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近49年微山地区降水变化分析

2021-01-28侯梦媛母秀民侯庆岱

江西农业 2020年23期
关键词:距平日数降水量

侯梦媛 母秀民 王 刚 侯庆岱 华 磊

(1.微山县气象局,山东微山 277600;2.微山县职业教育中心,山东微山 277600)

近50 a以来,不同区域间气候变化趋势及变幅有所差异,降水变化趋势也存在差异。就降水而言,西北地区降水日数与降水量呈现显著增加趋势,华北与西南地区降水略有减少,东北与华中地区降水倾向斜率不显著[1-2]。

山东省济宁市微山县处在高空西风带的南部边缘,气候的季节差异相当明显。区域内微山湖面积1 266 km2,占全省淡水量的45%。该区域气温和降水量变化与农业生产、民生安全息息相关。2014年夏季,微山县长时间降水偏少、气温持续偏高、日蒸发量大,旱情严峻,造成了严重的经济损失。王燕等发现,微山县年平均气温总体呈显著上升趋势,年降水量总体均呈下降趋势[3]。张美玲等曾对微山湖湿地周边1961-2005年的绝对湿度变化特征进行研究,发现该区域年平均绝对湿度呈上升趋势,年平均相对湿度呈下降趋势,但均不显著[4]。

迄今为止,国内研究多对2010年以前的微山地区及其相关区域过去的气象条件进行分析。因此,本研究将对近49 a的微山县降水变化特征进行分析和讨论,着重对该地区年、季、月的温度和降水量时空波动性进行分析和讨论,以便深入认识该区域降水的长期演变规律,对微山地区后期建设规划、农业管理等提供理论基础和借鉴。

1 降水年际变化分析

微山县多年平均降水量为769.5 mm。根据1970-2018年降水距平变化曲线分析(图4),区域内降水最大年份出现在1971年,降水偏多,为623.6 mm。降水异常偏少年份为1988年,为304.5 mm。从具体波动变化看,1970-1979年和2000-2009年为丰水期,20世纪80年代到20世纪90年代降水量偏少,出现枯水期,2010-2018年降水量变化剧烈,出现了明显的峰谷,年代降水偏多。总体分析,近49年来微山县降水呈波动变化,降水气候倾向率为6.4 mm/10 a。

图1 年降水距平变化

2 降水四季变化分析

表1为微山县不同季节降水趋势及年代距平变化。21世纪以来,微山县夏、秋、冬季降水变化明显,尤其夏季波动剧烈。春季平均降水量为41.6 mm,呈减少趋势,趋势系数为-0.5 mm/10 a。20世纪70年代和20世纪90年代春季降水为正距平,属于多雨时期,其他年代春季降水为负距平,为少雨期。近年微山县春季降水明显减少,2010年开始进入明显的少雨期。

夏季平均降水量为154.1 mm,增加趋势明显,降水气候倾向率为2.1 mm/10 a。1970以来,夏季降水距平呈波动增加趋势,20世纪70年代和2000-2009年夏季降水距平为正值,其余年代则为负值。2010年以后夏季降水以负距平为主,表明夏季降水进入少雨时段。

秋季平均降水量为46.7 mm,降水趋势系数最小,只有0.2 mm/10 a,呈弱增加趋势。20世纪70年代、20世纪80年代和2010-2018年降水距平为正值,其余年代降水为负距平。2010年以来,秋季降水以正距平为主,为多雨期。

冬季平均降水量为14.1 mm,降水趋势系数为0.3 mm/10 a,呈弱增加趋势。20世纪70年代和2000-2009年年代降水距平为正值,其余年代降水距平为负值。

表1 微山县不同季节降水趋势及年代距平变化

3 月降水变化分析

根据微山县月降水特征(表2),微山县年降水日数80.9 d,但降水量年内分配极不均匀。分析各月降水相对全年所占百分比发现(表2),6-9月明降雨量明显偏多,降水量年比分别为11.9%、26.5%、21.7%和10.1%,其中7月降水日数为13.3 d,降水量达203.6 mm;12月、1月和2月降水量较少,降水量年比分别为1.8%、1.4%、2.2%,其中1月降水量最少,降水日数为3.4 d。微山县汛期(6-9月)期间降水量为540.0 mm,占全年降水量的70.3%,降水日数占全年降水日数的48.8%。

从年内降水量季节分布来看,夏季降水量最多,占全年降水的60.1%;秋季、春季的降水贡献也不容忽视,分别占全年降水的18.2%、16.2%;冬季降水最少,只有全年降水的5.5%。

表2 微山县月降水特征

4 讨论

1970-2018年微山县多年降水量呈波动变化,线性分析发现降水呈增加趋势,气候倾向率为6.4 mm/10 a。微山县年降水量分布具有一定规律,每次丰水或枯水年周期在27~31 a。20世纪70年代和2000-2009年为丰水期,20世纪80到90年代出现枯水期,2010-2018年降水量总体偏多,但变化剧烈。

从季节来看,春季平均降水量呈弱减少趋势,其他季节降水均有所增加,其中以夏季降水增加最为明显,表明降水越来越趋于集中在夏季,出现洪涝灾害的可能性越来越大,严密监测降水引起的水位和径流量变化及时防洪泄洪是保证微山湖及下游农田安全的重要保障手段。2010年以来,年降水量变化剧烈,预计未来极端天气出现的概率将进一步增加。

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