退耕还林工程实施以来延安市降水变化特征分析

仇 莉，杨 勇，孙智辉，王凌军，刘志超

（延安市气象局 陕西，延安 716000）

延安市位于陕西省北部，地处黄河中游，属黄土高原丘陵沟壑区，土地总面积3.7万平方公里。延安地貌以黄土高原、丘陵为主。地势西北高，东南低。北部以黄土梁峁、沟壑为主，南部以黄土塬沟壑为主。属于暖温带半湿润易旱气候区，全年气候变化受制于季风环流影响。据统计，20世纪末期，延安市的水土流失面积高达2.88万平方公里，超过70%的面积有不同程度的水土流失现象，成为黄河中上游水土流失最严重的地区之一。国家“退耕还林”政策实施以来，延安市各有关部门积极响应国家政策号召，稳步推行“退耕还林”计划，成绩显著。根据延安市遥感植被监测数据显示：退耕还林后，延安的植被覆盖率从退耕前（2000年）的46.1%提高到（2020年）的81.3%,增加30.5%,植被覆盖恢复和增加迅速。特别是延安北部县区，基本上形成了草灌木结合的生态系统。

植被覆盖度的变化与气温、湿度、降水等气候因素关系密切。延安作为全国退耕还林工程的发祥地，被誉为全国退耕还林“第一市”。1997年退耕还林实施前全市年平均降水量为319.4mm,经过16年的退耕还林工程的实施，2013年全市年平均降水量增加到708.7mm，年平均降雨量净增加389.3mm。多年来，多位学者针对退耕还林与气温、相对湿度、地表温度等气候因素均有研究，但针对降水气候因素方面研究的比较少。因此，本文将利用2001-2020年延安市13个国家地面气象观测站的降水观测资料，分析退耕还林工程实施以来，延安市近20a降水量的年际变化特征、月际变化特征、降水日数变化特征，为延安市水资源的合理开发利用及防汛抗旱工作提供技术支撑。

1 资料来源

本文选取延安市13个国家地面气象观测站2001-2020年逐年、逐月及各级降水日数等降水量实测资料，分析延安市近20a降水量变化特征。

延安市行政区划：辖2个市辖区（宝塔、安塞）、10县（洛川、富县、宜川等）、1县级市（子长）。北部县区（吴起县、志丹县、子长市、安塞区）、中部县区（宝塔区、甘泉县、延川县、延长县、宜川县）、南部县区（洛川县、富县、黄陵县、黄龙县）。

降水强度：定义为降水总量与降水日数之比。按照国家气象局颁布的降水强度等级划分标准（内陆部分）：小雨（阵雨）为日降水量在0.1-9.9mm的降水，中雨为日降水量在10.0-24.9mm的降水，大雨为日降水量在25.0-49.9mm的降水，暴雨为日降水量在50.0-99.9mm的降水，大暴雨为日降水量大于等于100mm的降水。

2 分析过程

2.1 年平均降水量

2.1.1 全市年平均降水量变化特征 2001-2020年20a间延安年平均降水量为554.9mm，年平均最大降水量为761.9mm,出现在2013年，较历年平均508.9mm偏多49.7%,最小为414.8mm，,出现在2004年，较历年平均偏少18.5%。近20a来，延安降水量的年际变化相差较大，年最大降水量与年最小降水量相差343.1mm。20a间年平均降水量总体呈增多趋势，线性上升率为2.1mm/a。

2.1.2 各县区年平均降水量变化特征近20a来，延安各县区年平均降水量总体上呈南多北少，南部县区（富县、洛川、黄陵、黄龙）年平均降水量592.1mm较北部县区（吴起、子长、志丹、安塞）525.0mm偏多13%。各县区20a年平均降水量在478.0mm-619.1mm之间，年平均降水量最大值（619.1mm）出现在洛川县，最小值(478.0mm)出现在吴起县。

2.2 月平均降水量

2.2.1 全市月平均降水量变化特征 近20a来，延安市月平均降水量为46.2mm。月平均降水量从每年1月份开始呈逐月递增趋势，7月份出现全年最大值，8月份以后开始逐月递减，12月降水量最小。月平均降水量年内分配不均。全年降水主要集中在汛期（5-9月），为445.2mm，约占全年总降水的80%，其它月（10月-次年4月），为109.7mm，占全年总降水的20%。近20a来，各月平均降水量以7月最为突出，为129.2mm，占全年平均降水量的23%。相反，12月降水最少，月平均降水量3.1mm，仅占全年平均降水量的0.6%。20a来月平均降水量最大月与最小月相差126.1mm，相差较大。

