近30年曲阜市降水特征分析

2011-09-22王相丽贾栋祥张翠翠

卷宗 2011年7期

王相丽贾栋祥张翠翠

摘要：利用曲阜测站1971-2000的30年的降水观测资料，采用线性趋势估计、计算对比相对变率以及Yamamoto法，对曲阜测站30年来降水特征和变化趋势进行了分析。结果表明：曲阜降水30年来略成下降趋势，但是在季节分布上有所不同，表现为春季为上升趋势。在1990年发生突变，降水开始增多。

关键词：降水；相对变率；趋势；信噪比

引言

降水量是气象观测资料的重要部分，同时也是影响农业生产的决定性因素之一。通过对曲阜降水资料的统计分析，既有利于提高预报准确率，同时还对研究区域性气候提供了依据，另外还对农业生产具有指导意义。

1 资料和方法：

1.1资料

采用曲阜测站1971年-2000年地面观测资料降水量的观测记录。以3-5月为春节，6-8月为夏季，9-11月为秋季，12-2月为冬季。

1.2 方法

1.2.1 降水相对变率降水绝对变率与多年平均降水量的百分比，称为降水相对变率。用下式表示：

Q=（D/R）×100% （1）

其中 D=Ri-R

式中式中Q为某年的降水相对变率，D为降水绝对变率，R为同时段内几年的平均降水量。D为降水绝对变率,Ri为第i年某时段内实际降水量(i=1,2,3,…n)，Q和D均为绝对值。

1.2.2线性趋势倾向率用一元线性回归方程来表示气象要素的趋势变化，即y(t)=a+bt,其趋势变化率b利用Excel中的函数求得。

1.2.3Yamamoto法是从气候信息与气候噪声两部分来讨论突变问题。人为设置某一时刻为基准点，取前后长度分别为a、b的两子序列，连续设置基准点，滑动计算各区域的信噪比，得到信噪比SNR序列。

SNR= （2）

式中， a，b和Sa，Sb是转折年份前后两阶段要素的平均值和标准差，当SNR>1.0，认为有突变发生；当SNR>2.0时，则认为有强突变发生。

2 降水量的变化特征

2.1 降水量的年际变化

由图1可知，曲阜市降水量年平均值为672.0mm,年降水量最多出现在1990年，降水量为986.4mm，年降水量最少出现在1997年，降水量为430.3mm。降水量最多的1990年与降水量最少的1997年之间的差值为556.1mm。30年来，曲阜的年降水量的倾斜变化率为-0.98mm/a。降水量总趋势略有下降。

2.2 降水量的季节变化

由图2和表1可以看出，曲阜市30年来，夏季的降水量最多，冬季最少。夏季、秋季和冬季降水量变化趋势和年际降水量变化趋势相同，都是成下降趋势，但三个季节的变化情况又不一样，夏季降幅最大，冬季降幅最少。春季与其他季节不同，降水量成上升趋势。

2.4 降水量的月变化

从图3可以看出，月均降水量最大的是7月份，平均降水量为189.1mm，降水最少的是1月份，平均降水量只有8.3mm。全年降水主要集中在7月、8月两个月，其次为6月和9月。

从1月到7月降水量逐月增加，从7月份到12月份，降水量逐月减少，为明显的单峰型。6月份到7月份降水突然增加，8月份到9月份降水突然减少。同时由图4可以看出，7月份的降水量30年来呈显著减少趋势，而8月份的降水呈明显的上升趋势。

3 降水量的突变性分析

由图5可知，1990年的相对变率最大，为0.468，1978年最小，为0.007，相对于年平均降水量，1978年最稳定，1990年最不稳定。

因为我们可以判定转折点为1990年，从1990年前到1990年后，降水量由偏少期转为偏多期。

为了检验上述转折是否达到气候突变的标准，对1990年降水量计算了信噪比。 a =639.7，b=727.9和Sa=224.2，Sb=148.3，根据公式（2）计算了降水量在1990年的信噪为1.16。1990年降水量的信噪比的值大于1，可以认定1990年为气候突变年。

4 小结

（1）曲阜市过去30年年降水量总体略呈下降趋势，但不明显。倾向率仅为-0.98mm/a。

（2）在季节分布上，降水量主要集中在夏季，冬季最少。夏季、秋季、冬季、都有不同程度的下降趋势，其中夏季下降趋势最大。春季为上升趋势。