不同气候态下金华市降水特征的对比分析

张智利，楼俊伟，王智楷，范瑜越，杜欣恒

（1.民航内蒙古空管分局，呼和浩特 010000；2.武义县气象局，浙江武义 321200；3.四川省防雷中心，成都 610072；4.金华市气象局，浙江金华 321000）

随着全球气候变化的加剧，极端天气气候事件发生的频率和强度有增大的趋势［1］。过大或过小降水均容易致灾，逐渐被研究者所关注［2-6］。有学者对年降水量和降水日数进行了研究［7-10］，中国年降水量和降水频率（日数）呈减少趋势［11］，而长江中下游地区年降水量则呈上升趋势，降水日数则呈下降趋势［12］，降水地域差异明显。

金华市地处浙江中部，属长江三角洲南翼，降水丰沛。金华市作为中国首批智慧城市试点，掌握该市降水特征的变化规律对其智慧城市的建设十分有意。浙江省年雨量整体表现为增加趋势，而总降水日数则呈明显下降趋势［13］，其中杭州市年降水量变化不显著，但年降水天数显著减少［14］，浙西南山区降水量和雨日均呈下降趋势［15］。以上研究大多是分析降水的时空分布特征，而针对不同气候态下降水特征的对比研究较少，有必要利用最新的数据对其进行研究。本研究基于1968—2019 年逐年降水量和降水日数资料，对金华市降水的气候态、年代际变化特征进行分析，以期为金华市的智慧城市发展、气象防灾减灾和科研工作提供参考依据。

1 资料与方法

本研究资料为金华市金华、兰溪、浦江、义乌、东阳、磐安、永康和武义等8 个县（市）气象台站（图1）逐年降水量和降水日数资料，由于磐安建站时间较晚，将其舍去。考虑到数据的连续性、统一性和时间一致性，将时间范围选取为1968—2019 年。

图1 研究区站点分布

世界气象组织（WMO）规定气候态（气候基准期）为某个气象要素30 年的平均值［16］。2012 年中国气象部门将原来1971—2000 年气候平均值替换为1981—2010 年［17］，而这两者气候平均值都包含了气候态跃变、干湿转型的时段（即20 世纪70、80 年代）［18］；此外，20 世纪90 年代至21 世纪初，中国降水存在明显的变化趋势［19］。本研究选取1971—2000年、1981—2010 年和1990—2019 年这3 个气候态进行对比分析，同时进一步研究不同年代际下降水特征的差异。此外，选取与农业生产紧密相关的多年平均降水量和降水日数，利用其等值线的位置变化来表征二者在不同气候态、年代际下的空间变化［20］。

2 结果分析

2.1 降水量和降水日数的时间变化

2.1.1 降水量和降水日数的气候态变化 不同气候态下金华市平均降水量和降水日数的变化见图2。由图2a 可知，1990—2019 年的平均降水量最大，为1 488.1 mm，1971—2000 年次之，为1 454.2 mm，1981—2010 年的最小，为1 447.7 mm。随着气候态的更替，平均降水量呈现出先减小后增大的趋势。

由图2b 可知，1971—2000 年金华市平均降水日数为161 d，是所有气候态中最多。1981—2010 年平均降水日数呈现出明显减少趋势，减少4 d。1990—2019 年的平均降水日数与之1981—2010 年持平，为157 d。随着气候态转变，金华市平均降水日数呈现出先减少后持平的趋势。

图2 金华市平均降水量（a）和降水日数（b）的气候态变化

2.1.2 降水量和降水日数的年代际变化 为进一步研究不同气候态下平均降水量和降水日数的差异，分析了二者的年代际变化特征，结果见图3。20 世纪70 年代至90 年代及21 世纪00 年代至10 年代，金华市平均降水量均呈增加趋势，21 世纪00 年代至10年代降水量增加最明显，增加幅度为289.6 mm，而20 世 纪90 年代至21 世纪00 年 代，降水量 则 呈现出减小的趋势，减小幅度为147.6 mm（图3a）。可以看出，金华市平均降水量随年代际更替而呈先增多后减小再增多的趋势。

金华市平均降水日数在20 世纪80 年代最多，达163 d，21 世纪10 年代次之，为162 d，而在21 世纪00年代最少，为148 d，其中在20 世纪70 年代至80 年代和21 世纪00 年代至10 年代呈增多趋势，而20 世纪80 年代至21 世纪00 年代则呈减少趋势（图3b）。由此可见，金华市平均降水日数随年代际转变而呈先增多后减小再增多的趋势。

