李忠心
(辽宁省水文局,辽宁 沈阳 110003)
辽宁省建国以来降水量变化分析
李忠心
(辽宁省水文局,辽宁 沈阳 110003)
降水量是水资源量主要来源,降水量的特性决定着水资源利用方式和手段。为了满足水资源管理者需求,文中利用 1949-2012 年降水资料,选用代表站,采用滑动平均法,按区域和典型流域对降水量变化趋势进行了分析,得出不同区域和典型流域建国以来年降水量丰枯变化及变化率。
降水量;趋势;变化率;辽宁省
辽宁省年降水量分布趋势是由东南向西北递减。面临黄海的东南部山区雨量充沛,多年平均年降水量高达 1100mm,而辽宁西北部多年平均年降水 380~400mm,辽宁省最高值为最低值的 3 倍以上。
2.1 资料选取
根据全省 14 个地级行政区面积大小,均匀选取降水量站点,共选择站点 44 处。选取 1949-2012年较为完整、连续的 66 年的逐年降水量数据。
2.2 分析方法
首先,对 44 处代表雨量站进行 3 种处理:
1)将 44 处代表站逐年平均,得到全省面平均逐年降水量序列。
2)将 44 处代表站分为西部地区(朝阳、阜新、锦州、葫芦岛)、中北部地区(和东部地区,得到各地区逐年面平均雨量。
3)将 44 处代表站按流域分为辽河、浑河、太子河、鸭绿江、辽东沿海、大小凌河、辽西沿海等流域,得到各流域逐年面平均雨量。
然后,分别对全省、各地区和各流域降水量序列进行分析,主要采用两种分析方法。①对各区域降水量序列进行 10 年滑动平均,以平滑掉年际变化,突出年代际变化,从而分析降水量的长期波动情况。②对各区域 1949~2012 年降水量序列与年份进行线性,得到 y=a·x+b 等回归方程,其中 a 表示相应降水量序列的线性倾向,其符号为正表示降水量增加,符号表示降水量减小,绝对值越大表示相应趋势越明显。
2.3 分析结果
2.3.1 分区降水量变化分析
1)全省降水量变化分析。对全省 44 处雨量站逐年雨量平均,作为全省的逐年降水量,分析其变化趋势。得出:从 1949 年至 2012 年,全省平均降水量变化趋势为-5.3mm/10a,即每 10 年减少 5.3 mm的降水。
虽然长期来看表现出一定的趋势,但是降水量同时存在较强的年代际变化。
辽宁省不同年代全省平均降水量,20 世纪50、60 年代降水量较多,70 年代略少,80 年代更少,90 年代有所增加,21 世纪前 10 年最少,不足600mm,2010-2012 年又较多,达 800mm 以上。
2)西部地区降水量变化分析。1949-2012 年西部地区年降水量没有明显趋势,10 年滑动平均表明降水量有 12 年左右的丰枯周期变化,尤其 1999年以前这种周期更为明显。1980,1981,1982 三年连续干旱;1999-2009 年,除 2005 年降水量较大外,其余各年降水量基本均小于多年均值,为一个较长的旱年。
3)中北部地区。1949-2012 年中北部地区年降水量线性变化趋势为-10.4mm/10a,即每 10 年减少 10.4mm,变化较大。10 年滑动平均表明,20世纪 60 年代中期开始,降水量逐渐减小,70 年代中期快速减少,80 年代中期为丰水期,80 年代末、90 年代初为枯水期,90 年代中期为丰水期,1999-2009 年的 11 年间为严重枯水期,除 2005 年外,其余各年降水量均低于多年平均值。从 2010 年开始,中北部降水又较为丰沛。
4)东部地区。1949-2012 年中北部地区年降水量线性变化趋势为-7.52mm/10a,即每 10 年减少 7.52mm,变化较大。10 年滑动平均表明,20 世纪 60 年代中期开始,降水量逐渐减小,70 年代中期快速减少,80 年代中期为丰水期,80 年代末、90年代初为枯水期,90 年代中期为丰水期,1999-2003 年枯水期,2005-2008 年接近多年均值,2006,2007 年降水量较少。从 2010 年开始,东部降水又较为丰沛。
根据全省44 处代表性雨量站、1949-2012 年共 63 年的逐年降水量数据,分析了全省降水量长期变化情况,得到以下基本结论:
1)全省平均来看,63 年来降水没有明显增加或减少趋势,年代际变化较明显:20 世纪 50 年代至70 年代中期,降水量基本大于多年均值;70 年代中后期至 90年代末期,经历了两次丰枯交替;1999~2009 年的 11 年间为严重枯水期;从 2010 年开始,降水又较为丰沛,多于或接近多年均值。
2)分区来看,西部地区线性倾向值为正,中北部和东部为正。年代际波动变化上,各分区与全省平均基本一致。
3)分流域来看,辽河流域、浑河流域、鸭绿江流域、辽东沿海地区减小趋势较为明显,平均每 10年的减小幅度达到 6.7~20.1mm;大小凌河流域和辽西沿海地区有增大趋势,但较微弱,增大幅度分别为 1.9mm/10a 和 1.5mm/a。从降水丰枯周期上看,各流域大致从 20 世纪 60 年代中期开始,由丰水期逐渐转入枯水期。70 年代后期 90 年代中期径流两次丰枯交替;进入 21 世纪的前 10 年,各流域以干旱为主;从 2010~2012 年,各流域降水量较大。
由于全球变化的影响以及降水时空变化本身的复杂性,辽宁省近年丰水趋势能否持续,哪些地区能够持续,能持续多长时间,这些问题均具有不确定性,有待于在实测数据进一步积累的基础上做深入分析。
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2014-04-25