青州市近50年降水变化特征分析

高建英 邱东凤 闫景鹏

摘 要 在全球变暖大背景下，青州市1961-2010年平均降水量659.6 mm，年最多降水量1046.4 mm（1990年），年最少313.3 mm（1989年）。青州市年平均降水量总体上呈显著减少趋势，变化趋势为-16.50 mm/10 a，1961-2010年年平均降水量减少82.5 mm。夏、秋、冬三季降水量均为减少趋势，夏季变化趋势为-12.7 mm/10 a，秋季变化趋势为-7.0 mm/10 a、冬季变化趋势为-0.6 mm/10 a，而春季降水量变化趋势则小幅增大趋势，趋势为1.7 mm/10 a。

关键词 青州市降水量变化减少趋势

中图分类号：S161.6 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.26.051

降水量的变化趋势对农业生产和人们生活都有非常重要的影响，张国宏[1]等指出：1961-2007年中国年降水量减少的区域主要在东北、华北、西北东部、西南东部和华南西部。廉丽姝[2]等研究表明：近41 a山东省年平均降水量呈下降态势，但各季平均降水量的时间变化趋势有所不同。其中下降最为显著的是夏季。高晓梅[3]等研究表明：潍坊市年降水量年际变化较大，总体呈明顯下降趋势；季节降水量年际变化亦呈下降趋势。

青州市位于山东半岛中部，地处鲁中山区和鲁北平原结合部，属南北气候过渡带的暖温带大陆性季风气候区，其特点为：冬冷夏热，四季分明，光照充足；春季风多雨少；夏季炎热多雨，温高湿大；秋季天高气爽，晚秋多干旱；冬季干冷，寒风频吹。

青州市降水量季变化显著，夏季由于暖湿气团影响降水量充足，秋末到春初，由于大陆干冷气团控制，降水量稀少。近年来，在全球气候变化的影响下，极端天气气候事件的增多，明显影响到各行各业的发展。因此对青州1961-2010年以来气候变化的研究受到人们的重视。

1 资料来源及研究方法

1.1 资料来源及标准

利用青州市1961-2010年较为完整降水观测资料，详细分析青州市1961-2010年气候基准值——年、季、月降水量和降水日数的空间分布特征，以期揭示全球气候变暖背景下青州市农业气象条件的变化特征，这对有效促进农业发展有重要意义。

资料说明：四季划分：冬季（12、1、2月）、春季（3、4、5月）、夏季（6、7、8月）、秋季（9、10、11月）。日降水量≥0.1 mm定义为一个降水日数。

1.2 研究方法

在分析气候要素长期变化趋势时使用线性回归方法，并就其变化趋势进行显著性检验；突变分析采用了Mann-Kendall方法、滑动t检验等判断方法[4]。

1.2.1 线性趋势

用xi代表气象要素值，为因变量，ti代表时间，为自变量，建立各要素与时间之间的一元线性回归方程，来表示变化趋势：xi=a+bti（i=1，2，…n），其中a为回归常数；b为回归系数，b>0则表示呈上升趋势，b<0则表示呈下降趋势。b值的大小反映了某要素上升或下降的速率，即表示上升或下降的倾向程度[4]。

1.2.2 滑动t检验法

滑动t检验是通过考察两组样本平均值的差异是否显著来检验突变。其基本思想是把一气候序列中两段子序列均值有无显著差异看作来自两个总体均值有无显著差异的问题来检验。给定显著性水平 ，查t分布表得到临界值t，若∣t∣≤t，则认为基准点前后的两子序列均值无显著差异，否则认为在基准点时刻出现了突变。

1.2.3 Mann-Kendall突变检验法

时间序列变化进行突变检验采用Mann-Kendall（简称M-K）法，作为一种检测气候突变的新方法，它具有检测范围宽、定量化程度高的特点，它以气候序列平稳为前提，并且这序列是随机独立的，其概率分布等同。当UF超过信度线，即表示存在明显的变化趋势，如果曲线UF和UB的交叉点位于信度线之间，这点便是突变点的开始。

2 资料分析

2.1 降水量变化趋势

青州市1961-2010年降水量呈显著减少趋势，其气候倾向率为：-16.50 mm/10 a，近50年青州市年平均降水量减少82.5 mm。青州市1961-2010年平均降水量659.6 mm，年最多降水量1046.4 mm（1990年），年最少313.3 mm（1989年）。青州市年平均降水量总体上呈显著减少趋势，变化趋势为-16.50 mm/10 a，1961-2010年年平均降水量减少82.5 mm。夏、秋、冬三季降水量均为减少趋势，夏季变化趋势为-12.7 mm/10 a，秋季变化趋势为

-7.0 mm/10 a、冬季变化趋势为-0.6 mm/10 a，而春季降水量变化趋势则小幅增大趋势，趋势为1.7 mm/10 a。

2.2 降水突变分析

图1中，UF和UB曲线的交点有3个，分别是1965年、2003年和2005年，但是如此频繁的突变点是不正常的，需要对M-K法检测到的突变点进行验证，采用图2滑动t检验法进行检验（取0.05的显著性水平），结果表明降水序列未通过显著性水平检验，即青州市降水不存在明显的突变点。

3 结语

青州市年平均降水量总体上呈显著减少趋势，变化趋势为-16.50 mm/10 a，1961-2010年年平均降水量减少82.5 mm。1961-2010年以来，青州市降水量的减少主要表现在夏、秋、冬季降水量的减少，尤其是夏季降水量的减少。此外由于地形影响，西南山区和北部平原也有明显的地理差异。

参考文献

[1]张国宏，李智才，宋燕，等.中国降水量变化的空间分布特征与东亚夏季风[J].干旱区地理，2011，34（1）：35-41.

[2]廉丽姝，李为华，朱平盛.山东省近40年气候变化特征[J].气象科技，2006，34（1）：57-61.

[3]高晓梅，马守强，董晨娥，等.近45年潍坊市降水气候特征及水资源现状分析[J].中国农业气象，2009，30（S1）：16-21.

[4]魏鳳英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京：气象出版社，2007.

（责任编辑：赵中正）