滨州市1971～2005年降水量变化特征浅析

夏兴生，宋芙蓉，董立峰(滨州学院建筑与城乡规划系,山东 滨州 256603)

滨州市1971～2005年降水量变化特征浅析

夏兴生，宋芙蓉，董立峰(滨州学院建筑与城乡规划系,山东 滨州 256603)

利用滨州市1971～2005年的降水资料，采用统计法、降水倾向率、滑动平均等方法，对滨州市降水量特征分别从年代、季节、汛期3个时间尺度上进行分析。结果显示,滨州市35a年降水量呈现下降趋势(1.46mm/a)。四季降水变化差异明显，夏、冬季降水呈减少趋势，春、秋季呈增多趋势，其中夏季减少最明显(1.96mm/a)，汛期降水减少趋势显著(2.19mm/a)。因此，滨州市降水的减少主要源于夏季或汛期降水减少的贡献。

降水量；变化特征；滨州市

气候变化是国际社会关注的焦点，也是地球科学研究的热点问题。相对于全球性的持续变暖趋势，降水量变化特征有更大的不确定性和区域特征，因此研究不同区域降水量的变化特征也是当前全球气候变化研究的重要内容之一[1]。据报道，我国的年平均气温正以 0.4℃/10a的倾向率上升，降水量也正在以 12.7mm/10a的速度减少[2]。

滨州市作为山东省的北大门，位于黄河下游、鲁北平原，地处黄河三角洲腹地，北临渤海，东与东营市接壤，南和淄博市毗邻，西与德州市和济南市搭界，是国家“黄蓝”两大战略的主战场之一。降水量是否也类似于已有研究的变化规律，直接关系滨州市在“黄蓝”战略中的工农业经济的规划布局与开发，因此，笔者选用滨州市 1971～2005年气象台记录的降水量资料，以 1971～2005 年的平均值代表降水平均值，采用统计法、降水倾向率、滑动平均等方法，对滨州市降水量在年代、年际、季节等时间尺度上进行分析,以期为滨州市的水资源规划利用及防汛抗旱工作提供参考。

1 降水量的年际变化

1971～2005年间，滨州市降水量多年平均为575.8mm，最大年降水量968.4mm，最小值286mm，相对变化幅度为3.37，绝对变化幅度为682.4mm，变差系数为0.27，表明降水量的年际变化幅度和变差系数均较小(表1)。

表1 滨州市1971～2005年降水量序列特征值

从降水量的年代变化看(图1)，滨州市1971～2005年降水量呈现明显波动变化的特点，且存在11a左右的突变周期，与太阳黑子的变化周期相似，说明太阳活动对区域降水具有显著影响。降水总体呈现平缓的下降趋势,其倾向率为1.46，表明滨州市降水量和我国降水量变化趋势一致，但有阶段性增加、减少变化的特点。通过滨州市1971～2005年降水5a移动均值变化曲线发现,滨州市降水变化表现为明显的阶段性特征,20世纪70年代一直波动减少，到1982年后呈波动变化，但较平稳。近年来，如1995～2005年的变化则呈现出明显的正弦规律变化，说明其变化稳定性增加。

图1 滨州市1971～2005年年降水量变化

2 降水量的季节变化

滨州市35a年平均降水虽呈现减少趋势,但不同季节的降水变化却不尽相同。用线性拟合统计35a滨州市年平均气温,得出年平均降水递减率为1.46。 夏季(6～8月)、冬季(12～2月)的递减率分别为1.96、0.09，而春季(3～5月)、秋季(9～11月)的降水量却成增加趋势，其增长率分别为0.40、0.18，由此可以看出，滨州市降水量春、秋、冬3季的变化均较小，夏季的降水量变化较大，降水量的减少趋势主要由夏季降水量贡献(图2)。

春季降水量在20世纪70年代先突减后回升至较低水平平稳变化，春季为少雨期，1978年后到1980年又突增至高值;20世纪80年代维持在较高水平的波动变化，春季为多雨期;90年代则维持在较低水平的波动变化，但变幅较80年代有所减小，春季为少雨期;2000年以后表现为现增加后减少，总体呈增加趋势。

夏季降水量在20世纪70年代经历了长时间的波动减少，其后降水的变化则保持平稳波动;80年代末期出现突变，达到高峰后又突减，之后则又出现与70年代相似的情况。由此也可以看出，滨州市年降水量的减少主要是20世纪70年代和90年代的夏季降水减少贡献的，且出现10a左右的时间周期。

秋季降水量呈微小的上升趋势，除了1981、1986、1998年出现明显的少雨期，1993、2004年出现明显的多雨期，其降水的波动变化还是比较平稳的，5a移动平均线表现出明显的周期性余弦曲线变化规律。

