廊坊市降水变化特征分析

2017-04-19郭立平周玉都黄浩杰

现代农业科技 2017年5期

郭立平++周玉都++黄浩杰

摘要利用1964—2015年廊坊市年、季、月、日等降水资料，采用数理统计分析方法，深入细致地分析了廊坊市自然降水的变化特征。结果表明：随年代变化，廊坊市旱、涝、正常年交替出现，年降水量≥600 mm的峰值次数呈下降趋势；夏、秋2季降水量正常年份多，春、冬2季异常年份多，其中春季偏少年份多，冬季偏少和偏多年份均多。随年代变化，春季降水量仍是偏少年份多；夏季为偏多、偏少、正常年交替出现；而秋、冬季降水量在20世纪90年代前以偏少为主，之后转为偏多趋势。廊坊市年降水日数随年代变化呈下降趋势，特别在2004—2015年的12年间，有11年均低于平均值，平均少9 d，各等级降水日数与年日数变化趋势一致，在2000年之后的近16年，各等级降水日数均出现了明显减少，平均少4 d。廊坊市春季透雨过程降水量，在2000年之后有减少趋势，平均少2.5 mm；秋季连续3 d连阴雨次数在2000年之后有增加趋势，平均增加2.2次/10年。

关键词年降水量；季降水量；变化特征；河北廊坊

中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）05-0176-03

Abstract Based on the data of annual，seasonal，monthly and daily precipitation in Langfang City from 1964 to 2015，using statistical analysis method，the change characteristics of natural precipitation in Langfang City were analyzed deeply in this paper. The results were as follows：the drought，flood and normal years alternately appeared，and the times of annual precipitation more than 600 mm had a decreasing trend；the normal seasonal precipitation mainly appeared in summer and autumn，the abnormal seasonal precipitation mainly appeared in spring and winter，the drought mainly occurred in spring，the less or more seasonal precipitation occurred in winter，with the change of years，the less seasonal precipitation mainly occurred in spring，more，less and normal seasonal precipitation alternately appeared in summer，at the same time，the seasonal precipitation of autumn and winter were relatively less before 1990s，then converted to relatively more after 1990s；the annual precipitation days showed a decreasing trend as well as the precipitation days in different levels with the change of years，especially from 2004 to 2015，the precipitation days of 11years were lower 9 days than the average days，nearly 16 years after 2000，the precipitation days in different levels were lower 4 days than the average days；the spring rain precipitation showed a decreasing trend with an average reduction of 2.5 mm，and the times of autumn continuous rainy of 3 days showed an increasing trend with an average increase of 2.2 times/decade after 2000.

Key words annual precipitation；seasonal precipitation；change characteristics；Langfang Hebei

降水量是決定一个地区旱涝灾害的重要因子，由于我国处于东亚季风区且各地区降水分布不均匀，旱涝灾害时有发生，对我国各地的农业生产产生了严重影响。降水也是气候系统的关键因素之一，降水的变化深刻影响着气候、水文以及整个生态系统[1]。近年来，众多专家和学者对各地区多年降水量展开了多方面研究：孙旭映[2]利用甘肃省1982—2002年逐日降水资料，统计分析了甘肃省河东地区降水量的年、季变化特征；许正福等[3]利用共和盆地贵南县1961—2010年逐月降水资料，分析得到共和盆地贵南县降水近50年来总体呈微弱增多趋势；刘铮瑶等[4]利用济南市1951—2012年逐日降水资料，分析得到济南市过去62年极端降水总体变化为上升趋势；罗兆威[5]利用乐山市1981—2012年逐日观测资料，分析得到2002—2012年间2月、3月、10月的中雨概率和5月、6月、9月的大雨概率与乐山市人工增雨作业集中时间相吻合；周敬荣[6]利用景宁1996—2013年观测资料进行空中云水资源人工增雨开发潜力评估；李斌等[7]根据陕西省防汛信息中心428个测站的实时数据及国家气象信息中心的资料对延安市近62年降水特征和典型年暴雨特征进行分析，得到汛期降水量和全年降水量呈现高度的相关性。

廊坊市位于河北省中部偏东，地处京、津两大城市之间，属暖温带大陆性季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，气象灾害较多，干旱、暴雨、连阴雨等灾害性天气常给农业生产造成不利影响。因此，对廊坊市降水的条件及其变化特征进行深入细致的分析，掌握变化规律，对工农业生产具有指导和参考意义。

