

-6.2mm/10a和-6.7mm/10a。春季平均降水量为322.8mm，1991年春季最多，达508.3mm，为常年平均降水量的42%；秋季平均降水量为536.5mm，最大降水量为536.5mm（1983年）。而夏季和冬季降水呈上升的趋势，气候倾向率分别为40.6mm/10a和15.3mm/10a，夏季趋势最为明显。夏季降水量在全年中比例最高，约为43%，夏季降水量1999年最多，总量为1 286.7mm，夏季降水量约为常年年降水量的1.1倍，1999年年降水量为1 890.0mm，约为常年降水量的1.6倍，同时，1999年长江流域降水整体偏多，流域内多地出现洪涝灾害，高淳各水库、河流超警戒水位，而夏季最少降水量年份出现在1978年为135.0mm，波动较大。冬季的整体降水量较少，约占全年的1/5，但是受全球气候变暖的影响，冬季降水量呈上升的趋势。冬季最多降水量为263.8mm，出现在2003年，而最少降水量出现在1986年，约为最多降水量年份的1/5，波动也较大。

四季降水量与年降水量都呈正相关关系，其中春季、夏季通过了0.01显著性水平检验，秋季通过了0.05显著水平检验，夏季的显著性最高。

高淳各月降水量分配不均，约40%降水集中在夏季的6、7和8月，其中6月为各月中降水最多月份，其原因为高淳常年平均6月18日入梅，入梅后多暴雨和连阴雨天气，降水较多，常年平均7月11日出梅，出梅后高温日数明显增多，主要降水为局地、短时强降水，整体平均降水量较小，所以7、8月在全年降水量占比大于其他月份但仅次于6月。

从图4可以看出，近50a以来，各月降水量的气候倾向率差异明显，除了4、5、9和10月为负值外，其余各月均为正值，降水增长月份主要集中在夏季和冬季，夏季降水增多趋势十分明显，6、7和8月气候倾向率分别为7.0mm/10a、12.2mm/10a和21.5mm/10a，秋季的9、10月份降水减少趋势最为明显，9、10月气候倾向率分别为-4.2mm/10a和-4.9mm/10a。

2.3 降水日数及暴雨日数变化特征 本研究中规定日降水量≥0.1mm为有降水日。由图5可以看出，近50a以来呈微弱下降趋势，50a平均降水日数为129.6d，最小值为97d，出现在2013年，而1975年出现了最大值为152d，从5a滑动平均来看，降水日数呈现上升下降再上升的趋势。降水日数从20世纪70年代开始呈上升趋势，从20世纪90年代开始开始下降，而到2006年之后呈上升趋势。

如图6所示，根据高淳1966—2015年气象观测资料分析，高淳暴雨最多日数出现在1991年为10d，最少年份暴雨日数为1d，从整体来看，暴雨日数呈缓慢增长的趋势，气候倾向率为0.24d/10a。大暴雨日数最多为3d，出现在1983和1999年，高淳大暴雨日数近50a以来基本持平。

2.4 降水相对变率和极端降水变化特征 降水相对变率为年降水量距平除以多年平均降水量的百分数，用来表征该地区降水量年变化程度的大小，同时取降水相对变率≥25%为涝年，降水相对变率≤-25%为旱年[10-11]。由图7可以看出，高淳涝年有4a，分别是1983、1987、1991和1999年，相对应暴雨日数分别为8d、6d、10d和9d，其中1991年是1966—2015年年暴雨日数最多年份，1983、1991和1999年的大暴雨日数分别为3d、2d和3d，其中1983和1999是1966—2015年年大暴雨日数最多年份。高淳旱年的有5年，分别是1967、1968、1978、1988和1994年，其中1978年降水相对变率最小为-53%，全年暴雨日数仅为1d。

通过分析1966—2015年日降水量≥0.1mm的日数，得出高淳逐日极端降水事件的阀值为38.2mm。当日降水量≥38.2mm，记为一次极端降水事件，高淳1966—2015年极端降水事件年际和3a滑动平均变化如图8所示。高淳极端降水事件年际波动很大，年极端降水时间气候倾向率为0.31d/10a。从整体来看呈现先上升、再下降、最后上升的趋势，在20世纪80年代后期呈现上升的趋势，到20世纪90年代极端降水事件骤减，2000—2015年极端降水事件小幅波动，有微弱上升的趋势。

3 讨论与结论

本文利用1966—2015年年、日降水数据分析了高淳近50a降水年、年际、四季、月和极端降水、降水相对变率的变化情况，结果表明：

（1）高淳近50a年降水量波动较大并呈上升趋势，降水最多年份为最少年份的3.3倍，气候倾向率为43.2mm/10a。从20世纪60年代中期到20世纪70年代，高淳降水呈下降的趋势，以负距平为主，在20世纪80年代末期到20世纪90年代中期呈上升趋势，以正距平为主，为多雨时期，从20世纪90年代中期到2015年降水呈小幅度波动，正负距平交替出现。

（2）高淳近50a春、秋、冬季各年代际之间差异较小，春季和秋季呈先升后降的趋势，夏季呈波动上升的趋势，上升明显，冬季呈缓慢上升的趋势。从各年代际降水量所占比例来看，夏季降水所占比例越来越大，春季有所下降，秋季和冬季基本持平。春季和秋季的降水呈下降的趋势，气候倾向率分别为-6.2mm/10a和-6.7mm/10a，而夏季和冬季降水呈上升的趋势，夏季趋势最为明显，气候倾向率分别为40.6mm/10a和15.3mm/10a。冬季的整体降水量较少，约占全年的1/5，冬季降水量呈上升的趋势。四季与年降水量都呈正相关关系。

（3）高淳近50a各月降水量分配不均，约40%降水集中在夏季的6、7和8月，其中6月为各月中降水最多月份。各月降水量的气候倾向率差异明显，除了4、5、9和10月为负值外，其余各月均为正值，正值月份主要集中在夏季和冬季，夏季降水增多趋势十分明显。降水日数呈微弱下降趋势，50a平均降水日数为129.6d。降水日数呈现上升下降再上升的趋势。高淳暴雨日数呈缓慢增长的趋势，气候倾向率为0.24d/10a。高淳近50a大暴雨日数基本持平。

（4）高淳降水相对变率≥25%有4a，分别是1983、1987、1991和1999年。高淳降水相对变率≤-25%的有5a，分别是1967、1968、1978、1988和1994年。高淳逐日极端降水事件的阀值为38.2mm，极端降水事件年际波动很大，呈现先上升、再下降、最后上升的趋势，在20世纪80年代后期呈现上升的趋势，到20世纪90年代极端降水事件骤减，2000—2015年极端降水事件小幅波动，有微弱上升的趋势。

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（责编：张宏民）