阜新地区近62a最大日降水量演变特征及雨量频次研究

齐 丽

(法库县农业技术推广与行政执法中心，辽宁 法库 110400)

0 前 言

阜新地区属于辽宁省降水量较少的区域，年均降水量在500-600mm之间，降水主要集中在夏季，夏季降水量占全年降水量的比重超过60%[1]。多个研究成果表明[2-15]，阜新地区的降水量变化特征十分明显，尤其是日降水量发生较为显著的变化。降水量是区域水资源量规划和分析的重要依据，为对阜新地区降水量进行分析，文章结合变点分析方法[16-30]，基于阜新地区阜新站和彰武站近62a的日降水量数据，对其降水量变化特征进行分析，并统计分析其大雨量级发生的频次。研究成果对于分析气候变化影响下阜新地区水资源变化特征具有重要的意义。

1 研究方法

1.1 趋势分析

采用变点分析方法对阜新地区日降水变化进行趋势检验，该方法假设检验的变量符合独立同分布，结合统计变量对其进行趋势检验：

mi

(1)

xi>xj(1≤j≤i)

(2)

ck

(3)

(4)

式中：S为检验统计量；xi和xj两个站点日降水数据系列；σs为检验变量标准差；sign为计算变量；n为分析样本容量；Z为趋势变化水平。

1.2 突变特征分析

该方法对日降水数据系列进行统计量的计算：

(5)

E(ck)=k(k-1)/4

(6)

σ(ck)=k(k-1)(2k+5)/72

(7)

(8)

式中：m为变量分布值；E(ck)、σ(ck)为统计值；UFk为标准化变量。统计2个变量正序好逆序的交汇点即为检验数据系列的突变点。

即为可能的变点。

2 研究结果

2.1 研究区域概况

文章以阜新地区的彰武站和阜新站为研究实例，基于两个站点近62a的日降水数据统计分析其日降水变化特征，阜新地区位于辽宁的西部，属于典型的干旱半干旱地区，年降水量均值一般为500-600mm，降水主要集中在夏季的6-8月，夏季降水量占全年降水量的比重>60%，区域年蒸发量较大，年蒸发量均值一般在800mm，属于典型干旱少雨地区。区域日降水量最大值为200mm，最低值为10mm。

2.2 最大日降水变化分析结果

结合趋势检验方法对阜新站和彰武站近62a日降水变化特征进行趋势检验，阜新地区年最大日降水演变特征，见图1；并统计分析5-8月各站日降水最大值变化，阜新站夏季(5-8月)最大日降水量演变特征，见图2；彰武站夏季(5-8月)最大日降水量演变特征，见图3。各站点显著性检验结果，见表1。

彰武站

8月

阜新站

8月

表1 各站点显著性检验结果

从图中可看出，彰武站和阜新站的最大日降水变化特征具有非一致性，这主要是因为和阜新地区降水时空分布不均匀有关，阜新站的降水量总体高于彰武站的日降水量，阜新站日降水量近62a呈现一定程度的递增变化，而彰武站呈现一定程度的递减变化。从5-8月两个站点降水量变化可看出，彰武站的各月降水变化小于阜新站各月的降水变化特征。两个站点变化趋势进行均较弱。

2.3 最大日降水突变分析

对阜新站和彰武站近62a最大日降水的突变特征进行分析，阜新地区年最大日降水量变点分析结果，见图4；阜新站夏季各月最大日降水量变点分析结果，见图5；考虑夏季降水比重较大，对阜新地区夏季降水突变特征进行分析，彰武站夏季各月最大日降水量变点分析结果，见图6。

彰武站

5月

6月

7月

5月

6月

7月

阜新站

8月

5月

6月

7月

8月

从分析结果可看出，阜新地区阜新站和彰武站的最大日降水突变年份较为一致，均为90年代发生明显的突变，这主要是因为气候变化影响，90年达以前阜新的气候变化影响相对较小，而90年代以后气候变化影响下区域最大日降水变化发生一定程度的变化。

5月

6月

从夏季降水变化特征可看出，夏季发生的突变年份和年突变年份具有一致性，也主要出现在90年代，2000年以后彰武站出现一定程度的突变特征。

2.4 大雨量级以上频次分析

对阜新地区大雨量级以上频次进行统计分析，分析结果如表2和表3所示。

结合4个雨量等级对阜新年最大降水量及夏季各月最大日降水量的雨量频次进行分析，阜新地区年大雨量级频次分析，见表2；阜新地区夏季降雨频次分析，见表3。

表2 阜新地区年大雨量级频次分析

表3 阜新地区夏季降雨频次分析

从分析结果可看出，阜新站和彰武站近62a以来发生大雨量级的频率分别为55.9%和45.35，阜新站的大雨量级频次总体高于彰武站的大雨量级频次。大雨高频主要集中在7月和8月，其中7月的频次可达到50%以上，8月发生大雨量级频次可达到40%以上。

3 研究结论

1)彰武站和阜新站的最大日降水变化特征具有非一致性，这主要是因为和阜新地区降水时空分布不均匀有关，阜新站的降水量总体高于彰武站的日降水量，阜新站日降水量近62a呈现一定程度的递增变化，而彰武站呈现一定程度的递减变化。

2)阜新地区阜新站和彰武站的最大日降水突变年份较为一致，均为90年代发生明显的突变，这主要是因为气候变化影响，90年达以前阜新的气候变化影响相对较小，而90年代以后气候变化影响下区域最大日降水变化发生一定程度的变化。

3)阜新站和彰武站近62a以来发生大雨量级的频率分别为55.9%和45.35%，阜新站的大雨量级频次总体高于彰武站的大雨量级频次。