图3 金华市平均降水量（a）和降水日数（b）的年代际变化

2.2 降水量和降水日数的空间变化

将1968—2019 年的平均降水量和降水日数作为指标线，分析金华市不同气候态和年代际的平均降水量和降水日数在空间上的差异，结果见图4。由图4a 可知，1968—2019 年平均降水量呈现出西多东少的特点，其中武义县最多，达1 534.8 mm，浦江县次之，为1 488.4 mm，义乌市最少，仅为1 401.6 mm。金华市多年平均降水量为1 461.4 mm，其等值线在1971—2000 年位于永康西部—武义北部—金华市本级中部—兰溪东部—浦江一带；1981—2010 年，除永康段等值线略有东移北抬外，其余部分西退南压明显，原先金华浦江段等值线中断，金华段等值线退至市本级东部和南部，浦江境内等值线往南收缩；1990—2019 年1 461.4 mm 的等值线却东移北抬至义乌东阳境内（图4b）。可以看出，前2 个气候态更替，金华市降水量除永康呈增大趋势外，其他均呈减小趋势；而后2 个气候态转变，整个地区降水量则均呈明显的增大趋势。由于20 世纪70 年代和21 世纪00 年代整个地区降水量均小于1 418.9 mm，同时21世纪10 年代整个地区降水量大于1 418.9 mm，故均无等值线显示；从显示的等值线可知，20 世纪80 年代等值线有2 段，1 段分布在金华和兰溪一带，另1段则分布在义乌境内；20 世纪90 年代，义乌境内等值线东移南压至东阳境内（图4c）。可见，20 世纪80年代至90 年代，金华市平均降水量除东阳呈减小趋势外，其他均呈增大趋势。

图4 金华市不同气候态、年代际下多年平均降水量（a 至c）和降水日数（d 至f）等值线的位置变化

1968—2019年金华市平均降水日数呈现出南多北少的格局，其中武义县最多，达172 d，永康市次之，为164 d，义乌市则最少，仅有151 d（图4d）。此外，1968—2019 年的平均降水日数为159 d。159 d等值线在1971—2000 年位于金华市本级西部、义乌南部以及东阳的南部和东部；转为下1 个气候态后，等值线南压至金华市本级东部和永康境内；1990—2019 年，等值线位置无明显变化（图4e）。由此可见，随着气候态更替，平均降水日数整体呈先减少后持平的趋势。20 世纪70 年代至80 年代以及21 世纪10 年代的等值线，北抬趋势明显，而20 世纪90 年代的等值线则南落明显（图4f）。由于21 世纪00 年代的平均降水日数均小于159 d，故无等值线显示。

3 小结与讨论

不同气候态下，金华市平均降水量呈先减小后增大的趋势，而平均降水日数则呈先减少后持平的趋势。1990—2019年的平均降水量最多，为1 488.1 mm，1981—2010 年的最少，为1 447.7 mm，而平均降水日数1971—2000 年的最多，达161 d，1981—2010 年及1990—2019 年的最少，为157 d。

不同年代际下，金华市平均降水量和降水日数均呈先增多后减少再增多的趋势，但二者增多到减少的转折年代不同，其中前者在20 世纪90 年代至21 世纪00 年 代转变，而 后 者则在20 世纪80 年代 至90 年代转折。

1968—2019年金华市平均降水量呈西多东少的特点，而平均降水日数则呈南多北少的格局。二者的多年平均气候值等值线，随着气候态更替，分别呈现出先西退南压后东移北抬以及先南压后维持的趋势。此外，前者在20 世纪80 年代至90 年代主要呈增大趋势，而后者则随着年代际转变（21 世纪00年代除外）呈先北抬后南压再北抬的趋势。

金华市平均降水量在20 世纪90 年代至21 世纪00 年代存在增多到减少的转变，这与林婧婧等［19］的研究一致，而进入21 世纪10 年代，呈明显增多的趋势。地形、海拔高度和纬度等地理因子会影响降水的分布及其强度［21-24］，而金华市平均降水量和降水日数分别呈西多东少以及南多北少的特点，可进一步研究地理因子对二者产生的影响。