浙江省主要城市降水量的统计分析
摘 要:文献用各个气象站一段时间内年降雨量资料,运用Mann-Kendall非参数检验、突变点检测和径向基函数插值等方法,分析了各处降雨量变化的时空分布特征与趋势。不同的地区得出的结论也可能不相同,结果可为完善区域水资源调度机制、加强区域防洪抗旱工程体系建设等提供参考。
关键词:降雨特征 Mann-Kendall非参数检验 年平均降水量
引言
气候是人类赖以生存的自然环境的重要组成部分,任何气候变化都会对自然生态系统以及社会经济系统产生深远的影响,由于降水是影响自然环境及其经济社会演变甚至社会政治变革的重要因素,因此,降水量或气候干湿变化规律的研究受到广泛重视。有研究表明,近 100 年和近 50年的降水变化趋势不明显,但 1956 年以来出现了微弱增加的趋势,近 50年来中国的极端天气气候事件的频率和强度也出现明显变化,对 21 世纪气候变化趋势做出的预测表明,未来 20 ~ 100 年,中国的降水呈增加趋势 。由暴雨引发的洪涝是影响最大、增长最快的灾害,现代洪涝的特点是发生频率高,影响范围广、持续时间长、灾害强度大。花溪区冬无严寒,夏无酷热,无霜期长,雨量充沛,多云寡照,湿度较大,属丰收型气候,自然灾害主要发生在每年 4 月至 8 月,滑坡、崩塌灾害发生的几率较大,当连续降水量达到 100mm 以上时,滑坡、崩塌灾害就有可能发生,降水滑坡主要发生在疏松山体,植被较少的地方,比如高坡、黔陶;崩塌主要发生在山区公路、铁路、水库和开山建房区等。降水作为影响气候的一部分,对花溪区的自然、经济发展等方面起到了很大的积极作用。
研究背景
受全球气候影响,降水量也将受到影响,从而对农业生产、水资源以及自然生态系统产生影响。降水是水资源的主要来源,直接决定了地区水资源的丰欠程度,影响着工农业的生产发展和人民生活用水水平。在温室 效应加剧、气候变暖趋势明显、城市化水平提高的大背景下,进行降水量的变化趋势研究,对水生态环境改善、城区内涝的解 决及海绵城市建设都具有重要意义。对降水量和降水特性进行分析有助于更好地研究当地水文状况,为防汛抗旱提供可靠依据。
国内外研究成果
国内研究成果
付恒等人为揭示西安市区降水量的年际变化规律,根据西安气象站1956年 至2016年的降水资料,采用线性趋势、累积距平、5 年滑动平均和 Mann- Kendall 检验法共 4 种方法,分析西安市区年降水量的变化规律和 突变情况。结果表明:西安市区多年平均降水量为 565.98 mm,最大值为 1983 年 903.2 mm,最小值为 1977 年 346.2 mm。极值比 2.61,降水量年际变化具有波动性,总体呈减少趋势,但并不明显。突变发生在 1965 年、2014 年、2015 年,1965 年始降水量下降,其中 1978 年 ~1980 年、2001 年 ~2002 年的降水量统计值超过了临界线,说 明这几年的降水量下降趋势显著。[1]
刘剑研究表明唐山市属于典型的季风型大陆性气候区,春季(3~5月)平均降水量为72.5mm,夏季(6~9月)降水量为526.5mm,秋冬季(10月至次年2月)降水量为45.2mm。唐山市连续最大4个月降水量主要集中在6~9月,汛期降水量占全年降水量的80%左右。在平水年和枯水年的部分年份中,连续最大4个月降水量集中在5~8月和7~10月。在降水量百分率分布上,北部深山区地势高,连续最大4个月降水量占全年的84%以上,南部平原区连续最大4个月降水量占全年的82%以下,局部低于80%。[2]
降水是影响区域自然及经济社会变化的重要因素。本研究利用花溪区 1987 ~ 2016 年降水量实测资料,采用数理统计学方法、趋势分析等方法,对花溪区 30 年的降水量变化进行系统分析,找出花溪区降水变化的基本特征并分析其可能的原因。本文通过对 30 年降雨量资料的分析研究,结果得出 30 近多年来(1987 ~ 2016 年)平均降雨量为1124.3mm,汛期(4 ~ 9 月)平均降雨量为 146.9mm。年降雨量主要集中在 8001500mm。月降雨量分析的结果显示,平均 6 月降雨最多,12 月降雨最少。[3]
李宝等人利用 1973—2018 年通州区 17 个气象站的逐日降雨数据,统计小、中、大、暴雨四个等级 降雨发生频次和降雨累积值,分析不同等级降雨空间分布特征;采用百分位阈值法、滑动平均法等 多种方法分析极端降雨阈值及时空演变规律。结果表明:(1)通州区降雨 95%阈值范围为 44.1~50.2 mm,99%阈值范围为 74.5~93.5 mm,99%阈值更能体现极端降雨事件。(2)99%阈值的极端降雨发 生在 6 月至 9 月,主要在 8 月上旬,7 月下旬和 6 月底 7 月初。宋庄镇北部和西集镇东部较易发生极端降雨事件;副中心范围内的张家湾镇北部和潞城镇西北部较易发生极端降雨事件。(3)极端降雨 发生的频次整体呈减小趋势,北部和东部呈上升趋势,西南地区呈下降趋势,在空间上有明显的分界线。(4)西集镇东部极端降雨频次、极端降雨量和极端降雨量贡献率不仅处于较高值,而且年际变 化呈上升趋势,应为重点关注区域。[4]
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