浅析长江中下游地区夏季极端降水量时间变化特征

黄卫东+黄茜

摘 要：利用长江中下游地区1961—2010年88个测站夏季（6—8月）的逐日降水资料，NOAA延伸再建的海表面温度资料和NCEP/NCAR再分析500hPa高度场资料。利用第95百分位法统计出极端降水序列，采用EOF、REOF分解、线性倾向估计以及M-K突变性检验等方法对我国长江中下游地区夏季极端降水的时空特征进行了分析。结果表明：长江中下游地区划分为6种主要的空间型：分别为运河流域型、入海型、两湖平原型、南部型、北方型和沿海型。6种主要空间型的夏季极端降水年际变化特征并不完全一致，但从长期变化趋势来看，除了湘北、赣北及长江中下游地区东北部，这3块小区域的极端降水表现为减少外，其余区域均表现为增加趋势；进入20世纪90年代，长江中下游地区整体夏季极端降水偏多。

关键词：长江中下游地区；夏季；极端降水量；时间演变；空间分布

中图分类号：S166 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170631064

1 长江中下游地区夏季极端降水与夏季降水量的关系

下图给出长江中下游地区1961—2010年夏季极端降水量的时间序列和对应50a夏季降水量的时间序列。由图1可以看出极端降水量与当年夏季降水量具有极相似的变化趋势，极端降水高值年对应降水总量大的年份，粗略地可以说明：极端降水的高低在一定程度上影响着夏季降水的丰沛程度。分别计算6个空间型代表台站的极端降水与夏季降水量的比值（表略），统计可得：长江中下游各个主要空间型的夏季极端降水在总降水中占有很大的比重，且略有地区差异。其中，两湖平原型比值达40%以上的多达19a，南部型达16a，运河流域型和沿海型达12a，入海型为11a，北方型仅5a；比值达50%除了北方型为1a，沿海型为8a、入海型为9a之外，其它3站均达12a。总体而言，在长江中下游地区夏季降水总量增加的情况下，极端降水的貢献率很大。造成各分区比率不同的原因可能与地理位置和地形有关，北方型居于内陆，周围大湖大河系统较之其它空间型小，来自东南海上的水汽在向陆地行进中逐渐减少；入海型和沿海型靠海，地势平坦，降水基数较大且年际间变化幅度不会过大，异常年份多是受台风等强天气系统影响。

2 长江中下游地区夏季极端降水年际变化分析

下面给出长江中下游地区夏季极端降水量标准化距平序列与Mann-Kendall统计量曲线。由图2（a）可以看出，长江中下游地区夏季极端降水在80年代中期之前持续波动，整体以负距平为主；自80年代中期到20世纪末，极端降水距平呈持续上升走势，于1997年到达峰点值，进入20世纪90年代后极端降水正距平值明显大于负距平绝对值。另外，以±0.3的距平值为界限，易得出极端降水相对多年：1969、1980、1991、1995、1996、1998、1999、2002年共8年；极端降水相对少年：1963、1966、1967、1971、1978、1985年共6a。

图2（b）中UF曲线显示，长江中下游地区自20世纪80年代以来，夏季极端降水量呈增长趋势，并且从1995年开始上升趋势明显，曲线超过了α=0.05临界线，甚至于1998年持续超过0.001显著性水平（相应临界线值为|±2.56|）[19]，这表明长江中下游地区夏季极端降水量增加趋势是十分显著的。UF曲线与UB曲线相交于1988年且交点位于临界线之间，说明长江中下游地区夏季极端降水量20世纪90年代初的增多是一次突变现象，具体是1988年开始。

为了进一步了解长江中下游地区夏季极端降水量50a的趋势变化情况，采用线性倾向估计法，给出气候趋势系数[20]空间分布图来说明极端降水随时间的变化，和气候倾向率[21]的空间分布图来说明变化趋势上升下降的速率。由图3（a）相关系数可知，长江中下游地区夏季极端降水量除了湘北部、江西北部以及长江中下游东北部这3块极小区域表现为减小趋势之外，其余绝大部分区域均表现为增加趋势，其中江浙两省交界处的小部分区域增加相对而言显著（阴影区通过了0.05信度检验）。由图3（b）倾向率可以看出，长江中下游地区大部分区域50a来的夏季极端降水量的增加率大于10 mm /10a，其中浙江平湖的增加最为显著，为37.3 mm /10a。因此可知，1961—2010年长江中下游地区夏季极端降水量的6个主要空间型年际变化特征并不完全一致，除了湘北、赣北、长江中下游东北部的极小块区域极端降水量表现为减少外，其余区域均表现为增加趋势。

3 结论

长江中下游区域6个主要空间型的夏季极端降水量年际变化特征并不完全一致，但从长期变化趋势来看，除了湘北、赣北、长江中下游地区东北部，这3块小区域的极端降水表现为减少外，其余区域均表现为增加趋势。

进入20世纪90年代，长江中下游地区整体夏季极端降水偏多年份增加，极端降水量增大，这是一次突变现象，具体是从1988年开始。

作者简介：黄卫东（1960-），男，土家族，大专，工程师，气象科技服务。