近66年云霄县降水变化特征分析

陈艺勇 林日新 李文敏 李招连

收稿日期：2023-12-17

作者简介：陈艺勇（1983—），男，福建龙海人，工程师，研究方向为农业气象。

摘 要：利用1958—2023年云霄国家基本气象站逐日降水资料，分析近66年云霄县年降水量和暴雨日数的气候变化特征。结果表明，近66年云霄县年降水量呈减少趋势，且年际变化幅度较大；年暴雨日数增加趋势；年降水量主要集中在汛期4—9月，占年降水量的80.97%，有减少趋势；除台风季7—9月存在较少趋势，云霄县其他时段降水量均呈现增加趋势；年降水量和年暴雨日数均不存在突变；年降水量存在7～9年、23～26年、41～45年周期变化，年暴雨日数存在3～4年、7～9年、16 ～17年、41～45年的周期变化。

关键词：降水量；暴雨日数；气候特征；云霄县

中图分类号：P467 文献标志码：B文章编号：2095–3305（2024）03–0-03

随着全球气候变暖的日益加剧，干旱和极端降水事件的发生频次和强度有所增加，进而对社会经济尤其是农业生产产生了较大影响。吴滨[1]分析近50年福建省年降水呈增加趋势，中南部沿海地区增加趋势明显。苏志重等[2]分析近51年福建省极端降水事件的空间和时间变化趋势，发现福建中南部沿海多年平均极端降水阈值大；年极端降水总量在漳州南部（云霄）超过580 mm/年。赖焕雄等[3]分析得出近48年漳州降水除秋季减少其他季节均为增加。杨德南[4]得出近30年3—6月和7—10月总暴雨日数大值区分布均以云霄县为中心。

云霄县位于漳州南部沿海地区，地理位置为117°07′～117°34′E，23°45′～24°14′N；最高峰乌山

西山源海拔1 117 m，东、北、西三面高，中部及南部开阔平坦，构成自西北向东南阶梯状降落，向东南开口的马蹄形地势；县域总面积为1 160 km2，2020年耕地面积1.2万hm2，占总面积的10.36%；属南亚热带季风气候区，降水集中，暴雨洪涝灾害频繁，分析云霄县近66年降水资源的变化特征，为科学认识云霄县的降水资源变化规律和防灾减灾提供参考依据。

1 资料和研究方法

使用的资料为云霄县国家地面气象站为1958年1月1日—2023年12月31日逐日降水观测资料。采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验和小波分析等方法进行降水量和暴雨日数的时空特征分析。

暴雨日数定义为日降水量≥50 mm的降水日数。

2 结果与分析

2.1 月际变化

从图1可知，近66年云霄县月平均降水量呈双峰分布，6月的平均降水量最多，为335.9 mm，约占全年总量的19.20%；8月次之，为380.4 mm，约占全年总量的16.02%；12月的平均降水量最少，仅为33.4 mm。云霄县近66年月平均暴雨日呈单峰形分布，6月和7月平均暴雨日数均在1.6 d左右，8月和5月次之；暴雨日主要集中在5—8月，均≥1.0 d。

2.2 年际变化

从图2年降水量的5年滑动平均可知，年降水量在1987年之前波动无明显增减；1988—1999年呈波动增加趋势；2000年至今呈波动减少趋势。

云霄县近66年各时段降水量特征值如表1所示，由此可知，1958—2023年云霄县年均降水量为1 749.1 mm，以2.598 mm/10年的速率下降。降水量以2006年的3 079.2 mm为最大；以2020年的1 153.8 mm为最小，前者约是后者的2.67倍；变异系数为21.69%，降水的年际变化较大。

由表1可知，云霄县早春季（3—4月）、雨季（5—6月）、台风季（7—9月）和秋冬季（10月至翌年2月）平均降水量分别为250.7、570.0、695.0、332.8 mm。除台风季7—9月以6.3 mm/10年的速度减少外，云霄县其他时段降水量总体均呈现上升趋势，其中秋冬季降水以6.713 mm/10年明显增加。各时段降水的变异系数都比较大，其中早春季和秋冬季较雨季、台风季更大，特别是早春季变异系数高达58.21%。80.97%的降水量集中在汛期4—9月，近66年汛期降水量以2.598 mm/10年的速率下降。

1958—2023年云霄县年平均暴雨日数为7.9 d，年

暴雨日数最多为1983年、2006年的15 d；最少为1964年，仅为2 d。从图3可知，年暴雨日数以0.1 d/10年的速率递增。从5年滑动平均可知，年暴雨日数在1988

—1998年增加趋势明显；之后呈波动减少趋势。

3 突变分析

从1958—2023年云霄县年降水量和暴雨日数Mann

-Kendall（M-K）检验结果可知，年降水量的UF和UB曲线（图4）存在多个交点，交点均在置信度0.05水平内，

年降水量在整个研究阶段不存在突变。年暴雨日数（图5）UF和UB有多个交点，交点均在置信度0.05水平内，表明年暴雨日数同样不存在突变。

4 小波周期分析

由图6a可知，年降水量在7～9年、23～26年、41～45年尺度上存在周期变化。其中7～9年周期最为明显，在整个研究阶段都存在，呈现“偏少-偏多-偏少-偏多”交替变化特征。由图6b可知，7～9年为主周期。

由图7a可知，暴雨日数存在3～4年、7～9年、16 ～

17年、41～45年尺度的周期变化特征，其中3～4年周期在20世纪60年代中期、80年代中期和21世纪00年代中后期明显；7～9年周期在20世纪70年代后期到现在都比较明显。对应的小波方差图7b可知，3～4年为第1主周期，7～9年为次周期。

5 结论

第一，近66年云霄县年降水量以2.598 mm/10年的速率递减，降水年际变幅较大，以2006年的3 079.2 mm为最大；以2020年的1 153.8 mm为最小。年暴雨日数则以0.1 d/10 年的速率递增，但增加趋势不明显；年暴雨日最多为1983年和2006年的15 d；最少为1964年，仅有2 d。

第二，云霄县年降水量主要集中在汛期4—9月，占全年的80.97%，汛期雨量以2.598 mm/10年的速率减少；除台风季7—9月以6.3 mm/10年的速率下降以外，云霄县其他时段降水量均呈现增加趋势，其中秋冬季降水以6.713 mm/10年明显增加。

第三，Mann-Kendall突变检验表明，年降水量和年暴雨日数均不存在突变。

第四，Morlet小波分析表明，云霄县年降水量存在7～9年、23～26年、41～45年的周期变化，7～9年为主周期；年暴雨日数存在3～4年、7～9 年、16 ～17年、41 ～45年的周期变化，3～4年为第1主周期，7～9年为次周期。

参考文献

[1] 吴滨.福建省近50 a降水趋势及区域变化特征[J].台湾海峡，2005（4）：440-447.

[2] 苏志重，石顺吉，张伟，等.1960—2010年福建省极端降水事件变化趋势分析[J].暴雨灾害，2016，35（2）：166-172.

[3] 赖焕雄，郑小琴.漳州市近48年气候变化特征分析[J].安徽农业科学，2010，38（15）：8056-8060.

[4] 杨德南.漳州市30年暴雨时空分布特征与影响条件分析[J].安徽农业科学，2011，39（15）：9066-9068.