1 廊坊市年、季降水量变化特征

1.1 年变化特征

分析廊坊市1964—2015年降水量资料，计算得到1981—2010年廊坊市30年降水量气候平均值为513.5 mm。从图1可以看出，廊坊市年降水量的年际间变化比较大，最少年出现在1972年，仅为272.9 mm；最多年为1994年，为1 087 mm，最多年是最少年的约4倍，年际间存在旱、涝分布的特征。除2000—2009年年平均降水量少于气候平均值外，其余时段均较气候平均值多。按照河北省地方标准（DB13/T 1270—2010），根据降水距平百分率（Pa）将年降水量划分为7级：Pa≥60，异常偏多；30≤Pa<60，显著偏多；15≤Pa<30，为偏多；-15

1.2 季变化特征

春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月至次年2月）降水量的分布，对当年农作物的播种、生长、生产以及生态环境均有不同程度的显著影响。分析和掌握各季降水量对指导农业生产具有一定的参考意义。根据上述标准季的降水分级分析1964—2015年廊坊市四季降水分布特征，其中春季、冬季旱澇分布特征见图2、3。可以看出，廊坊春季降水量偏少年份最多，显著偏少和降水正常的年份列第2位，降水量为偏少到异常偏少的年份比例达51.9%，除20世纪90年代外，其余年代均有春季偏旱年份较多的特征。夏季降水量正常的年份最多，有18年，偏多到异常偏多的年份较偏少到异常偏少的年份略多，其中20世纪60—70年代、2010—2015年间降水量偏多到异常偏多的年份较多。秋季降水量也是正常年份最多，达到18年，偏少到异常偏少的年份略多于偏多到异常偏多的年份；与夏季降水量分布不同，20世纪90年代以前秋季降水量偏少的年份居多，之后趋于平均，2010—2015年偏多到异常偏多的年份增多。冬季降水量显著偏多和显著偏少的年份为最多，均有11年，20世纪60年代、80—90年代偏少到异常偏少的年份较多，其余偏多到异常偏多的年份较多。由此可见，夏、秋2季降水量正常年份多，春、冬2季降水量异常年份多，春季偏少年份多，冬季偏少、偏多年份多。随年代变化，春季降水量基本保持偏少年的趋势；夏季降水量呈偏多、偏少、正常年份交替出现；秋季降水量在20世纪90年代前为偏少趋势，之后转为偏多趋势；冬季降水量也基本呈偏多、偏少、正常年交替出现，90年代后略多。

此外，在1964—2015年的52年间，有19年（比例约36.5%）的四季中出现了连续2季及以上的降水偏多（及以上）或降水偏少（及以上）的极端气候现象，如1977年，春、夏2季降水量为显著偏多，秋、冬2季为异常偏多；2012年春季降水量为偏多，夏、秋、冬3季为显著偏多到异常偏多；而1972年、1982—1983年、1993年、2000年、2002年、2005—2006年受厄尔尼诺现象影响，则出现了2季及以上的异常降水量显著偏少的情况，对当年工农业生产和居民生活用水均产生了显著影响。密切关注异常气候事件发生，及早做好防范措施，可降低不利气候条件给工农业生产带来的不利影响和损失。

2 降水日数及各等级降水变化特征

2.1 降水日数

分析廊坊市52年来≥0.1 mm年降水日数分布特征，结果见图4。从中可以看出，1981—2010年廊坊市年平均降水日数为86 d，1964—2015年的年代降水平均日数分别为90.0、95.6、87.2、89.1、80.6、79.3 d，随着年代变化呈现下降趋势，其中20世纪70年代最多，2010—2015年间最少，相差16.3 d。从逐年分布看，1973年最多，达到115 d；2014年最少，达到65 d，相差50 d。值得关注的是，2004—2015年的12年间，除2012年降水日数达到93 d外，其余长达11年降水日数均基本低于平均值，平均减少9 d。有效降水日数的减少，对农作物生长、河流净化、生态环境改善均有不利影响。

2.2 各等级降水日数

按照微量降水（0.0 mm）、0.1～9.9 mm、10.0～24.9 mm、25.0～50.0 mm、≥50.0 mm 5个等级分析廊坊市各强度等级降水日数的变化特征，结果见图5。可以看出，随着年代变化，各等级降水日数均基本呈现下降趋势，平均少4 d，零星小雨雪日数最多，少12.4 d。其中，25 mm以上的大雨日数、50 mm以上的暴雨日数和0.1～9.9 mm降水日数均在2000—2009年间达到最低；零星降水、10.0～24.9 mm的降水日数在2010—2015年间达到最低；发生频率最高的零星降水和10.0～24.9 mm降水，其年代的平均最多与最少相差分别达到16.7 d和11.6 d，总体看来，2000年之后的近16年来，各等级降水日数均出现了明显的减少。

