盘锦市历年降水量变化趋势分析

穆连波，王维志

(辽宁省水文水资源勘测局盘锦分局，辽宁 盘锦124013)

降水是指液态或固态的水汽凝结物从云中降落到地面的现象，如雨、雪、雹霜等，其中以雨、雪为主。降水是水文循环中国最活跃的因子，它是一种水文要素，也是一种气象要素。近年来，世界范围里工业产业化高度发展，人类活动频繁，对气候变化带来较大影响，尤其是局部地区气候变化异常，出现极端灾害性天气，引发严重的洪涝自然灾害。人类活动对下垫面造成的改变，也连带区域性的气候发生变化，在某种程度上改变了原有的降水变化特征。因此，根据历史降水量情况，研究区域性降水在时间序列上的变化规律，对于地区防洪减灾具有实际意义，同时也可以为区域经济可持续发展提供技术支持，为水资源合理利用提供参考。

盘锦市位于松辽平原南部，辽河下游，渤海之滨，辽河三角洲的中心地带，属平原洪涝和辽河口盐碱涝洼地。盘锦地势低洼平坦，为退海冲积平原，地面高程一般在2～4 m之间。地势北高南低，由北向南以万分之一的坡降倾斜于辽东湾。平原东部从外辽河、大辽河右岸起，地势由东北向西南逐渐倾斜。

盘锦属温带大陆性半湿润季风气候，四季分明，雨热同季，气候温和，降水适中，光照充足，气候条件优越。年平均气温8.6℃，无霜期170 d，年日照时间在2 700 h以上。年平均降水量为576.2 mm，年际间变化较大，年降水最多为1 162.2 mm(1985 年)，最少为 309.2 mm(1965 年)。降水主要集中在每年的6—9月份。

盘锦市境内河流较多，流域面积在100 km2以上的河流29条，为九河下梢之地。境内河流按流域划分为辽河、大辽河、大凌河、绕阳河四个流域。

近些年，由于受地理位置、季风气候、季节分配及下垫面条件变化的影响，降水量在年际间发生了一些变化。因此，通过对盘锦地区长系列降水的数量及特征变化进行分析，能够获得降水量变化的周期、变幅和趋势演变规律。

1 资料和研究方法

1.1 资料

主要选取盘锦市行政区及辖区内的辽河流域、大辽河流域、绕阳河流域、大凌河流域四个四级水资源分区，1956—2012年的雨量站降水量观测资料。对资料不完整或有疑问的进行剔除，将所选取的各雨量站资料进行年平均降水量计算，由此获得长系列的年平均降水量数据。

1.2 研究方法

本文采用线性趋势法和累积距平值法，对上述行政分区及流域分区进行年平均降水量变化趋势分析计算。

1.2.1 线性趋势法

降水量的长期变化趋势，用一元线性回归方程表示:

式中:p为降水量;α1=dp/dt为线性趋势

根据最小二乘法原理，可求得:

式中:t为时间;p为降水量;i为时间序号;n为总时间(年)。

b=10·α1为降水量倾向率(mm/10a)。当b＞0时，说明降水量P随时间t呈增加的趋势;b＜0时，说明降水量P随时间t呈减少的趋势。

1.2.2 累积距平值法

累积距平曲线是根据系列中各要素的累积距平值与时间点绘的曲线。距平值是某一系列数值中的某一个数值与多年平均值的差除以多年平均值的百分数，这里就是各年平均降水量与57 a平均年降水量的差除以57 a平均降水量，它可以反映一段时期内降水量的变化趋势。其公式为:

式中:Lpi为距平值;Xi为第i年的时间序列值;X为所计算时间序列的多年平均值。

2 降水变化趋势分析

2.1 线性趋势法

2.1.1 行政分区降水量分析

根据线性趋势法对盘锦市行政区降水量的变化趋势进行分析(见图1)，图中细实线代表逐年降水量变化趋势。从图中可以看出，全市逐年平均降水量的变化过程具有一定的规律性，但是周期及时间间隔没有固定性，呈锯齿状振荡。各年降水量波动较大，2010年降水量最大，为974.6 mm，1965年降水量最小，仅为347.3 mm，最大值是最小值的2.8倍。粗实线代表长系列降水量变化趋势，降水量以11.6 mm/10a的倾向率递增。

