黑龍江省春季旱澇等級劃分及降水變化初步分析

凃明，薛梅

（黑龍江省氣象信息中心，黑龍江哈爾濱 150030）

黑龍江省春季旱澇等級劃分及降水變化初步分析

凃明，薛梅

（黑龍江省氣象信息中心，黑龍江哈爾濱 150030）

根據實際監測資料,采用Z指數對春季旱澇5個等級即大旱、偏旱、正常、偏澇和大澇的劃分較降水距平百分率的劃分更客觀合理;春季降水變化趨勢略有上升趨勢,近期內仍處在多水的時段里。

春季旱澇；Z指數；劃分

1 引言

旱澇指標的劃分方法基本有兩種,一種是從生態、農業和水利方面劃分旱澇指標,考慮降水與蒸發的關系[1];另外就是氣象臺站較普遍采用的直接用降水量多少來劃分旱澇,這就是Z指數與降水距平百分率對旱澇等級的劃分方法[2-3]。本文主要是采用后一種方法進行對旱澇等級的劃分。文中最后還對春季降水變化進行了初步的分析。

2 公式與資料

采用Z指數對旱澇等級的劃分方法已較普遍使用，其優點將原始數據經皮遜Ⅲ形曲線中的Г分布，通過標準處理，可將概率密度函數轉變為新變量的標準化正態分布，其表達式為：

式中CS為偏態系數；i為標準變量，均可由降水量序列求得，即i=1、2、3、...n,n為樣本數。

降水距平百分率也是目前臺站普遍采用的分析降水量多少，劃分旱澇等級較直觀的一種方法。表達式為：

式中：Ri為i年降水距平百分率；i=1，2，3，……，n為年序，n為年總數；為降水量的平均值；ri為第i年降水量。

降水量資料1954～2007年來自黑龍江省氣候中心。

3 Z指數與降水距平百分率對旱澇等級的劃分

依據上面公式,將黑龍江省春季降水（3～5月），進行Z指數和距平百分率的計算，結果見表1。

表1 黑龍江省春季降水Z指數與距平百分率

根據黑龍江省春季降水特點，變幅小，大旱大撈年不是很多，大多年份處在正常或偏旱偏澇年份中。采用正態化處理的Z指數較為合適些，將春季旱澇標準的劃分和已出現的年份見表2。

表2 Z指數劃分標準

從表2 Z值旱澇級別的劃分，對比表1中的降水距平百分率可看出，如果采用距平百分率劃分旱澇等級標準見表3，不如Z指數已進行正態化處理較有規律，而距平百分率劃分卻有些零亂不易掌握。因此春季旱澇5級標準的劃分采用Z指數更為恰當一些。另從表2所見,正常年分占總數的37%為最多,偏澇偏旱占領市場42%,大澇大旱占22%,基本符合正態分布。

表3 降水距平百分率劃分標準

4 春季降水變化

從降水變化趨勢來看見圖1，略有上升趨勢，趨勢方程為：Y＝0.1841x－4.0848；其中y為降水量（mm），x為時間年序數，x=1、2、3、…55。在55 a的線性變化趨勢里，略上升10.8 mm，平均上升速率2.0 mm/100，可見趨勢變化不大。降水最小值出現在2003年為39.5 mm，最大值出現在1983年125.9 mm為最小年的3倍多，最大最小值變幅在86.4 mm，降水的年際變化率還是較大的。再從降水的5 a滑動平均值，分析降水的階段性變化特點來看仍見圖1。1954～1962年為多水期，1963～ 1972年為少水期，1973～1985年為略多水期，1986～2001年為少水期，2002年～至今為多水期。多少水的轉換周期一般在10 a或以上，目前正處在多水周期內至少還得有3～5 a多水（滑動值）。

5 小結

圖1 春季降水、線性趨勢及5 a劃動變化

利用春季降水量采用Z指數對春季旱澇5個等級即大旱≤-1.4,偏旱-0.6～-1.3,正常0.5～-0.5,偏澇0.6～ 1.3和大澇≥1.4的劃分,是較客觀合理的。降水變化趨勢略有上升,目前正處在多水周期內至少還得維持3～5 a多水。

[1]國家質量監督檢驗檢疫總局.中華人民共和國國家標準生態質量氣象評價方法［M］.北京:2007.

[2]鞠笑生,鄒旭愷,張強.氣候旱澇指標方法及其分析［J］.自然災害學報,1998,7（3）:51-57.

[3]王艷秋.黑龍江省旱澇低溫指標及其氣候分析應用［J］.自然災害學報,2008,17（5）:142-146.

S42

A

1002－252X（2010）01－0023－03

2009－10－6

凃明（1963-），男，黑龍江省哈爾濱市人，北京氣象學院，大專生，工程師.