宁海县1957—2014年降水量时空变化特征

2018-07-31水旭琼申子彬郁懋楠

浙江农业科学 2018年7期

水旭琼，申子彬，郁懋楠

(宁海县气象局，浙江宁海 315600)

宁海地处东部沿海，所处纬度常受冷暖气团交汇影响，冬夏季风交替明显，受陆地和海洋的共同影响，降水量充沛，特定的地理位置和自然环境使得天气多变，降水的年度、季节、水平分布不均匀，表现出明显的季节性和地形差异。

1 材料与方法

利用宁海县国家一般气象站1957—2014年及21个区域站2009—2014年的降水数据资料进行统计分析，同时通过运用Surfer软件及Excel软件对相关数据进行处理，对比分析不同区域，不同季节降水量的不同，并通过求得相关系数反映各个季节对年降水的贡献率。

2 结果与分析

2.1 降水量

2.1.1 历年各月平均降水量

对1957—2014年本站历年各月的降水量进行分析比较，6—9月降水量较大，4个月降水占全年的56%左右，为主汛期降水，这期间各月平均降水量都超过200 mm以上，占全年11%以上，最多的是8月，占16.6%。说明梅汛期和台汛期对宁海全年的降雨有较大贡献，其中台汛期更大些，这表明宁海的地形和地理特征对东风系统降雨的增幅作用十分显著。

2.1.2 西部中部东部雨量比较

西部中部东部3个地区分别取1个代表站点，西部取望海岗，中部取宁海本站，东部取长街站，选取年份2009—2014年，根据图1可明显看出，中西部地区普遍较东部地区降水多。12—4月降水较为平均，5—11月中西部地区降水明显多于东部，尤其7、8、9月台汛期期间，受西部山区地形影响，呈西多东少的分布特征，西部年平均降水量1 766.1 mm，中部为1 761.8 mm，东部为1 431.3 mm。

图1 西部中部东部月平均降水量的比较

2.1.3 历年年际降水分布

在气象上，降水距平百分率在±20%以内波动都认为是正常。从宁海年降水量的年际变化分析可见，宁海的年降水量没有特别明显的趋势性变化。在资料中，有8年(1960、1961、1973、1975、1990、1992、2010、2012年)年降水量偏多20%以上，最多的年份为1990年，达2 181.3 mm，偏多近30%。有9年(1965、1967、1968、1969、1971、1978、1979、2003、2011年)年降水量偏少20%以上，其中最少的年份为1967年，仅966.7 mm，偏少40%以上。71%左右的年份年降水量都在正常范围内，因此认为宁海年降水量多数年份都比较正常，偏多的年份略多于偏少的年份。

利用年降水量累积距平百分率分析宁海年降水量变化的气候背景，宁海年降水量气候背景表现为干湿期交替。1963—1969年7年内降水累积距平百分率都表现为负距平，其中1967年累积降水距平百分率达-42.5%，为58年内最小值，表现为明显的干气候背景。

2.1.4 宁海各地年平均降水量分布

根据图2，对宁海各地年平均降水量分布(2009—2014年)分析可知，受西部山区地形影响，呈西多东少分布。最大值在西部的黄坛镇，为1 882.7 mm，最小值在东部沿海的大壳岛，为963.8 mm，两者相差近1倍的量。东部也有个大值区，该地区是茶山，海拔较高，地形较复杂，因此每年的降水量比周边地区都偏大。

图2 宁海各地年平均降水的分布

2.2 降水日

2.2.1 历年各月降水日数

历年各月降水日数从1—12月依次为12.3、13.8、17.5、16.2、17.3、18.1、14.6、16.9、14.4、10.5、11.1和10.6 d。根据各月降水日数来看，均在10 d以上，其中3、5、6月雨日平均在17 d以上，其中3月降水日数多与连阴雨天气多相吻合，5、6月降水日数多则与梅雨天气相关。8月雨日也接近17 d，究其原因则是该季节台风多发。

根据图3对比宁海历年各月各量级平均降水日数分析可知，宁海大多数雨日都是小雨量级，占72%左右，暴雨及以上量级的雨日不足3%。其中6—9月是暴雨及以上量级降水集中的月份，占暴雨及以上量级雨日的80%以上。

图3 宁海历年各月各量级降水日数的比较

各等级降水日数与年总降水量的相关系数依次为年雨日34%、小雨日9%、中雨日34%、大雨日46%、暴雨及以上雨日68%。由此可知，年降水量与年降水日数的相关系数为34%，存在一定的正相关关系，即年降水日数多，年总降水量大的可能性就较大。年降水量与占72%降水日数的小雨相关不大，即小雨对宁海的年降水量贡献不大。年降水量与占不足3%降水日数的暴雨及以上相关性最好，达68%。中雨及大雨也有较好的正相关性，分别是34%、46%。可见，虽然小雨日数占年降水日数的72%，但小雨日数与年降水量之间无明显相关性，中雨以上的降水决定着宁海年总降水量的多少。

