基于Z指数的赤峰市松山区62a旱涝特征分析

孙号茗

摘要：根据1951—2012年赤峰松山区降水资料，利用Z指标方法确定松山区的旱涝年份，并从季节上进行旱涝分析。结果表明，松山区逐年降水量呈缓慢下降趋势；发生旱灾有16 a，涝灾有13 a，出现旱涝灾害的概率为46.78%，且有连年发生的情况；各季节降水量的变化趋势也不一致，春夏季节呈上升趋势，秋冬季节呈下降趋势，四季节发生旱涝灾害的概率约占35%左右。

关键词：Z指标；旱涝特征；降水量；旱涝灾害

中图分类号：S165+25 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）05-0060-03

松山区是内蒙古自治区赤峰市的市辖区，位于内蒙古自治区东部，区域范围为东经117°47′～119°39′、北纬 42°01′～42°43′。东西长152.5 km，南北宽77.0 km。受地理位置和气候类型的影响，干旱是赤峰市发生最频繁、影响最大的灾害，对当地的农业生产和人民生活造成严重威胁。为提高防灾减灾能力，更好地提供优质准确的气象服务，对赤峰市松山区的旱涝特征进行详细分析。研究旱涝问题的关键是确定旱涝指标，其中Z指标是国家和省级旱涝监测业务的主要指标，其在单站旱涝指标的确定上最优，由其确定的旱涝年能客观的反映历史情况。

1 资料来源与研究方法

选用1951年1月—2012年12月的降水量，其中3—5月份为春季、6—8月份为夏季、9—11月份为秋季、12月份至翌年2月份为冬季，分别计算各个季节的降水量。

选用Z指数方法研究近62 a来赤峰市松山区旱涝变化特征。Z指标是使用最广泛的指标之一，其假定某时段降水量服从Person-III型分布，可将概率密度Person-III 型分布函数转换为以Z为变量的标准正态分布，其转换公式为：

Zi=

φi+1-+ （1）

式中：CS为偏态系数；φi为标准变量，均可由降水量资料序列计算求得，其计算公式为：

CS=；φi= （2）

式中：σ=；=xi 。

采用上式可求得Z值，根据文献划分为7个等级，根据对应Z值标准确定旱涝等级，以其相应的Z界限值作为各级旱涝指标，详见表1。

2 结果与分析

2.1 年降水旱涝特征分析

2.1.1 年降水和旱涝特征变化 赤峰市松山区多年平均降水量为364.45 mm，近20 a的平均降水量为369.83 mm，近10 a的平均降水量为343.12 mm。可见，多年平均降水量呈缓慢下降的趋势。降水量最大的年份为1954年，其值为564.00 mm；降水量最小的年份为1951年，其值为207.00 mm，极值比为2.72。最大年降水量为多年平均降水量的1.55倍，最小年降水量为多年平均降水量的57%。

将赤峰市松山区1951—2012年的降水资料，采用Z指标方法算各年对应的Zi值，计算结果绘制成曲线图1。从图1可以看出，年降水Z指数呈缓慢下降趋势，速率为0.006/10 a。依据Z值旱涝指标表可以看出，在62 a中，松山区发生洪涝灾害有13 a，发生旱灾的有16 a，分别占总年份的20.97%和25.8%，即62 a中近50%的年份发生旱涝灾害。

2.1.2 旱涝灾害发生频率 发生的13 a洪涝灾害中，仅1993年偏涝；大涝8 a，分别发生在1957，1959，1962，

1979，1986，1990，1997，1998年，占涝灾的61.5%；重涝4 a，发生在1954，1985，1994，2010年，占涝灾的30.77%。发生的16 a旱灾中，偏旱9 a，分别发生在1955，1967，1972，1975，1981，1982，1999，2000，2008，占旱灾的56.25%；大旱6 a，分别发生在1952，1980，

1988，1989，2001，2009，占旱灾的37.50%；重旱仅

1 a，发生在1951年。

2.1.3 旱涝灾害年际变化特征 发生的13 a洪涝灾害中，有连年发生的情况，1985年的重涝与1986年的大涝，1993年的偏涝与1994年的重涝，且多发生在20世纪90年代以前。发生的16 a旱灾中，连年发生的情况也较多，1951年的重旱与1952年的大旱，1980年的大旱与1981，1982年的偏旱，1988，1989连年大旱，1999，2000年的偏旱与2001年的大旱，2008年与2009年的偏旱与大旱，多发生在20世纪80年代以后。

