嘉兴市梅雨量的灰色拓扑预测分析

范文俊，李瑾，杨永平，孙达，冯金祥，边永高*

(1.嘉兴市南湖区农作物管理站，浙江 嘉兴 314051； 2.嘉兴市气象局 浙江 嘉兴 314000)

嘉兴市地处长江下游浙北平原，位于北亚热带南缘，东近海洋，是东亚季风盛行区，风向季节变化明显，气候温和，雨量丰沛，日照充足，四季分明，适宜多种作物生长。嘉兴市全年降雨量约1 200 mm，多雨年份达1 700 mm以上，少雨年不足800 mm，年际间变幅在900 mm以上，75%的年份超过1 000 mm。其中，降雨量以6月至7月上旬的梅汛雨最多，一般年在250 mm左右，约占全年降雨量的20%，但梅雨量年际间变化较大，多的年份在350 mm以上，如1999年达到607 mm，有些年份雨量极少，甚至是空梅，如1978年仅62 mm。

这种年际间梅雨量的悬殊差异对嘉兴地区当年的晚稻播种育秧及瓜果蔬豆等农作物的生长造成严重影响。如空梅少雨年份易引起作物干旱缺水而减产，洪涝多雨年份易致作物受淹死苗烂果等，导致减产且影响品质。因此，科学地做好年际间梅雨量的长期预测，对于嘉兴市农业减灾防灾、增产增收具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

根据嘉兴市1953—2017年65 a的气象资料，取每年6—7月上旬的梅汛降雨量为分析材料，其图形曲线如图1。

图1 嘉兴市1953—2017年梅雨量曲线

1.2 方法

还原模型为：

2 结果与分析

2.1 建立模型

根据图1，取定一组阀值ξi。ξ1≤100 mm，101 mm≤ξ2≤150 mm，151 mm≤ξ3≤200 mm，201 mm≤ξ4≤250 mm，251 mm≤ξ5≤300 mm，301 mm≤ξ6≤350 mm，351 mm≤ξ7≤400 mm，401 mm≤ξ8≤450 mm，451 mm≤ξ9≤500 mm，ξ10≥501 mm。

对上述各阀值数列建立带有残差修正的还原模型：

2.2 预测分析

根据以上GM(1，1)模型群，预测2017—2052年各年份梅汛期降雨量曲线波形(图2)，预测梅汛雨不同降水量出现年份(表1)。

图2 嘉兴市2017—2052年梅汛期降雨量预测曲线

降雨量/mm预测发生年份发生后间隔期/a≤1002019、2031、204712～16101～1502023、2031、2040、20498～9151～2002021、2025、2029、2034、2038、2043、20484～5201～2502020、2024、2028、2032、2037、2042、20474～5251～3002022、2027、2033、2039、2045、20525～6301～3502025、2033、2042、20528～9351～4002028、2040、205212401～5502038、20391

由表1可见，≤100 mm降雨量出现的机率相对较低，为8.3%；自2019年第1年出现后间隔期为12～16 a；101～150 mm降雨量出现机率为11.1%，自2023年出现后间隔期为8～9 a；151～200 mm降雨量出现机率最大，为19.4%，自2021年出现后间隔期为4～5 a；201～250 mm降雨量出现机率亦最大，为19.4%，自2020年出现后间隔期亦为4～5 a；251～300 mm，出现机率16.7%，自2022年出现后间隔期为5～6 a；301～350 mm降雨量出现机率降至11.1%，自2025年出现后间隔期延长为8～9 a；351～400 mm降雨量出现机率降至8.3%，自2028年发生后间隔期延长至12 a；500～550 mm降雨量特大梅汛降雨出现机率最低为5.6%，预测在2038～2039年前后出现。

3 小结与讨论

梅雨量≤100 mm、≥351～400 mm的出现机率相对较低，均为8.3%，间隔期较长为12 a；101～150 mm及301～350 mm降雨量出现机率略大，均为11.1%，间隔期8～9 a；151～250 mm降雨量的出现机率最高，为38.8%，间隔期4～5 a；251～300 mm降雨量出现机率亦较大，为16.7%，一般间隔期5～6 a。

梅雨量500～550 mm以上的特大梅涝年出现的机率最低为5.6%，预测为2038—2039年前后出现。