近40年辽阳地区春季首场透雨变化特征分析

于涵安娟白志娜刘诗梦张琳李恩键

（1辽阳市气象局，辽宁辽阳 111000；2内蒙古自治区气候中心，内蒙古呼和浩特 010000；3辽阳县气象局，辽宁辽阳 111000）

近些年，对辽阳地区降水特征的研究多集中在夏季降水，对春季降水研究较少，尤其对春季透雨的研究更少。春季首场透雨出现时间和降水量对春季旱涝以及春播期间的春耕生产乃至全年农业生产前景都起着重要作用。因此，研究春季首场透雨变化特征对更好地服务农业生产具有重要的意义和价值。

李 辑等[1]研究发现辽宁省春季首场透雨出现日期整体偏晚，具有明显的年代际变化特征；春季首场透雨量呈偏多趋势，但变化趋势不明显。辽宁省首场透雨出现日期和首场透雨量有不明显的正相关关系，首场透雨出现日期和春播期间的总降水量有明显的负相关关系。隋 东等[2]认为，春季透雨较早年春季降水偏多，相反，春季透雨较晚年春季降水偏少。李 菲等[3]研究结果表明，鄂霍次克海阻塞高压激发了辽宁省北部地区的一个气旋式环流，将水汽从孟加拉湾地区经中国中东部地区输送至辽宁地区，为辽宁地区春季首场透雨提供了有利的水汽条件。沈玉敏等[4]发现，500 hPa环流场东亚中高纬地区呈“两槽一脊”时，鄂霍次克海高压阻挡冷空气入侵，使冷空气在中国东北部地区上空堆积，导致辽宁省春季透雨出现时间偏早。阎 琦等[5]研究发现，乌拉尔山脊和东亚大槽等环流背景都是影响辽宁省春季首场透雨的影响系统。程红军等[6]研究发现，春季透雨的早晚与前期的高度场、海温场及环流特征量有一定关系。以上研究大多针对辽宁地区，对于辽阳地区春季首场透雨出现时间、春季首场透雨量以及春播期间降水总量的变化特征分析还不够完整，仍需要进一步分析。另外，探究辽阳地区首场透雨出现时间、透雨量等对辽阳地区春季首场透雨预报以及农业生产都有一定的指示意义。

1 资料与方法

1.1 资料来源

利用辽阳地区3个国家站的1981—2020年4—5月逐日降水数据，统计分析近40年来每年春季首场透雨出现时间、首场透雨降水量以及春播期间总降水量，并对辽阳地区春季首场透雨变化特征进行分析，以期为辽阳地区春季首场透雨预报以及农业生产提供参考依据。

根据李 辑等[1]的研究结果，将单站自4月1日起，第一次出现连续3 d过程降雨量之和≥10mm的最后一天定义为该站当年的春季首场透雨日期；若透雨日期出现晚于6月1日，记为该年无透雨。透雨出现的整个过程的降水量记为该站当年的春季首场透雨量。4月和5月的总降水量记为该站当年的春播总降水量。

1.2 研究方法

任意2个气象要素的相关关系，表征了2个变量之间的关系密切程度，这个相关系数是否显著需要进行统计检验。对于2个随机变量，由于随机抽样的缘故，事先计算了不同样本容量对应的判别标准相关系数rc，若该样本中2个变量之间的相关系数r＞rc，则通过显著性检验。

本文主要选取了1981—2020年的降水数据，研究变量有40年，根据相关系数显著性表格的查询可知：绝对值≥0.107的，通过0.5的显著性检验；绝对值≥0.257的，通过0.1的显著性检验；绝对值≥0.304的，通过0.05的显著性检验。

2 结果与分析

2.1 辽阳地区首场透雨的年际变化趋势

辽宁省春播期首场透雨具有显著的年际变化趋势[1]。为了更好地了解辽阳地区春季首场透雨的年际变化趋势，分别统计了辽阳地区3个国家站（辽阳市、辽阳县、灯塔市）的春季首场透雨日期、首场透雨量和春播期总降水量，并进行了年际变化分析。

2.1.1 辽阳地区首场透雨日期的年际变化趋势。根据辽阳地区3个国家站4月和5月逐日降水数据，分别统计了1981—2020年每年的首场透雨日期，并分析了春季首场透雨日期出现概率及其标准偏差（表1）。辽阳地区春季首场透雨出现的平均日期分别为辽阳市（4月20日）、辽阳县（4月21日）、灯塔市（4月21日）。辽阳市春季首场透雨最早出现在4月1日，最晚出现在5月13日；辽阳县春季首场透雨最早出现在4月1日，最晚出现在5月28日；灯塔市春季首场透雨最早出现在4月1日，最晚出现在5月22日。

