2000年以来昆明地区降水变化特征分析

魏康洪　陈晓平　熊升念

摘要 利用昆明市1999—2013年逐月降水资料，进行气候均值、距平分析、线性趋势分析和异常统计分析。结果表明：2000年以来昆明市年降水量呈下降趋势，其中夏季降水量减少尤为显著；干季总降水量是趋于增加的，增加率为2.1 mm/10年，雨季总降水量是趋于下降的，下降率为19 mm/10年，雨季降水量下降幅度明显大于干季降水量增加的幅度；冬春季降水总量呈增加趋势，夏秋季降水总量呈减少趋势。在全球气候变暖和云南干旱气候的大背景下，昆明地区气候趋于干化趋势。

关键词 气温；降水；趋势分析；异常统计；云南昆明；2000年

中图分类号 S161 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）07-0240-02

Abstract Using the data of precipitation in Kunming City from 1999 to 2013，their climate mean，anomaly analysis and linear variation，the results indicated that the average annual precipitation tended to decrease in Kunming City since 2000.In particular，the summer precipitation decreased obviously，the total precipitation in rainy seasons tended to decrease at the rate of 2.1 mm per 10 years，however the total precipitation in dry seasons tended to increase at the rate of 19 mm per 10 years.The rainy seasons precipitation decreased significantly greater than dry seasons precipitation in increase amplitude，the increasing precipitation would emerge in winter and spring seasons，however the decreasing precipitation would emerge in summer and autumn seasons.In the backdrop of global climate warming and the drought in Yunnan Province，the climate had become drying in Kunming City.

Key words temperature；precipitation；trend analysis；statistics of anomaly；Kunming Yunnan；2000

近年来，气候及其变化备受国内众多学者的关注。在全球气候变化的背景下，云南省的气温变化与全球、北半球、中国的变化趋势基本一致，气温变化幅度略大于全球，弱于北半球和全国变化[1]。而地处低纬高原的云南省，同时受到西南季风和东亚季风的共同影响，气候类型十分复杂，气候变化也十分突出。何云玲等[2]利用线性倾向率、Mann-Kendall非参数检验、滑动T检验（MTT法）和小波分析等数理统计分析方法，分析昆明市1951—2010年气候变化趋势和气候突变特征。结果显示：昆明市1951—2010年来层现出气温升高、降水量略微减少的暖干化趋势。周国莲等[3]利用 EOF方法分析了1961—2002年42年降水量的时空分布特征；张万诚等[4]也采用EOF和小波变换分析研究了西南纵向岭谷区的近100年降水的时空分布特征。昆明市位于东经102°43′、北纬25°2′，地处云贵高原中部，地势大致北高南低，多溶洞和溶岩地貌，溶岩盆地有石林坝子。属北亚热带低纬高原山地季风气候。2000年以来年平均气温16.1 ℃，年均降雨量896.3 mm，气候宜人。目前关于昆明地区气候变化方面的研究已有众多气象学者做过，且成果明显。而对于2000年以来昆明地区短期气候演变和气候异常等研究较少，文章对昆明地区1999—2013年等15年的降水资料进行统计分析，研究其降水的线性变化和异常特征，揭示降水的短期演变规律，这对昆明地区应对气候变化工作具有指导意义。

1 数据资料来源与分析方法

文章选用昆明市气象局和《昆明统计年鉴2000—2014》15年的逐月降水量资料，计算出历年春（3—5月）、夏（6—8月）、秋（9—11月）、冬（12月至翌年2月）季和年、季降水量和季变率。采用气候均值和距平分析分析气候线性变化趋势；进行季和年降水资料异常值统计分析，探求昆明地区降水的短期演变规律。

2 结果与分析

2.1 降水量变化特征分析

2.1.1 年际降水量线性趋势及变化特征。2000年以来，年平均降水量为896.28 mm，年降水量最高值出现在2001年，为1 173 mm，最低值出现在2009年，为565.8 mm。通过对1999—2013年年际及四季降水量状况进行线性趋势分析表明，年际间降水量总体呈现波动中大幅减少趋势（图1）。相对于1991—2000年昆明年平均降水量1 058.86 mm而言，15年间降水量下降了162.58 mm，这与何云玲等[2]得出的2000—2010年达到昆明市近60年来降水量的最低值时段的统计结果相吻合。正好与近年来云南省的干旱气候背景相呼应。

2.1.2 季节降水量线性趋势及变化特征。2000年以来，各季节间平均降水量差异显著（图2）。夏季和冬季的降水量与年降水量变化趋势趋于一致，均呈现减少趋势（图2b、d）。其中，夏季减少尤为显著（图2b），每10年下降56.8 mm，冬季每10年下降9.2 mm；春季和秋季的降水量和降水变化趋势相反，呈上升趋势（图2a、c），春季每10年上升11.3 mm，秋季每10年上升37.8 mm。

