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近50年盘锦夏季降水的气候特征分析

发布时间:2022-02-16 08:37:40 浏览数:

摘要 利用盘锦2站1960~2009年的夏季逐日降水资料,应用回归分析、累积距平、变异系数、MK突变检验方法,分析了近50年盘锦地区夏季降水和旱、涝年的变化特征。结果表明,在99%的置信水平下盘山站的降水量倾向率为-9.9 mm/10a,大洼站的降水量倾向率为-8.5 mm/10a。2站1980年以前和2000年以后降水偏少,中间时段降水偏多。20世纪60~90年代中期,盘山站夏季降水日数偏多,90年代中期之后降水日数偏少;大洼站70年代初~90年代初夏季降水日数变化较小,之前为偏多年,之后为减少年。近50年盘锦地区降水的变化是一种持续的变化,不存在突变变化。大洼站7月份降水量的年际变率较大,年际降水较不稳定,不利于降水量的预测;大洼站夏季降水日数相对于盘山站较不稳定,较不易预报。近50年盘山站共有13个旱年和14个涝年,大洼站共有15个旱年和8个涝年。

关键词 夏季降水;气候特征;盘锦

中图分类号S161.6文献标识码A文章编号0517-6611(2014)29-10254-03

作者简介任智勇(1985- ),男,辽宁锦州人,助理工程师,从事天气预报与服务研究。*通讯作者,助理工程师,硕士,从事农业气象研究。

近年来许多学者对于全球和我国气候变化的趋势做了很多研究,得出了许多气候变化的事实[1-4]。全球变暖的背景下,我国年平均降水量呈减少趋势,辽宁夏季降水为减少趋势[5-6]。盘锦市位于辽河冲击平原的最南端,西、北临锦州,东界鞍山,南邻渤海辽东湾,属暖温带半湿润大陆性季风气候区。四季分明,雨热同期,温度适宜,光照充裕。笔者主要研究辽宁省盘锦地区夏季降水的变化特征,利用盘锦2站近50年(1960~2009年)的夏季逐日降水资料,应用回归分析、累积距平、变异系数、MK突变检验方法,科学分析盘锦地区降水量等气象要素的变化趋势,对于服务农业增产增收、合理开发利用环境具有十分重要的现实意义。

1资料与方法

1.1资料选取所用资料为近50年(1960~2009年)盘锦2个县(盘山县、大洼县)气象观测站夏季(6~8月)的逐日降水观测资料。雨日和暴雨日数分别定义为日降水量>0 mm和≥50.0 mm的日数。为讨论不同强度降水变化对总降水量变化的贡献,按传统天气学定义将降水分为小雨、中雨、大雨和暴雨及以上的降水量级,分别定义为0 mm<日降水量<10.0 mm、10.0 mm≤日降水量<25.0 mm、25.0 mm≤日降水量<50.0 mm和日降水量≥50.0 mm,各级降水日与降水量相对应。

1.2分析方法

1.2.1MK检验法。气温的突变特征分析采用Mann-Kendall法。M-K法是一种非参数的突变检验方法。当Mann-Kendall检验用于检验时间序列突变时,需通过构造一秩序列:1.2.2变异系数。又称“离散系数”,是一个衡量地理数据离散程度的统计量,能够有效地表达气候要素的年际变率。变异系数是一个无量纲量,它的优点是不需要参照数据的平均值,变异系数的计算公式为:Cv=1n-1ni=1(xi-)2/。

2结果与分析

2.1盘锦地区夏季降水的平均特征统计分析表明,近50年盘锦夏季年平均降水量呈减少趋势,在99%的置信水平下盘山站的降水量倾向率为-9.9 mm/10a,大洼站的降水量倾向率为-8.5 mm/10a,变化相对较小;大洼站和盘山站夏季降水日数相差1 d,降水日数占全季日数的1/3;2站夏季降水量占全年降水量的6成;大洼站的暴雨日数为1.68 d,盘山站的暴雨日数为1.56 d(表1)。盘山站夏季降水量最大年为1987年,降水量为607.1 mm,夏季降水量最小年为1972年,降水量为177.7 mm;大洼站夏季降水量最大年为1995年,降水量为768.3 mm,夏季降水量最小年为1972年,降水量为176.3 mm,2站降水最少年为同一年。

