近54年茌平县降水量和降水强度变化趋势研究

邱东凤

摘要 利用气候倾斜率分析和小波分析等方法，从年际和季节变化角度出发，选取平均降水量、降水日数、降水强度和日最大降水量等指标，对茌平县1961—2015年的降水量和降水强度进行了分析。结果表明：近54年来，茌平县多年平均降水量为596.2 mm；年、季降水量、降水日数呈缓慢下降的趋势，而降水强度和日最大降水量呈缓慢上升的趋势。小波分析显示降水量和降水日数呈现出明显的周期性。

关键词 降水量；降水强度；变化趋势；小波分析；山东茌平

中图分类号 P426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）06-0229-02

Precipitation and Precipitation Intensity Trends Study in Chiping County at Nearly 54 Years

QIU Dong-feng

（Chiping Bureau of Meteorology in Shandong Province，Chiping Shandong 252100）

Abstract Using climate ramp rate analysis and wavelet analysis，from the interannual and seasonal variation perspective，selected average precipitation，days of precipitation，precipitation intensity and daily maximum precipitation and other indicators to analyze precipitation and precipitation intensity of Chiping County from 1961 to 2015.The results showed that in recent 54 years，Chiping annual average rainfall of 596.2 mm；annual and seasonal precipitation，precipitation days was a slow downward trend，while the daily maximum precipitation intensity and rainfall showed a slow upward trend. Wavelet analysis showed that precipitation and precipitation days showed a significant cyclical.

Key words precipitation；rainfall intensity；trends；wavelet analysis；Chiping Shandong

降水量是水资源的重要来源，水资源的有效利用对农业生产及防洪抗涝等影响巨大[1]。因此，对区域内降水量的变化规律进行分析也意义重大。近年来，许多学者采用统计学、突变检验、趋势预测、小波分析等[2-8]对各区域内降水规律进行了分析。

该研究选取1961—2015年逐日降水量数据，以茌平县为研究区域，从年际变化和季节变化角度出发，深入分析平均降水量、降水强度及日最大降水量等指标的变化特征及趋势，为茌平县的生态环境演变研究提供基础。

1 资料与方法

1.1 研究区概况

茌平县位于黄河下游鲁西平原，属黄河冲积平原。属暖温带大陆性季风气候，四季分明，光照充足，温度适宜，无霜期长。形成了春季干燥多风，夏季高温多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥的气候特征。作为国家粮棉基地，其有着大农业的优越条件，同时也存在对农业生产特别是特色农业非常不利的气象条件即气象灾害。

1.2 数据来源

数据来源于茌平国家气象观测站，时间为1961年1月1日至2015年2月28日。年平均值计算时间为1月1日至当年12月31日，季节划分：3—5月为春季、6—8月为夏季、9—11月为秋季、12月至翌年2月为冬季[9]。降水频率为有降水的天数占总天数的百分比；降水强度为某一时间内有效降水量；日最大降水量为某站某一时期日降水量的最大值[1]。

1.3 研究方法

一是气候倾斜率法：本研究采用气候倾斜率法寻找降水量的长期变化趋势；二是小波分析法：为讨论年际之间的可能周期性变化，本研究运用小波分析法对各阶段的降水量、降水日数、降水强度和日最大降水量进行周期分析。

2 结果与分析

2.1 降水量的时间变化趋势

从图1可以看出，近54年来茌平县降水量基本呈现出缓慢减少的趋势，降水量变化趋势线平缓，多年平均降水量为596.2 mm。从历年的降水量来看，有6年降水量超过800 mm（1961年、1964年、1971年、1990年、1993年和2003年）和5年降水量低于400 mm，其中最大平均降水量发生在1961年，最小的发生在1989年。

从季节变化来看，平均降水量最大在夏季，54年的平均值为382.8 mm；冬季平均降水量最小，为16.9 mm。春季、夏季、秋季的降水量均为缓慢减少，其中秋季减少最快，而冬季降水量呈现出缓慢增加的趋势。

2.2 日最大降水量变化趋势

从图2可以看出，最大日降水量的多年平均值為83.4 mm，最大值出现在2013年，为173.2 mm，最大日降水量呈总体上升的趋势。

2.3 降水量强度变化趋势

从图3可以看出，从降水强度看，茌平县的年降水强度呈现缓慢的下降趋势；各季节中夏、秋季亦为下降趋势，而冬、春季则呈现出增强趋势；日最大降水强度上升趋势明显。

2.4 周期性分析

利用小波技术对茌平的降水量、降水日数和日最大降水量进行周期分析，发现降水量和降水日数均呈现出明显的周期性；年降水量的的周期震荡小尺度变化比大尺度明显，其差值是3年或16年；降水日数的周期则是14年左右；而日最大降水量周期性则不明显（图4、5）。

3 结论

54年来，茌平县降水量多年平均值为596.2 mm，平均降水量最大在夏季，夏季降水强度为382.8 mm；最大日降水量的多年平均值为83.2 mm，最大值为2013年的173.2 mm；平年降水强度及夏、秋季降水强度均呈现出缓慢减少的趋势；冬、春季缓慢增加；日最大降水强度呈现上升的趋势；茌平的年降水量、降水日数和降水强度都具有一定的周期性。

4 参考文献

[1] 陈永林，谢炳庚，曹思沁.近61年来赣州市降水量变化特征及趋势[J].南水北调与水利科技，2014（5）：104-108.

[2] 李森，夏军，陈社明，等.北京地区近300年降水变化的小波分析[J].自然资源学报，2011（6）：1001-1011.

[3] 廖红玲，张智勇，谢远玉.近48年赣州市降水量变化特征分析[J].江西农业学报，2010（10）：97-100.

[4] 何书樵，郑有飞，尹继福.近50年长江中下游地区降水特征分析[J].生态环境学报，2013（7）：1187-1192.

[5] 黄勇，张红，冯妍.近38年安徽省夏季降水日数和强度的分布与变化特征[J].长江流域资源与环境，2012（2）：157-167.

[6] 董伟，刘海峰，朱玉祥.吉林省夏季极端降水事件特征分析[J].自然灾害学报，2012（4）：69-75.

[7] 邝美娟，谢红霞，隋兵，等.湖南省近50年降水特征分析[J].水土保持研究，2013（5）：145-149.

[8] 赵明松，程先富，张建春.六安地区近50年来降水量的变化特征[J].中国农业气象，2008，29（4）：397-401.

[9] 孙培良，刘顼，宁瑞斌，等.鲁西平原1961—2012年日照时数时空分布特征[J].中国农学通报，2014（36）：264-270.