黑龙江省春季旱涝等级划分及降水变化初步分析

2010-12-25凃明薛梅

黑龙江气象 2010年1期

关键词：大旱旱涝距平

凃明，薛梅

（黑龙江省气象信息中心，黑龙江哈尔滨 150030）

黑龙江省春季旱涝等级划分及降水变化初步分析

凃明，薛梅

（黑龙江省气象信息中心，黑龙江哈尔滨 150030）

根据实际监测资料,采用Z指数对春季旱涝5个等级即大旱、偏旱、正常、偏涝和大涝的划分较降水距平百分率的划分更客观合理;春季降水变化趋势略有上升趋势,近期内仍处在多水的时段里。

春季旱涝；Z指数；划分

1 引言

旱涝指标的划分方法基本有两种,一种是从生态、农业和水利方面划分旱涝指标,考虑降水与蒸发的关系[1];另外就是气象台站较普遍采用的直接用降水量多少来划分旱涝,这就是Z指数与降水距平百分率对旱涝等级的划分方法[2-3]。本文主要是采用后一种方法进行对旱涝等级的划分。文中最后还对春季降水变化进行了初步的分析。

2 公式与资料

采用Z指数对旱涝等级的划分方法已较普遍使用，其优点将原始数据经皮逊Ⅲ形曲线中的Г分布，通过标准处理，可将概率密度函数转变为新变量的标准化正态分布，其表达式为：

式中CS为偏态系数；i为标准变量，均可由降水量序列求得，即i=1、2、3、...n,n为样本数。

降水距平百分率也是目前台站普遍采用的分析降水量多少，划分旱涝等级较直观的一种方法。表达式为：

式中：Ri为i年降水距平百分率；i=1，2，3，……，n为年序，n为年总数；为降水量的平均值；ri为第i年降水量。

降水量资料1954～2007年来自黑龙江省气候中心。

3 Z指数与降水距平百分率对旱涝等级的划分

依据上面公式,将黑龙江省春季降水（3～5月），进行Z指数和距平百分率的计算，结果见表1。

表1 黑龙江省春季降水Z指数与距平百分率

根据黑龙江省春季降水特点，变幅小，大旱大捞年不是很多，大多年份处在正常或偏旱偏涝年份中。采用正态化处理的Z指数较为合适些，将春季旱涝标准的划分和已出现的年份见表2。

表2 Z指数划分标准

从表2 Z值旱涝级别的划分，对比表1中的降水距平百分率可看出，如果采用距平百分率划分旱涝等级标准见表3，不如Z指数已进行正态化处理较有规律，而距平百分率划分却有些零乱不易掌握。因此春季旱涝5级标准的划分采用Z指数更为恰当一些。另从表2所见,正常年分占总数的37%为最多,偏涝偏旱占领市场42%,大涝大旱占22%,基本符合正态分布。

表3 降水距平百分率划分标准

4 春季降水变化

从降水变化趋势来看见图1，略有上升趋势，趋势方程为：Y＝0.1841x－4.0848；其中y为降水量（mm），x为时间年序数，x=1、2、3、…55。在55 a的线性变化趋势里，略上升10.8 mm，平均上升速率2.0 mm/100，可见趋势变化不大。降水最小值出现在2003年为39.5 mm，最大值出现在1983年125.9 mm为最小年的3倍多，最大最小值变幅在86.4 mm，降水的年际变化率还是较大的。再从降水的5 a滑动平均值，分析降水的阶段性变化特点来看仍见图1。1954～1962年为多水期，1963～ 1972年为少水期，1973～1985年为略多水期，1986～2001年为少水期，2002年～至今为多水期。多少水的转换周期一般在10 a或以上，目前正处在多水周期内至少还得有3～5 a多水（滑动值）。