图1 盘锦市行政区降水量变化趋势图

2.1.2 流域分区降水量分析

各流域分区降水量倾向率计算结果见表1。

表1 流域分区倾向率计算表

从计算结果中可以看出，大辽河流域分区倾向率为0.7 mm/10a，降水量历年变化趋势平稳，最大降水量为1985年的1 064.1 mm，最小降水量为1978年的 394.2 mm，两者相差2.7倍;辽河流域降水量以16.0/10a的倾向率递增，历年最大降水量为2010年的977.8 mm，最小为1965年的307.1 mm，两者相差3.2倍;绕阳河流域降水量以12.5/10a的倾向率递增，历年最大降水量为1985年的927.8 mm，最小为1989年的341.5 mm，两者相差2.7倍;大凌河流域降水量以8.3/10a的倾向率递增，历年最大降水量为1994年的1 046.0 mm，最小为 1965年的 249.5 mm，最大年均降水量是最小年均降水量的4.2倍。

2.2 累积距平值法

2.2.1 行政分区降水量分析

对1956～2012年盘锦市年均降水量做累积距平值曲线(见图2)，曲线上升表示降水量增多，为偏丰水年，曲线下降则表示降水量减少，为偏枯水年，曲线坡度则反映了降水量的丰枯程度。由图中可以看出，自1960—1984年、1998—2009年两个阶段降水量下降趋势明显，2010—2012年上升幅度较大，趋势显著，其它时间呈上升－下降－上升－下降振荡变化。

图2 行政分区累积距平值曲线图

2.2.2 流域分区降水量分析

各流域分区降水量累积距平值曲线图见图3。

图3 流域分区累积距平值曲线图

由图中可以看出，四个流域均呈现出振荡变化，变化周期与行政区相近。可以分为两个变化阶段。其一，在1956—1977年为一个振荡变化阶段，这个阶段的末期降水量开始下降，到1984年降至最低;其二，由1984年上升至1995年后，转为下降趋势。

大辽河流域、辽河流域、绕阳河流域，自1960—1984年、1998—2009年两个阶段降水量下降趋势明显，2010—2012年上升幅度较大，趋势显著。

大凌河流域，则是由1964的最高点下降到1984年的最低点，持续上升到1998年后又转为下降，直到2009年下降到最低点。

3 结语

(1)用线性趋势法分析结果为:盘锦市行政分区降水量倾向率为11.6 mm/10a，即每十年年降水量增加11.6 mm，受2010、2012两年降水量较大影响，地区降水量总体情势呈现增加趋势。

从流域分区来看，除大辽河流域变化平稳外，辽河、绕阳河、大凌河流域分区降水量呈现增加趋势，每十年降水量增加值分别为 16.1 mm、12.5 mm、8.3 mm。

(2)用累积距平值法分析结果为:降水量总体呈现多－少－多－少振荡变化趋势，从50年代到70年代末期，降水量总体呈现减少趋势，直至1984年减小到最低点，然后转为上升趋势直到1995年左右达到最高;1995年转为下降趋势，直至2009年减少到最低点，2010年开始呈现新一轮上升趋势。

应用两种分析方法对盘锦市降水量变化趋势分析结果，均表明受气候及下垫面因素变化影响，盘锦市历史降水量呈现出增加趋势，并具有10～20 a的年份周期。根据此规律，可以推测，2010年后的二、三十年间，降水量将呈现先增加后减少振荡变化的趋势。

［1］张勇，段修荣.乐山市近50年气温和降水变化趋势分析［J］.高原山地气象研究.2008，28(3):68 －71.

［2］辽宁省水资源［M］.辽宁科学技术出版社.2004.

［3］SL/T238－1999.水资源评价导则［s］.