2.2.2 雨日年际变化

分析雨日年际变化可知，降水日数最多的是1975年的218 d，最少的是2003年的133 d，常年平均173 d。1957—1962、1972—1985年基本大于常年平均值，1992—1999、2003年以后降水日数基本略低于常年平均值。

2.3 降水的季节变化

从表1中数据分析宁海降水量的季节变化，夏季降水最多，平均725.2 mm，占全年降水量的43%，冬季最少，平均185.2 mm，占全年降水量的11%。春秋两季差异不大，春季稍多399.9 mm，占全年降水量的24%，秋季略少371.7 mm，占全年降水量的22%。

表1 各季节平均降水量的比较

从表2中数据分析宁海降水日数的季节变化，春季降水日数最多，51.0 d占全年总降水日数的29%；其次夏季为49.6 d，占全年降水日数近29%；秋冬季降水日数差异不大，各36 d左右，冬季略多于秋季。

各季节降水量与年降水量的相关系数依次是春季45%、夏季71%、秋季58%、冬季21%。从相关系数可以看出，夏季降水与年降水量的相关性最好，相关系数为71%；冬季降水与年降水量相关性很小，仅21%。因此夏季降水对年降水的贡献最大，夏季降水多，则年降水多；而冬季降水对年降水量的贡献很小，春秋两季对年降水量也有一定的相关性，秋季也相对较大，相关系数为58%，对年降水量有一定的贡献率。

表2 各季节平均降水日数的比较

2.3.1 春季降水

春季降水是除夏秋降水外对宁海有重要作用的季节降水，尤其影响春季农业生产。春季降水太少，易形成春旱，对春花作物和春播有不利影响，极易造成春季森林火灾。春季降水太多，表明连阴雨天气多，容易形成沥涝，同样不利于春花作物和春播。

分析宁海春季降水量空间分布可知，宁海春季降水呈明显的西多东少分布特征，其中蓝田庵(417.6 mm)和桑洲(407.7 mm)降水量超过400 mm。东部降水偏少，最少大壳岛(268.5 mm)不足300 mm，最大与最小两者相差149.1 mm。

分析春季降水年际变化可以看出，1961、1973、2010年有3个超过600 mm的峰值区，2011年出现最低值120.4 mm。

2.3.2 夏季降水

夏季是宁海降水最多的季节，占全年总降水量的43%，期间主要包括梅汛期降水和台风降水。夏季降水量的多少直接影响到宁海的水资源状况，间接影响到宁波大市的饮用水情况。

分析宁海夏季降水量空间分布可知，宁海各乡镇夏季降水量普遍在550～850 mm之间，最大降水量在黄坛，为859.7 mm；最小降水量在大壳岛，为383.6 mm，相差476.1 mm。这是4个季节中降水量分布差异最大的季节。夏季降水分布表现出与年降水分布几乎一致的特征，也表明夏季降水量对全县年降水量的空间分布起着决定性的作用，这也是宁海各季节降水分布最突出的特点。

分析夏季降水年际变化可以看出，1963—1971年的夏季降水量明显低于平均值，符合1963—1969年7年内年降水累积距平百分率都表现为负距平的现象，证明那些年气候干与夏季降水量偏少呈正相关。

2.3.3 秋季降水

秋季降水对宁海水资源状况也有重要影响。由于宁海的夏季降水对年降水的贡献最大，一旦夏季降水偏少，那么秋季降水对冬季和来年的春季用水将起到重要的补充作用。

分析宁海秋季降水量空间分布可知，秋季降水分布依旧呈西多东少，这一特征与各季节及年降水量分布特征相似，最大桑洲站427.5 mm，最小大壳岛站176.4 mm，两者相差251.1 mm，与夏季降水相比空间差异明显小得多，可见秋季降水明显比夏季降水分布均匀。

分析秋季降水年际变化可以看出，宁海秋季气候为干湿交替，1957—1964年持续的正累积距平百分比，1967—1969年、1978—1980年、1993—1998年都是超过3年出现负累积距平百分比，其余年份基本干湿交替，气候背景较为稳定。

2.3.4 冬季降水

宁海冬季降水量在4个季节中最少，仅占年降水量的11%，对全年的总降水量的贡献率不大，但对保持宁海冬季的湿润性及冬季农作物至关重要。宁海的冬季大多数是以降雨的形式出现，但几乎每年都有降雪，当降雪量大的时候，对交通运输会带来较大影响。

分析宁海冬季降水量空间分布可知，冬季降水分布与各季节及年降水量分布特征基本相似，西部山区降水偏多，东南沿海地区降水偏少。最大黄坛站215.7 mm，最小大壳岛站135.3 mm，其余基本在100～200 mm，因此冬季是四个季节中降水最均匀的。

分析冬季降水年际变化可以看出，宁海冬季最小值出现在1963年，为49 mm；最大出现在1994年，为338.7 mm，两者相差近300 mm，表明宁海冬季降水变率较大。从多项式拟合趋势分析可知，1985年以前多数年份冬季降水较平均降水量少，之后冬季降水呈增加趋势，多数年份较平均降水量偏多。这种趋势与气候变暖、液态降水增加有关。