我国长江中下游地区夏季降水诊断分析

2020-10-18徐延欣

甘肃科技 2020年19期

关键词：长江中下游地区距平百分率

徐延欣

（肃南裕固族自治县气象局，甘肃张掖 734400）

1 概述

地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。自1860年有气象观测记录以来，全球平均温度升高了0.6℃。

我国长江中下游地区，主要受东亚季风气候影响，气候类型为亚热带季风气候。夏季高温多雨，冬季温和少雨。从季节分布看，长江中下游地区降水受海陆水汽交换影响较为明显。本文主要分析该地区夏季（以6～9月为主）降水变化，对全球气候变化的相应。

2 资料和方法

2.1 资料

利用1951-2013年长江中下游地区39个站点6～9月降水资料。

2.2 方法

运用小波变换、M—K检验等诊断方法[1-3]，分析1951-2013年长江中下游地区夏季降水年代际变化，以及逐年夏季降水周期变化和突变检验。

3 降水线性趋势

1951-2013年长江中下游地区6～9月降水时间序列曲线（如图1所示），并运用五点二次平滑和9年滑动，得到平滑曲线值（如图2～3所示）。

图1 降水距平百分率及其线性趋势

图2 降水距平百分率及其五点二次平滑

图3 降水距平百分率及其9年滑动平均

1951-2013年长江中下游地区6～9月的降水量总体上呈上升趋势（如图1所示），即降水总体逐年增多。由图2看出，1993年以前，夏季降水存在小幅波动，但在1967年附近夏季降水量明显减少；1993年后，夏季降水量比较稳定，降水量持续偏多。由图3看出，1961年之前，夏季降水量基本稳定在平均量附近；1961-1991年之间，长江中下游地区夏季降水量有小幅波动，但总体上持续少于平均降水量，即降水量偏少；1988年后，长江中下游夏季降水量持续多于平均量，即降水量偏多。

总体而言，20世纪以来，受全球气候变暖大环境影响，长江中下游地区夏季降水变化明显，总体呈降水增多趋势；20世纪50～80年代，夏季降水基本稳定在平均量附近；80年代末以来，以此为转折，夏季降水量总体呈持续偏多趋势，且较为稳定。

4 降水周期变化

图4 长江中下游6～9月降水小波变换

逐年降水量值变化具有周期性，对1951-2013年6～9月降水量进行小波变换，将降水距平值在时间和频率两个方向展开，提取降水序列的周期（如图4所示）。

由图4看出，上半部分为低频，等值线相对稀疏，对应降水量值较长周期的振荡；下半部分为高频，等值线相对密集，对应其较短尺度周期的振荡。由此，呈现出的振荡之处，分辨出奇异点，每个奇异点即为一次突变转折点。上图中，在频率为9时的1964年，1973年，1982年，1990年处，小波系数出现了最大值，说明分别在以上的各自年份前后，夏季降水量发生了较强的振荡，即出现了降水量的较大波动值，异常偏多或偏少。同时，在1960以前，长江中下游夏季降水量变化相对稳定；在1990年之后，其降水量变化也相对稳定。

5 降水突变检验

1951-2013年，长江中下游地区夏季降水，以1988年为转折点，呈现先偏少、后偏多的趋势。利用M-K方法，检验其降水变化序列（如图5所示）。

图5 长江中下游6～9月降水突变检验

由图5，降水序列1总体呈上升趋势，在1952年的值为负值，1975年后，其值大于1.96（除去1978年，1986年，1990年，1992年），即降水量是显著增多的。对于降水序列2，1985年之前，其值大于1.96，即降水量是显著增多的；1985年之后，降水量也是增多的，但值小于1.96，因此降水量增多不显著。降水序列1和降水序列2相交于一点，即1985年为降水突变点，同时突变点的值大于1.96，说明此突变点是显著的。

总体而言，检验结果说明了长江中下游地区夏季降水量在1985年前后发生了转多突变，这与中国80年代末，长江中下游地区夏季降水量总体呈偏多趋势基本一致。