3 春季第1场透雨变化特征

春季第1场透雨的出现日期及降水量对春季播种具有重要意义。根据河北省气象局执行的业务规定，将3—5月第1次出现日降水量≥15 mm的过程或6月第1次出现 ≥20 mm的过程，定义为春季第1场透雨。通过详细地分析廊坊市1964—2015年3—6月透雨发生过程发现，6月次数最多（18次），3月最少（4次）；透雨出现日期最早为2007年3月4日，最晚为1975年6月30日。从年代分布看，1965年、1968年、1972年、1985年、2000年均没有透雨出现，表现出了当年春季干旱的特征，特别20世纪60年代，6年间有2年无透雨。透雨过程中降水量最大年为1995年6月17日，降水量达到74 mm，最小出现在1993年4月3日及2011年6月11日，均为15 mm。从年代平均看，20世纪90年代透雨降水量最大，平均为34.9 mm；80年代最小，平均为23.1 mm。除此之外，2000年后的16年平均透雨过程降水量有减少趋势，平均少2.5 mm。

4 秋季连阴雨变化特征

9—11月是廊坊市秋季收获和播种的关键期，连阴雨的出现对农作物最后的生长、收获具有非常不利的影响。分析1964—2015年间9—11月连续3 d及以上≥0.1 mm的连阴雨日数分布，得到9月连阴雨次数最多，达到35次；10月次多，为16次；11月最少，为13次；连阴雨最长可达6 d，出现在1969年9月。除20世纪80年代，秋季连阴雨次数较少（3次）外，其余时段相差较小，达11～14次。连阴雨最多的年份是1964年和2015年，达到5次。随年代变化，2000年后，连续3 d的连阴雨日数较之前明显增加，平均增加2.2次/10年，特别在2000—2009年间，连续3 d的连阴雨次数达到10次，为最多，其次2010—2015年達到8次；连续4～6 d的连阴雨在20世纪60年代最多，达到8次，80年代没有出现过，其余时段1～5次。

在226 d的连阴雨日数中，10 mm以下降水日达192 d，占比85%；10.0～24.9 mm日数21 d，占比9.3%；25.0～49.9 mm 日数11 d，占比4.9%；≥50 mm日数2 d。最大日降水量69.5 mm，连阴雨过程平均降水量最大值出现在20世纪80年代，平均降水量12.9 mm；次大值出现在2010—2015年间，平均降水量为7.6 mm。连阴雨期间，较小的降水量能在一定程度上降低农田渍涝的风险。

5 结论

通过上述分析，可以得到以下结论，以供在气象预报预警、决策气象服务和为农服务中参考。

（1）1964—2015年，廊坊市年际间存在明显的旱、涝分布特征。随年代变化，≥600 mm的年降水量峰值次数呈下降趋势。

（2）廊坊市夏、秋2季降水量正常年份多，春、冬2季异常年份多，其中春季偏少年份多，冬季偏少和偏多年份均多。随年代变化，春季降水量仍为偏少年多；夏、冬季降水量呈偏多、偏少、正常年交替出现；秋、冬季降水量在20世纪90年代前以偏少为主，之后转为偏多趋势。

（3）廊坊市年降水日数随年代变化呈下降趋势，特别在2004—2015年的12年间，有11年降水日数低于平均值，平均少9 d，各等级降水日数也基本呈下降趋势，特别是2000年之后的16年，各等级降水日数均出现了明显的减少，平均少4 d。

（4）廊坊市春季透雨过程降水量，在2000年之后有减少趋势，平均减少2.5 mm；秋季连续3 d连阴雨次数在2000年之后有明显增加，平均增加2.2次/10年。

6 参考文献

[1] 徐盼盼，王海科，钱会.宝鸡地区降水特征分析[J].水资源与水工程学报，2016，27（2）：86-91.

[2] 孙旭映.甘肃河东地区降水特征及天气系统分型[J].干旱区资源与环境，2006，20（4）：35-39.

[3] 许正福，郭连云.共和盆地贵南地区近50年降水特征及变化规律[J].中国农学通报，2016，32（15）：144-149.

[4] 刘铮瑶，董治宝，殷淑燕，等.济南市极端降水变化特征及趋势分析[J].地球环境学报，2013，4（6）：1506-1512.

[5] 罗兆威.乐山市降水特征及人工增雨影响分析[J].现代农业科技，2013（16）：242-244.