兴仁县51年降水变化分析

兴仁县51年降水变化分析

全球变化是全球变化研究的热点。全球气候的大幅度变暖,在一定程度上影响降水量的变化。降水量的变化与自然灾害有着相当密切的关联,在全球各种自然灾害造成的损失中洪涝占40%,可见水灾损失的严重性。洪涝灾害的发生不仅与降水量有一定的关系,并且在很大程度上还取决于降水的变化格局及区域分异的不确定性。因此,从不同区域降水的变化特征及其影响分析贵州省兴仁县降水的变化特征,可以为当地合理利用水资源以及旱涝预警和减灾防灾提供一定依据。1南接安龙县、兴仁市兴仁县位于贵州省西南部,东经104°54′～105°33′,北纬25°18′～25°47′,全县总面积23391km2。东邻贞丰县,南接安龙县、兴义市,西界普安县,北接晴隆县,东北与关岭隔山江相望。地形西高东低,境内地形起伏较大。兴仁县气候属暖温冬干型,表现为高原型北亚热带温和湿润季风气候,年均降水1327.61mm,常年平均气温15.2℃。7月最热,平均气温22.1℃;元月最冷,平均气温6.1℃。年均日照实数是1564.7h,年均总辐射量为103.00kCal/cm2。冬无严寒,夏无酷暑,无霜期长,雨热同季。2数据和方法2.1—资料来源根据兴仁气象站的降水资料,数据起止时间段为1956—2006年。其中季节划分标准为:春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋季(9—11月)、冬季(12月—次年2月)。2.2分析2.2.1建立线性回归模型主要用来对降水量的倾向性分析。用xi表示样本量为n的某一个气候变量,用ti表示xi所对应的时间,建立xi和ti之间的一元线性回归方程:xˆi=atx^i=ati+b(i=1,2,3,…n)其中a为回归系数,b为回归常数。a和b可以用最小二乘法进行估计。2.2.2距平的应用距平是气候要素值与多年平均值的偏差。距平值在气象上,主要是用来确定某个时段或时次的数据,相对于该数据的某个长期平均值是高还是低。距平是一种常用的、由线性直观判断变化趋势的方法。从曲线的明显上下起伏可以判断其长期显著的演变趋势及持续性变化,还可以判断出发生突变的大致时间。从曲线小的波动变化可以考察其短期的距平值变化。3降水规律3.1降水量的变化兴仁县1956—2009年年降水量时间序列及三年滑动平均降水量时间序列图来看(见图1),51a来兴仁县降水量逐年分布极不平衡,波动比较大,1965年降水量达到1887.6mm,而1989年降水量仅仅735.1mm,二者相差1152.5mm,但在图中可见1989年降水量有明显的异常现象,下降幅度很大,如排除1989年,从图1中可知降水量最小的为1960年的960.4mm,与最大值比较两者相差927.2mm,研究区51a的平均年降水量为1327.61mm。图1中年降水量和3年滑动平均降水量看出,年降水量随时间变化有递增的趋势,平均以2.95mm/10a的变化率递增。累积距平曲线(见图2)可以看出兴仁地区年降水量变化趋势十分明显,总体呈现减少-增加-减少-增加-减少趋势。60年代中期之前是减少趋势,为降水枯期,之后是增加趋势,但在70年代中后期降水又呈现了略微减少,但80年代有逐渐增加。可见兴仁地区在60年代中期由降水偏枯转为降水偏峰后又有所增加。具体分析降水情况来看,1956～1963年降水呈显著减少趋势;而后有急剧增加到1973年,73年到75年略有下降,以后又呈增长趋势,由于89年降水异常,呈现下滑,但明显没有影响到80年代直至20世纪末的整体丰水期,到21世纪降水又呈现下降趋势。3.2降水序列分析由(表1)及(图3)可以看出,兴仁县的降水主要集中在夏季,夏季降水总量占全年降水总量的52.94﹪;其次是春、秋两季分别占降水总量的20.23﹪、21.41﹪;而冬季降水稀少,仅占年降水量的5.42﹪。分析兴仁地区每个季度的降水演变趋势,分别计算出各季降水趋势系数与倾向率,并通过回归方程表示降水序列的线性变化趋势。下图(图4)为各季降水距平变化曲线及其5年滑动平均曲线和一元线性趋势曲线。根据兴仁地区各季降水量图(见图4),可以分析得出春、秋两季降水均呈现减少趋势,春季降水倾向率为-0.2718mm/a,秋季为-0.3072mm/a。由5年滑动平均曲线可以看出,春季70年代以前降水高于平均值,之后降水几乎都低于平均值。降水量从50年代中期开始减少,到90年代中期以后降水开始有所上升。夏季降水总体呈上升趋势,降水倾向率为0.6854mm/a,由5年滑动平均曲线来看为波动上升,70年代中期前后降水在波动中逐步增加。秋季由滑动曲线可知降水波动式下降,总体看来70年代中期前降水较多,其中1961、1965、1971、1972年降水异常偏多,之后降水逐步下降,但是在1992-1995年间降水又有明显一次增长,而后又迅速减少。冬季降水总体线性呈缓慢下降趋势,降水倾向率为-0.008mm/a,由滑动曲线可以看出冬季降水波动幅度不是很大,降水量总体稀少。3.3降水时程内最大的降水对兴仁地区1956—2006年各月降水量的平均值、最大值、最小值及标准偏差等特征量进行统计分析,计算结果见(表2)。根据表格可以发现,在兴仁地区一年之中,6月份平均降雨量最大263.27mm;12月份平均降水最小为21.13mm。由(图5)可以看出年内各月平均降水呈单峰型;各月标准偏差也呈单峰型,主峰均在6—7月,说明一年之中6、7月降水变化最为剧烈。夏季6、7、8月的标准偏差分别为81.24mm、91.44mm、74.81mm,可以说明夏季是逊克县一年之中降水变化最剧烈的季节。4兴仁县降水现状及趋势通过对兴仁县51a气侯资料进行回归分析和距平分析,可以得出以下结论:1)兴仁县51a平均降水量时间序列图可以看出51a来兴仁县降水量显示不平稳状态,波动较大;但从距平累计曲线得出全县降水呈现减少-增加-减少-增加趋势,就整体分析降水量以每年0.295mm的变化率增加。2)兴仁县四季均降水量表现为春、秋降水呈下降趋势,变化率分别为-0.2718mm/a、-0.3072mm/a;夏季平均降水量呈增长的趋势,以0.6854mm/a的变化率增加;冬季略有减小趋势,但降幅不大,为-0.008mm/a。根据季均降水量分布图,兴仁县夏季平均降水可达702.89mm,占全年平均降水52.94﹪。据此可以得出兴仁县年降水增加趋势主要为夏季降水增幅引