表1 辽阳地区3个国家站1981—2020年春季首场透雨日期出现概率及其标准偏差

从表1可以看出，辽阳地区3个国家站首场透雨时间主要集中在每年4月。另外，辽阳市在1997年出现了无透雨年份；灯塔市在2001年出现了无透雨年份；辽阳县没有无透雨年份。3个国家站春季首场透雨出现日期的标准偏差，可见辽阳站的偏差值比较小，说明辽阳市春季首场透雨出现日期相对于另外2个国家站比较稳定。

由图1可知，辽阳地区3个国家站的春季首场透雨出现日期每年差别较大，并不是每年都是同一天出现；并且辽阳地区3个国家站春季首场透雨日期均有逐年偏早的趋势，其中，辽阳市的偏早趋势比较明显，另外2个国家站的偏早趋势相对较弱。这对辽阳地区春季首场透雨预报具有一定的指示意义。

2.1.2 辽阳地区首场透雨量的年际变化趋势。根据1981—2020年4月和5月的逐日降水数据，分别统计了每年春季首场透雨量，并分析了其年际变化趋势（图2）。可以看出，3个国家站每年春季首场透雨量差别不大，而且辽阳市和辽阳县的春季首场透雨量有逐年增长的趋势；灯塔市春季首场透雨量呈逐年减少的趋势。另外，可以看出辽阳市春季首场透雨的异常年份较另外2个国家站的异常年份较多。

2.1.3 辽阳地区春播总降水量的年际变化趋势。由图3可知，辽阳地区3个国家站的春播总降水量每年几乎都是一致的，差别非常小，并且都有逐年增长的趋势。从增长趋势来看，辽阳市和辽阳县的增长趋势更强些，灯塔市的增长趋势相对较小。

2.2 首场透雨出现日期与降水量的关系

辽阳3个国家站1981—2020年的春季首场透雨出现日期与透雨量和总降水量的相关关系见表2。可以看出，辽阳市首场透雨日期与首场透雨量的相关关系最大，辽阳县相关性最小；辽阳县的首场透雨日期与春播总降水量的相关关系最大，辽阳市的相关性最小。可以看出，辽阳地区3个国家站春季首场透雨日期与透雨量均为不显著的正相关，尤其是辽阳县和灯塔市，春季首场透雨日期与透雨量的相关关系非常弱，没有通过0.5的显著性检验；而辽阳地区3个国家站春季首场透雨日期与春播总降水量均为负相关，其中辽阳县首场透雨日期与春播总降水量的相关关系高达0.319，通过了0.05的显著性检验。也就是说，春季首场透雨日期出现越早，首场透雨量越大；而春季首场透雨日期出现越早，春播总降水量反而越少；相反，春季首场透雨日期出现越晚，首场透雨量越小，春播总降水量越多。这些对辽阳地区春季首场透雨预报以及农业生产具有指示意义。

2.3 辽阳地区春季首场透雨异常年份

分别将辽阳地区3个国家站的春季首场透雨日期、首场透雨量和春播总降水量进行标准化处理，根据标准化结果，将超过一个标准差的年份定义为异常年份，分别统计了辽阳地区3个国家站首场透雨日期、首场透雨量和春播总降水量的异常年份（表3）。可以看出，春季首场透雨日期偏晚年份较多，首场透雨量总体偏多年份较多，没有异常偏少年份。其中，辽阳市1997年春季无透雨，灯塔市2001年春季无透雨，相应年份对应的春播总降水量异常偏少，可见无透雨年份往往春播总降水量异常偏少。

表3 辽阳地区春季首场透雨日期、首场透雨量好春播总降水量异常年份

3 结论

（1）辽阳地区3个国家站春季首场透雨出现的平均日期分别为辽阳市（4月20日）、辽阳县（4月21日）、灯塔市（4月21日）。首场透雨日主要出现在4月，并有逐年偏早的趋势。

（2）辽阳地区3个国家站春季首场透雨量除了灯塔市的春季首场透雨量有逐年减少的趋势外，另外2个国家站（辽阳市和辽阳县）的春季首场透雨量有逐年增长的趋势。辽阳地区3个国家站春播总降水量有逐年增长的趋势。辽阳地区3个国家站春季首场透雨日期与透雨量均为正相关，而辽阳地区3个国家站春季首场透雨日期与春播总降水量均为负相关。辽阳地区春季首场透雨日期总体偏晚，首场透雨量总体偏多。无透雨年份春播总降水量异常偏少。