总体而言，旱灾多于涝灾。更为严重的是旱涝灾害连年发生，1954年的重涝与1955年的偏旱，1979年的大涝与1980年的大旱，1989年的大旱与1990年的大涝，1998年的大涝与1999年的偏旱，2009年的大旱与2010年的重涝。连续的旱涝灾害对松山区的农作物生长造成了严重影响。

2.2 季降水旱涝特征分析

赤峰市松山区春、夏、秋、冬四季多年平均降水量分别为54.59，246.62，57.43，5.81 mm，分别占年降水量的14.98%，67.67%，15.76%，1.59%。四季分配不均匀，夏季最多，冬季最少。

为更好地反映赤峰市松山区各季节的旱涝类型，通过计算1951—2012年各季节的Z值反映赤峰市松山区的情况，如图2—5所示。

2.2.1 春季降水旱涝特征分析 从图2可以看出，松山区春季36 a无旱涝灾害发生，集中体现在2000年以后；26 a有旱涝灾害发生，多发生在2000年以前，其中有15 a发生旱灾，有11 a发生涝灾，干旱和洪涝灾害分别占总年份的24.19%和17.74%。在发生的15 a旱灾中，重旱2 a，大旱8 a，偏旱5 a，且有旱灾连年发生的情况。发生的11 a涝灾中，重涝3 a，均发生在20世纪80年代后期；大涝6 a，均发生在20世纪90年代后期；偏涝2 a，也有涝灾连年发生的情况。

2.2.2 夏季降水旱涝特征分析 从图3可以看出，松山区夏季37 a无旱涝灾害发生，25 a有旱涝灾害发生，其中有13 a发生旱灾，有12 a发生涝灾，干旱和洪涝灾害分别占总年份的20.97%和19.35%。在发生的13 a旱灾中，重旱3 a，大旱6 a，偏旱4 a，且有旱灾连年发生的情况，1980，1981的重旱与1982，1983的偏旱。发生的12 a涝灾中，重涝5 a；大涝4 a；偏涝3 a，多发生在20世纪90年代后，也有旱涝灾连年发生的情况。

2.2.3 秋季降水旱涝特征分析 从图4可以看出：松山区秋季38 a无旱涝灾害发生，其中20世纪70年代连续10 a无旱涝灾害发生；24 a有旱涝灾害发生，其中有14 a发生旱灾，有10 a发生涝灾，干旱和洪涝灾害，分别占总年份的22.58%和16.13%；在发生的14 a旱灾中，重旱3 a，大旱7 a，偏旱4 a，且有旱灾连年发生的情况，如1965，1966年和1982，1983年连年大旱；发生的10 a涝灾中，重涝4 a，大涝4 a，偏涝2 a，多发生在20世纪90年代后，也有旱涝灾连年发生的情况。

2.2.4 冬季降水旱涝特征分析 从图5可以看出：松山区冬季41 a无旱涝灾害发生，21 a有旱涝灾害发生，其中有12 a发生旱灾，有9 a发生涝灾，干旱和洪涝灾害分别占总年份的19.35%和14.51%；在发生的12 a旱灾中，重旱2 a，大旱7 a，偏旱3 a，且有旱灾连年发生的情况，如1974年和1975连年大旱；发生的9 a涝灾中，重涝4 a，大涝4 a，偏涝1 a。

3 结论与讨论

1） 在62 a中，松山区近50%的年份发生旱涝灾害，发生洪涝灾害有13 a、旱灾有16 a，分别占总年份的20.97%，25.8%，且有旱、涝、旱涝灾害连年发生的情况。

2） 季旱涝灾害发生也较频繁，春、夏、秋各季旱涝灾害发生频率约占40%，冬季发生频率较低，约占30%，多发生在20世纪90年代后期，且有旱、涝、旱涝灾害连年发生的情况。

参考文献

[1] 王碧波，曹艳芳，石静，等.赤峰市松山区近51年降水变化趋势分析[J].内蒙古农业科技，2012（4）：102-103.

[2] 姜国艳，朱国良，那福山.基于Z指数分析的1952～2013年围场县旱涝变化特征[J].安徽农业科学，2013，41（34）：13284-13285.

[3] 程红军.利用Z指数确定吉林省旱涝指标及干旱分布特征[J].吉林气象，2013. （1）：5-8.