冬季降水量随时间的变化阶段性特点显著，具有10a的大高峰周期。20世纪70年代表现规律性的周期变化，为一个多雨期，80年代除了1984年的小高峰外，则维持在较低水平的稳定少雨期，90年代先表现为波动减少，后表现出浮动较大的周期性波动变化，2003年后变化趋缓。

表2是滨州市1971～2009年降水年代、季节变化情况。由表2可以看到,1971～1975年降水最多,主要由夏季降水贡献,1976年以后年降水则呈现波动变化，1976～1980年较前5a明显减少，主要是夏、秋2季降水幅度大引起；1981～1985年降水是夏、冬2季减少，而春、秋2季有所增加；1986～1990年降水有所增加，主要是夏季降水的回增贡献，与此同时，秋季降水却有明显减少；1991～1995年春、夏、冬3季降水突降，只有秋季降水显著增加；1996～2000年降水回升主要是夏季降水增加，但秋季降水又突减；2001～2005年降水与前5a持平，夏、秋2季变化较大。再结合图2可以看到，滨州市降水的季节变化波动变化较大，夏季降水变化对年降水量变化贡献最大，直接影响年降水量的多少。

另外，本研究还发现，1976年以后滨州市夏、秋2季的降水量呈现此消彼长的变化规律，由此推测可能是夏、秋2季影响我国降水的西太平洋副热带高压的进退时间和夏季风输送的水汽量的变化引起，这将在后续研究中进行验证。

图2 滨州市1971～2005年季节降水量变化曲线

表2 滨州市1971～2005年各年代、季平均降水量 mm

3 汛期(6～ 9月)降水量年际变化

图3是滨州市1971～2005年月平均降水量。由图3可看出，滨州市降水主要集中在6～9月，降水量平均为438.3mm，占全年76.12%，但年份之间的变化较大(图4)；1～5月、10～12月占全年降水的比重较小，年份之间的变化较弱。同时，根据西太平洋副热带高压进退规律对我国夏季降水的影响，气象专家将6～9月划为滨州市降水的汛期是十分合理的。因此，笔者继续采用6～9月作为降水汛期。

图3 滨州市35a月平均降水量

图4 1971～2005年滨州市汛期(6～9月)降水量变化曲线

由图3还可看出，每年7月份为降水量最多的月份,降水量为181.29mm,分别占汛期降水和全年降水的41.36% 和31.49%,可见降水的集中程度较高。此外，滨州市35a汛期降水直接影响全年降水量,汛期降水与年降水量相关系数为0.942。分析图4可以看出，滨州市35a汛期降水量占年降水量比例呈现倾向率为2.19线性减少趋势，5a移动平均与年降水量(图1)变化相似，20世纪70年代一直波动减少，到1982年后快速上升，之后从1986年到1994年，除1989年突减外，其他年份则呈平稳的波动变化。近年来，如1995年至2005年的变化则呈现出明显的正弦规律变化，表明其变化稳定性增加。

4 小结

(1)滨州市35a年降水量呈现交替变化的特点,但是量的变化波动性较大，阶段性特征明显。汛期降水与年降水量呈现正相关,并直接影响全年降水量,其中7月份降水量占全年降水的比例高达31.49%。但是滨州市年降水量是呈下降趋势的，其递减速率为每年1.46mm，与气象专家对我国降水变化的研究所得规律和魏敏等[2]对滨州市气候特征解析所得规律一致。同时，年降雨量存在着11a的不十分明显的周期，降水变化稳定性规律趋势却表现显著。

(2)四季降水变化差异明显，夏、冬季降水呈减少趋势，春、秋季呈增多趋势。其中夏季减少最明显(递减率为1.96)，春季增加最明显(增长率为0.41)。但是春、秋季的增加趋势无法抵消夏、冬季减少的趋势，特别是夏季的减少趋势。滨州市降水的减少也就主要源于夏季降水的减少。

(3)滨州市汛期降水减少趋势显著，递减率为2.19，且汛期降水集中程度高，这可能与全球气候变化背景下，影响东亚气候的季风环流中夏季风、副热带高气压带和洋流的变化有关，但这还需要进一步的研究证实。

[1]杨诗定．湖北谷城近49a降水变化特征分析[EB/OL]．http://wenku.baidu.com/view/76d04d22dd36a32d73758176.html．

[2]魏 敏，段文广，安 林，等.滨州市气候特征解析[A]．中国气象学会2008年年会干旱与减灾——第六届干旱气候变化与减灾学术研讨会分会场论文集[C]．2008：364-370．

P426.6

A

1673-1409(2012)06-S005-05

2012-04-20

山东省教育厅科技计划项目(j08we67)；山东省自然科学基金项目(ZR2011DQ018)；滨州学院精品课程资助项目(bzxyjpkc200808)。

夏兴生(1989-)，男，甘肃庆阳人，现从事遥感和地理信息系统的农业应用研究。

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2012.06.002