2.2.2 各县区每月月平均降水量变化特征 近20a来，延安各县区每月月平均降水量变化，全年7月、8月月平均降水量增多明显，增加幅度分别为1.4mm/a、1.9mm/a。2月、4月、5月、6月、10月、11月略有增加，增加趋势不太明显，增加幅度分别为0.1mm/a、0.7mm/a、0.1mm/a、0.1mm/a、0.4mm/a、0.5mm/a。1月基本无变化。9月月平均降水量呈减少趋势，减少幅度为2.8mm/a，减少明显。3月、12月略有下降，下降幅度分别为0.1mm/a、0.2mm/a。

2.3 降水日数

2.3.1 各级降水日数年内分布特征 2001-2020年，延安年平均降水日数为86天，最多为105天，出现在2003年，最少为72天，出现在2005年。延安2001-2020年以小雨（阵雨）出现的次数最多，20a累计出现了16469次，占总降水次数的73.5%，中雨次之，出现了4429次，占19.8%，大雨出现了1227次，占5.5%，暴雨出现了246次，占1.1%，大暴雨最少，仅出现了26次，不足总降水次数的0.1%。暴雨在每年5-10月均有出现。大暴雨主要集中在6-8月份。20a来，小雨（阵雨）以9月份出现的频率最高，中雨到大暴雨均以7月份发生的频率最高。

2.3.2 各级降水日数的变化特征 近20a来，延安各级降水日数总体以1.0d/a的趋势在增加。其中，小雨日数略微减少，减少幅度为0.3d/a，中雨日数、大雨日数、暴雨日数均分别以1.0d/a、0.3d/a、0.1d/a的线性趋势在增加，大暴雨日数基本无变化。

3 结论

3.1 退耕还林工程实施以后，延安的植被基本得到了恢复，降水量的气候特征也出现了明显的变化

退耕还林实施前，全市20a（1981-2000年）年平均降水量502.5mm,退耕还林实施后20a，全市年平均降水量554.9mm,年平均降雨量增加了52.4mm。降水量总体呈现增多趋势。

3.2 延安2001-2020年20a间年平均降水量以线性上升率2.1mm/a总体呈增多趋势

延安降水量的年际变化相差较大，年最大降水量与年最小降水量相差343.1mm。年平均降水量总体为南多北少，南部县区比北部县区偏多13%。

3.3 延安2001-2020年20a间月平均降水量年内分配不均

全年降水主要集中在汛期（5-9月），为445.2mm，约占全年总降水的80%，其它月（10月-次年4月），为109.7mm，占全年总降水的20%。各月降水量以7月最为突出，为129.2mm，占全年平均降水量的23%。延安各县区全年7月、8月月平均降水量增多明显，增加幅度分别为1.4mm/a、1.9mm/a。2月、4月、5月、6月、10月、11月略有增加，增加趋势不太明显，增加幅度分别为0.1mm/a、0.7mm/a、0.1mm/a、0.1mm/a、0.4mm/a、0.5mm/a。1月基本无变化。9月月平均降水量呈减少趋势，减少幅度为2.8mm/a，减少明显。3月、12月略有下降，下降幅度分别为0.1mm/a、0.2mm/a。

3.4 2001-2020年，延安年平均降水日数为86天，最多为105天，出现在2003年，最少为72天，出现在2005年

近20年来，延安以小雨（阵雨）出现的次数最多,占总降水次数的73.5%，中雨次之，占19.8%，大雨占5.5%，暴雨占1.1%，大暴雨最少，不足总降水次数的0.1%。暴雨在每年5-10月均有出现。大暴雨主要集中在6-8月份。小雨（阵雨）以9月份出现的频率最高，中雨到大暴雨均以七月份发生的频率最高。近20a来，延安各级降水日数总体以1.0d/a 的趋势在增加。其中，小雨日数略微减少，减少幅度为0.3d/a，中雨日数、大雨日数、暴雨日数均分别以1.0d/a、0.3d/a、0.1d/a的线性趋势在增加，大暴雨日数基本无变化。