近60a思南县降水变化特征分析

郎贵英 孙啶棚 安承德 龙泓羽

摘 要：利用1960-2019年思南国家基本气象站逐月降水量观测资料，运用统计学、线性趋势法、Morlet小波分析以及M-K突变检验等方法对思南县近60 a降水量变化特征进行分析。分析表明：思南县近60年来降水量总体呈现下降趋势，降幅为15.5mm/10a，降水主要集中在夏季，占全年降水量的42%，对全年降水量贡献最高，影响最大;思南年降水量存在准2a、准5a、准7a、准16a和准26a的周期尺度，其中以准16a为周期的峰值最大，准7a为周期的峰值最小，各季节周期均有变化;思南县年降水量时间序列在2008年发生减少突变，此后年降水量呈减少趋势，各季节突变均有变化。

关键词：降水;变化特征;思南

1  引言

目前，全球气候变化加剧，给人类生产和生活带来不同程度的影响，引起人们的普遍关注，已成为全球热点问题。在全球变暖的大背景下，全球大气环流发生改变，区域降水量也将发生变化[1-2]。降水变化对人类的生存和发展关系重大，降水过少或过多，都会给人们的生产生活带来不可估量的损失。

贵州广为流传“天无三日晴，地无三尺平”，客观反映了贵州地形复杂，各地降水差异明显。多年来，许多学者深入研究了贵州降水变化特征和规律，取得了不少成果。贵州年降水量分布趋势是南部多于北部，东部多于西部，暴雨及降水主要出现在5-9月，且月际变化幅度较大，极端降水日数和极端降水量随海拔高度的增加而增大，尤其是极端降水日数受海拔高度的影响明显[3-5]。铜仁市年降水时间序列存在16-28年的显著周期变化，春季和秋季降水呈显著减少的趋势，而夏季和冬季变化不明显，日降水量特别是强降水的局地性非常突出[6-7]。

研究思南县气候变化的却不多，尤其是近60a降水变化的相关分析研究甚少。本文拟运用思南县1960-2019年近60a逐月降水资料序列，着重分析思南县降水的年际和年代变化规律及其异常特征，以期为当地农业经济的可持续发展和防汛抗旱等工作提供科学依据。

2  资料和方法

本文运用1960-2019年思南国家基本气象站逐月降水观测资料，建立降水量的季、年时间序列。利用统计学方法计算分析思南县近60年年降水量、季节降水量的变化特征;采用线性趋势法拟合降水量的长期变化趋势;通过Morlet小波分析法和M-K突变检验法分析思南60a降水的周期震荡及突变特征。

3  思南县近60a降水变化特征分析

3.1  降水量的时间变化特征

由图1可知，思南县近60a年降水量的年际波动幅度整体而言变化不大，多年平均降水量为1118.3mm，主要集中在夏季，占全年降水量的42%，但年降水量整体呈下降的趋势，下降幅度为-15.5mm/10a。其中，春、夏季降水量的年际波动幅度与年降水变化有较高相似性;春季降水量呈下降的趋势，下降幅度为-6.9mm/10a，夏季降水量无明显变化趋势;秋、冬季降水量的年际波动幅度整体与年降水变化差距较大，以冬季波动最为频繁。秋季降水量呈下降的趋势，秋季下降幅度为-9.0mm/10a，冬季降水量无明显变化趋势。

3.2  降水量的周期变化

3.2.1  年降水周期变化

图2给出了思南近60a年降水量周期变化情况。由图2（a）可见，在不同的时间尺度下，年降水量的变化结构不相同。在大尺度（≧16a）上，23-27a的年降水量的周期震荡非常明显，存在4个丰、枯交替循环特征和4个震荡中心;在较大尺度（8-16a）上，以16a为中心周期，循环交替;在4-8a尺度上，1976年前存在明显的5a周期震荡，之后变为7a周期震荡;在≦4 a尺度上，中心周期为2 a右，其正负相位的交替变换更加频繁。图2（b）依次对应着2a、5a、7a、16a和26a的周期尺度，其中以16a为周期的峰值最大。因此，年降水量主周期为16a，次周期为2a、5a、7a和26a。

3.2.2  季节降水周期变化

由图3可见，不同季节降水的震荡周期不同。其中春季降水周期2-4a，以3a为主，存在丰-枯-丰的交替循环特征;夏季降水周期15-18a，以16a为主，存在7个丰、枯交替循环特征和7个震荡中心;秋季降水周期3-6a，以3a为主，存在丰-枯-丰-枯-丰-枯的交替循环特征;冬季降水周期8-12a，以11a为主，存在丰-枯-丰-枯的交替循环特征。

3.3.1  年代降水量突变特征

本文采用M-K突变检测法对思南年、季降水量进行突变检验，由图4得知，思南县年降水量时间序列在2008年发生减少突变，此后年降水量呈减少趋势。由图5得知，春季降水量时间序列在1980年发生减少突变，此后呈减少趋势;夏季降水量时间序列在无明显突变;秋季降水量时间序列在1990年发生减少突变，此后呈减少趋势，冬季降水量2006年发生减少突变，此后呈减少趋势。

4  结论

（1）从多年降水变化来看，思南县近60年来降水量总体呈现下降趋势，降水主要集中在夏季，占全年降水量的42%。

（2）小波分析表明，思南年降水量主周期为准16a。其中，春季降水的主周期为准3a;夏季降水的主周期为准16a;秋季降水的主周期为准3a;冬季降水的主周期为准11a。

（3）M-K突变检验分析表明，2008年开始降水量呈减少趋势。其中春季和秋季分别从1980年和1990年开始呈减少趋势;冬季从2006年开始呈减少趋势;夏季变化不明显。

参考文献：

[1]刘春葵.气候变异与气候变化对水循环影响研究综述[J].水文，2003，23（4）：1-7.

[2]任国玉，陈正洪，吴虹.我国降水变化趋势的空间特征[J].应用气象学报，2000，11（3）：322-329.

[3]甘文强，李刚，万雪丽.近57a5-9月贵州极端强降水变化特征[J].干旱气象，2018，36（4）：617-623.

[4]严小冬，金建德，雷云.近50年贵州降水时空分布分析.贵州气象，2004，28：3-7.

[5]王芬，杨若文，唐浩鹏，等.近48年贵州暴雨日数及降水总量的变化特征研究[J].云南大学学报（自然科学版），2013，35（增刊1）：236-243.

[6]何为，廖洪敏，石薇，等.1961-2017年铜仁市降水变化特征分析.現代农业科技，2020，4：177-186.

[7]谢仁波，史向阳，李晓龙.铜仁西5县各级降水同步性初探.贵州气象，2013，37（4）：23-26.

作者简介：

郎贵英（1992—），女，助理工程师，主要从事县级综合气象业务工作.