1961～2010年平远县降水气候特征分析

杨柳嫦　李元辉

摘要利用平远县气象观测场1961～2010年降水资料，采用线性倾向估计、滑动平均、M-K检验等方法分析降水的气候变化特征，结果表明，近50年平远县年降水量以27.7 mm/10a的速率在增加，且主要集中在春夏两季；用M-K突变检验可知近50年平远降水存在3次突变时期，即1969～1971、2001～2002、2007～2008年，但变化不显著；降水日主要在3～8月，年降水日数略有下降。

关键词气候变化；降水特征；突变检验；季节特征；滑动平均；平远县

中图分类号S161.6文献标识码A文章编号0517-6611（2014）09-02681-02

作者简介杨柳嫦（1987- ），女，广东湛江人，助理工程师，从事应用气象研究。

平远县地处粤、赣、闽三省交界处，介于24°23～24°56′N、115°43′～116°07′ E。秋冬少雨，春夏多雨，年平均气温为20.7 ℃，年均降水量为1 640.3 mm，雨季明显。有研究指出，广东的年降水量分配除少数地区为单峰型外，多数地区为双峰型，即5～6月为主雨峰，8月份为次雨峰[1]。近几年也有不少学者研究表明梅州市的降水存在震荡周期的[2-3]。笔者在此利用平远县气象站1961～2010年降水资料，采用线性倾向估计、滑动平均、MK检验等方法，分析近50年平远县降水气候特征。

1资料与方法

1.1资料来源所选资料来源于平远县气象观测站提供的1961～2010年的降水资料。季节划分为春季（3～5月）、夏季（6～8月）、秋季（9～11月）、冬季（12月～次年2月）。

1.2分析方法

1.2.1线性倾向估计。利用线性倾向估计分析降水量的变化趋势，用y表示气候变量，ti表示y所对应的时间，建立一元线性回归方程i=a+bti（i=1，2，…，n），式中，a为回归常数，b为回归系数，a和b可以用最小二乘法进行估计，对y与ti之间的相关系数进行检验。回归系数b表示气候变量y的趋势倾向，当b>0时表示y随时间t呈上升趋势，b<0时，表示y随时间t呈下降趋势。|b|的大小可以反映上升或下降的快慢程度[4]。

1.2.211年滑动平均。滑动平均是趋势拟合的基础方法，经过滑动平均后，序列中短于滑动长度的周期大大削弱，显现出变化趋势。滑动平均序列表示为：j1k=ki=1xi+j-1（j=1，2，…，n-k+1），式中，k为滑动长度[5]。文中对50年的年降水资料采用11年滑动平均。

1.2.3MannKendall法。简称MK法，是一种非参数统计检验方法，其优点是样本不需要遵从一定的分布，也不受少数异常值的干扰，更适用于类型变量和顺序变量，计算也比较简便，且可以明确突变开始的时间，又可确定上升和下降趋势显著出现时间。具体方法是对于具有n个样本量的时间序x，构造一秩序列：Sk=ki=1ri（k=2，3，…，n），秩序列Sk是第i时刻数值大于j时刻数值个数的累计数。在时间序列随机独立的假设下，定义统计量：UKk=[Sk-E（Sk）]VAR（Sk）（k=1，2，…，n），式中，UF1= 0，E（Sk）、Var（Sk）是累计数Sk均值和方差，给定显著性水平（取α= 0.05，则U0.05=±1.96），当|UFk|>Uα时，表明序列存在明显的增长或减少趋势。所有UFk将组成一条曲线UF。把同样的方法引用到反序列中，得到另一条曲线UB。如果UF>0，则表明序列呈上升趋势，UF<0则表明呈下降趋势。如果UF和UB 2条曲线出现交点，且交点在临界线之间，那么交点对应的时刻便是突变开始的时间[5-7]。

2结果与分析

2.1降水量变化特征

2.1.1年变化。由图1可见，1961～2010年平远县年平均降水量為1 640.0 mm，近50年平远县的年降水量总体呈平稳略升趋势，增加速率为27.7 mm/10a，但r

图11961～2010年平远县年降水量变化2.1.2季变化。由图2可见，1961～2010年平远县四季的降水量除秋季外，均呈增加趋势；夏季上升趋势最明显，速率达30.9 mm/10a；春季和冬季增长趋势不显著，而秋季以192 mm/10a速率减少。但4个季节降水年际间波动大，春、夏、秋、冬季年际最大值和最小值分别相差949、790、484、544 mm，四季降水量占全年降水量的比例分别为37%、39%、13%、11%，可见平远降水主要集中在春夏两季。

2.1.3突变分析。年降水量的MK突变检验结果（图3）表明，1961～2010年间平远降水量存在3次突变时期，即1969～1971、2001～2002、2007～2008年，均是一个增加再减小，之后又增加的过程，且3次均在置信区间内，变化不是很显著。在1961～2010年50年期间，UF线与UB线出现较多交点，且均在置信水平内，但未出现明显的突变时间区域，较多的交点出现可能是由于年降水量年际变化大造成的，说明平远在1961～2010年间年降水量没有明显的突变增加或减

2.2降水日数变化特征经统计，近50年平远县≥0.1 mm降水量的日数年均157 d，且以1.6 d/10a的速率在减少；6月份降水日数最多，3～8月均在15 d以上（图4）。从季节上看，春夏两季为雨季，降水日数占全年的比例分别为34%、32%，秋冬两季降水日数分别仅占全年的16%和18%。

3小结

（1）1961～2010年平远县平均降水量为1 640.0 mm，总体上以27.7 mm/10a的速率在增加，但年际间变化大；平远降水主要集中在春夏两季，分别占全年总量的37%和39%；近50年平远降水变化不显著。

（2）近50年平远降水量≥0.1 mm的日数平均为157 d，且以1.6 d/10a的速率在减少。降水日数主要在3～8月，其中6月份降水日最多。

参考文献

[1] 林良勋.广东省天气预报技术手册[K].北京：气象出版社，2006：86-89.

[2] 罗碧瑜，陈映强，贺汉清，等.梅州近50年气候变化特征及未来变化趋势[J].气象科技，2008（3）：289-292.

[3] 黄晴晴，黄茂栋，张晨辉.梅州市近50年的降水特征[J].广东气象，2007（3）：37-38.

[4] 刘闯，祝奎，廖晶晶.本溪地区近52年来温度变化特征和突变分析[J].安徽农业科学，2011，39（2）：1018-1020.

[5] 魏凤英. 现代气候统计诊断与预测技术[M].2版.北京：气象出版社，2007：47-48.

[6] 高振荣，田庆明，刘晓云，等.近58年河西走廊地区气温变化及突变分析[J].干旱区研究，2010，27（2）：194-203.

[7] 周晓宇，赵春雨，张新宜，等.1961-2009年辽宁省气温、降水变化特征及突变分析[J].干旱区资源与环境，2013，27（10）：87-92.