2.2盘锦地区夏季降水的长期变化特征

2.2.1降水量的年代际变化。从近50年盘山站夏季降水量累积距平曲线(图1a)可以看出,盘山站夏季降水量呈明显阶段性变化,各个年代均有所不同;11年滑动平均曲线反映出降水偏多和偏少年存在2个时间拐点(1980年和2000年前后),1980年以前和2000年以后降水偏少,中间时段降水偏多。大洼站的夏季年平均降水量特征(图1b)与盘山站基本一致。

2.2.2降水日数的年代际变化。从近50年盘山站和大洼站夏季降水日数累积距平曲线和11年滑动平均曲线(图2)可以看出,20世纪60年代~90年代中期盘山站夏季降水日数偏多,90年代中期之后降水日数偏少,但在80年代存在一个小波动,但经过11年滑动平均曲线看波动不是十分明显;大洼站70年代初~90年代初夏季降水日数变化较小,之前为偏多年,之后为减少年。图11960~2009年盘山站(a)和大洼站(b)夏季降水量累计距平和11年滑动平均曲线图21960~2009年盘山站(a)和大洼站(b)夏季降水日数累积距平曲线和11年滑动平均曲线2.3盘锦地区夏季降水的突变分析在盘锦地区2站的MK检验分析中(图3),虽然UBk和UFk曲线交点在99%的置信区间内,但2站的UFk曲线均没有超过信度为99%的信度界限,表明在此信度水平下,盘锦地区降水量不存在突变点,近50年盘锦地区降水的变化是一种持续的变化,不存在突变变化。注:2条虚直线表示显著水平α=0.01的临界值U(U=±2.56)。

2.5盘锦地区旱、涝年统计及降水特征分析按盘锦地区2站各自夏季平均降水量距平百分率来划分,定义距平百分率≥20%的年份为涝年,距平百分率≤-20%的年份为旱年。经统计(表3),近50年盘山共有13个旱年和14个涝年,大洼共有15个旱年和8个涝年。其中盘山站1985~1987年连续3年为涝年;大洼站涝年虽然只有8年,但在这8年中夏季降水相对百分率超过80%的有4个年份,分别是1960、1985、1991和1995年,其中1995年夏季降水的相对百分率达90.79%。统计得出,盘山站涝年夏季平均降水量为528.3 mm,旱年夏季平均降水量为244.2 mm,涝年降水是旱年降水的2.2倍;大洼站涝年夏季平均降水量为644.1 mm,旱年夏季平均降水量为261.0 mm,涝年降水是旱年降水的2.5倍。与近50年平均状况相比,盘山站旱年降水偏少37%,涝年降水偏多37%;大洼站旱年降水偏少35%,涝年降水偏多60%。表31960~2009年盘锦地区2站旱、涝年及相对百分率

3结论

(1)近50年盘锦夏季年平均降水量呈减少趋势,在99%的置信水平下盘山站的降水量倾向率为-9.9 mm/10a,大洼站的降水量倾向率为-8.5 mm/10a,变化相对较小。大洼站的暴雨日数为1.68 d,盘山站的暴雨日数为1.56 d。

(2)2站近50年夏季年平均降水量特征基本一致,1980年以前和2000年以后降水偏少,中间时段降水偏多。

(3)近50年盘锦地区降水的变化是一种持续的变化,不存在突变变化。

(4)2站6月份降水量的年际变率较小,年际降水较稳定。大洼站夏季降水日数相对于盘山站较不稳定,较不易预报。

(5)近50年盘山共有13个旱年和14个涝年,大洼共有15个旱年和8个涝年。

参考文献

[1] 陈隆勋,朱文琴,王文,等.中国近45年气候变化的研究[J].气象学报,1998,56(3):257-271.

[2] 陈隆勋,周秀骥,李维亮,等.中国近80年来气候变化特征及形成机制[J].气象学报,2004,62(5):634-646.

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[5] 刘燕.近57年安阳和南阳降水特征分析[J].安徽农业科学,2011,39(16):9910-9912.

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