由图2可分析1999—2013年昆明地区干季和雨季降水量变化状况，结果表明：昆明干季（冬、春）总降水量趋于增加，增加倾向率为2.1 mm/10年，雨季（夏、秋）总降水量趋于下降，下降倾向率为19 mm/10年，雨季降水量下降幅度明显大于干季降水量增加的幅度，说明昆明市2000年以来年降水量呈现减少趋势，主要是由雨季降水量减少所引起的。

这一结论与何云玲等[2]得出的1951—2010年昆明地区年降水量小幅减少是由雨季降水量减少引起的相吻合。

2.1.3 降水量距平分析。由图3可知，近15年间昆明地区年平均均降水量为896.3 mm，年降水距平偏离程度趋势较大，其中年降水量正偏离程度最大值出现在2001年，为276.7 mm，而负偏离程度最大值出现在2009年，为330.5 mm，年降水量正负偏离值最大差值达到607.2 mm。根据多项式拟合趋势可知，2008年以前年均降水量以正距平为主，说明年降水均在平均年降水量之上，但随着年份的推移，年降水量出现逐年减少的趋势，2009年年降水量出现极低值；而2009年以来年均降水量基本为负距平，均在平均降水量之下。其中，在2004以来正偏离值呈减小趋势，且在2009年负偏离程度达到最大，说明年降水量的距平出现了异常，也说明降水量总体呈减少趋势。

2.2 降水异常统计分析

降水异常会对社会、经济和人类活动造成重大影响。对于降水异常而言，采用文献[5]方法进行计算（降水距平绝对值超过标准差2倍以上为达到异常的标准）：

Ki=■（1）

式（1）中，Ki为降水异常指数；Ri为某年（季）降水量；R为多年平均降水；S为标准差。即当降水距平绝对值≥2.0时为出现异常，当绝对值在1.5～2.0之间时为接近异常，若降水异常指数为正时，表示降水偏多异常，若为负则表示降水偏少异常。利用公式（1）计算昆明市1999—2013年来各年际和各季降水异常指数，并统计出降水异常和接近异常指数（表1）。

由表1可知，2000年以来，昆明地区年降水量波动较历史常年大，虽只出现3次异常（1次异常和2次接近异常），但接近负异常发生的概率较高，说明昆明市年降水量表现出偏少异常的特征，这与前面所分析的昆明地区年降水量趋于减少趋势一致。春季降水发生2次正异常（2000年和2004年各1次），没有发生负异常，说明昆明地区春季降水进入了一个偏多时期，冬季亦然。然而，夏、秋季降水异常现象与冬春季总体趋势相反，以负异常为主，说明夏秋季降水进入了一个偏少时期。由此可见，昆明地区冬春季降水趋于增加，夏秋季降水趋于减少。这一论断与刘 瑜等[5]对云南1961—2007年降水异常统计得出的结论相一致。

3 结论

研究结果表明，从降水的线性变化趋势看：阶段性特征突出，年均降水也在波动中呈现大幅的下降趋势，说明其是在深受全球气候变暖的影响和云南省的干旱气候背景综合作用的结果[6]；从降水不同季节看：干季（冬、春）总降水量趋于增加；雨季（夏、秋）总降水量趋于下降；雨季降水量下降幅度明显大于干季降水量增加的幅度，说明昆明市自2000年以来降水量呈现减少趋势，主要是由雨季降水量减少所引起的；从降水的异常统计看：昆明地区年降水量波动较历史常年大，且年降水负异常发生的概率较高，反映了昆明市年降水量呈现出偏少异常的特征；而就降水季节的异常分布而言，冬春季的降水趋于增加，夏秋季的降水趋于减少。

4 参考文献

[1] 程建刚，解明恩.近50年云南区域气候变化特征分析[J].地理科学进展，2008，27（5）：19-26.

[2] 何云玲，鲁枝海.近60年昆明市气候变化特征分析[J].地理科学，2012，32（9）：1119-1124.

[3] 周国莲，晏红明.云南近40年降水量的时空分布特征[J].云南大学学报，2007，29（1）：55-61.

[4] 张万诚，万云霞，肖子牛.中国西南纵向岭谷区近百年降水的时空变化特征[J].自然资源学报，2006，21（5）：802-809.

[5] 刘瑜，赵尔旭，黄玮，等.云南近46年降水与气温变化趋势的特征分析[J].灾害学，2010， 25（1）：39-44.

[6] 张刘东，郭萍，龚爱民，等.昆明市近60年ET_0及气候干旱趋势分析[J].灌溉排水学报，2013，32（6）：125-127.