许昌市城区降水量变化特征分析

2016-02-15陶新红河南省许昌水文水资源勘测局

河南水利与南水北调 2016年11期

□陶新红（河南省许昌水文水资源勘测局）

许昌市城区降水量变化特征分析

□陶新红（河南省许昌水文水资源勘测局）

根据许昌市城区1951-2015年的降水量观测资料，采用线性气候倾向率法，分析许昌市65 a的降水变化特征，分成春、夏、秋、冬和汛期5个分时段统计出多年平均值，比较不同系列统计特征值的差异及变化，并以变化图的形式，反映降水特征变化规律和各个季节降水量整的变化趋势。结论是许昌市城区65 a以来年降水量呈缓慢减少但有减少不明显的趋势。

降水；特征；变化趋势

0 前言

随着全球极端极端天气事件的不断增多，天气气候的变化已成为全世界关注的热点，通过对许昌市城区近65 a降水资料进行统计分析，分析城市化条件下的降水变化规律，为城市的发展规划提供科学的指导。

1 自然地理概况

许昌市地处河南省中部地区，淮河流域颍河上游，北距省会郑州88 km。坐标为东经113°03'～114°19'，北纬33°41'～34°24'。全市土地总面积4996 km2，下辖一区二市三县。

许昌市属暖温带亚湿润季风气候，热量资源丰富，雨量较多，光照充足，无霜期长。春季干旱多风沙；夏季炎热雨集中；秋季晴和气爽日照长；冬季寒冷少雨雪。年平均气温在14.70℃，实测最低气温-17℃，最高气温41.90℃，年日照时数平均为2280 h，日照率50%，无霜期217 d。

2 资料及分析方法

文章选用许昌市城区的许昌雨量站1951-2015年共65a的降水量资料，分别计算出各站年总降水量及春季(3-5月)、夏季(6-8月)、秋季(9-11月)、冬季(12-次年2月)四个季节降水量。分时段统计出多年平均值，比较不同时段统计特征值的差异及变化，以反映降水特征变化规律。气候变化趋势分析主要采用线性气候倾向率法分析降水量序列的变化规律。

线性气候倾向率的计算方法为式（1）：

其趋势变化率方程为式（2）：

式（2）中，a1×10称为气候倾向率，系数a0、a1，通过最小二乘法来确定，即满足式（3）：

3 降水量变化规律分析

3.1 降水量的年内分配

根据许昌市城区1951-2015年以来的降水量资料，统计分析了城区降水量特征值（见表1），分析表明，降水主要集中在汛期5-9月，占全年的75.30%，其中夏季平均降水量386.60 mm，占全年的53.70%，降水年内分配极不均匀。四个季节中，以冬季的极值比最大，为106.30，夏季的极值比最小，为5.95，因此冬季降水量变化较夏季降水量变化差异明显。

表1 许昌市城区降水量特征值表

3.2 降水量演变情势分析

根据1951-2015年的降水量数据，年最大降水量为1964年的1136.80 mm，年最小降水量为1981年的447.10 mm，最大降水量是最小降水量的2.54倍，年降水量变化幅度较大。

1951-2015年年平均降水量为719.80mm，其中1951-1983年33年平均降水量为727.00 mm，1983-2015年33 a平均降水量为712.50 mm，1983-2015年系列年平均值较1951-1983年系列年平均值偏小2.00%，均值变化较小。

表2 许昌市城区不同系列降水量特征值表

3.2.1 年降水量及汛期降水量

从1951-2015年许昌市城区年降水量的变化情况看图1，总体呈缓慢下降趋势，其倾向率为-8.00 mm/(10 a),减少趋势不甚明显。通过对1951-2015年许昌市城区汛期降水量分析，总体呈缓慢上升趋势，其倾向率为0.81 mm/(10 a),增加趋势也不甚明显。

3.2.2 四季降水量

根据表2数据分析，对比1951-1983年和1983-2015年两个系列均值，冬季平均降水量后者较前者偏小6.80%，降水量减小趋势最为明显；夏季平均降水量后者较前者偏小4.90%，降水量减少趋势次之；春季平均降水量后者较前者偏大4.30%，降水量增大趋势最为明显；秋季平均降水量后者较前者偏大0.90%，均值变化较小。

秋季降水量倾向率为0.55 mm/(10 a),增加趋势不明显。春季降水量倾向率为 -1.08 mm/(10 a),夏季降水量倾向率为-5.60 mm/(10 a),冬季降水量倾向率为-1.59 m/(10 a),减少趋势均不明显。