鎮平縣降水特征分析

【摘 要】根據1960年-2010年鎮平縣氣象觀測站記載的降水量資料，從趨勢分析對鎮平縣近50年的降水量進行分析，探索研究了鎮平縣降水量未來的變化趨勢。

【關鍵詞】降水量;變化規律;趨勢分析

IPCC第四次全球氣候評估報告明確指出，自從工業革命以來，大氣中CO2濃度明顯增大，使得近100年來全球表面平均溫度升高了0.74℃，達到有史以來的最高值。全球大幅度氣候變暖，勢必導致降水量的異常變化，而降水量異常變化是農業災害(農業干旱、暴雨)的主要原因，將對農業產生深刻影響。20世紀80年代以來，國內學者對我國區域氣候變化已做了較多的研究。通過對鎮平縣近50年降水量變化特征分析的基礎上，進一步研究降水量變化對農業生產的影響，以便科學利用當地降水資源，提高人們對降水量變化的應變能力，進而合理地安排農業生產。

1.研究區概況

鎮平縣位于河南省西南部，東依臥龍區、南毗鄧州市、西接內鄉縣、北連南召縣，處于北亞熱帶向暖溫帶的過渡地帶，秦嶺山脈東延，伏牛山地質帶中，南陽盆地西北側，兼南北氣候之長、四季分明。光照充足，雨量充沛，土地肥沃，氣候適宜，東經111°58''-112°25''，北緯32°51''-33°21''，平均海拔高度在130-1100m，面積1500平方公里，人口94萬人。

2.資料與方法

資料取自鎮平縣氣象觀測站1960年-2010年的觀測值，選取平均降水量作為主要研究對象。使用的主要方法有：線性趨勢分析、小波變換等方法。

3.鎮平縣年降水量的分布特征

鎮平縣降水量空間分布總特征是：從北部山區向南部平原遞減。大部分地區年降水量為600～800mm。北部山區二龍、高丘、老莊等鄉鎮海拔200m以上的山區，年雨量為800-1100mm，為鎮平縣多雨區；由于地形的地力抬升作用，暖濕氣流遇山地極易成云致雨，致使山地降水量普遍多于川谷，如北頂、四山、老莊等，為多雨中心，年降水量可達1000mm以上。南部平原地區降水量相對偏少，中部地區屬過渡地段。

4.降水量時序變化特征分析

4.1年平均降水量變化特征

50年平均降水量變化圖見圖1。

從圖1可以看出，鎮平縣年平均降水量約為709.4mm，近51年來，鎮平縣降水量距平呈波動趨勢。20世紀60年代至80年代末降水降水變化每6年為一個變化周期（豐水期和枯水期），90年代變化劇烈為旱1年澇1年自然災害頻發階段，量的年際變化較大，極易出現極端偏少或偏多年份，使得鎮平縣極端旱、澇等事件更加突出。

4.2季節降水量變化特征

4.2.1春季降水量變化特征

鎮平縣春季的平均降水量為139.5mm，而南陽春季平均降水量為156.6mm，比南陽偏少10.9%，相比之下鎮平縣春季降水略有不足，春旱時有發生。從資料可見，歷年春季自然降水總體上看變化不是太明顯，距平呈波動趨勢。近51年中，春季降水1991年最多，季雨量達244.0mm；2001年最少，季雨量僅10.3mm。春季降水量年際間的振幅較大，1963年降水量僅45.3mm，比平均值偏少67％，而1964年降水量達236.5mm，比平均值偏多1倍多。春季降水在不同時間尺度上存在周期震蕩，準25年及小尺度3～5年上的周期震蕩非常明顯。春季降水經歷了少一多一少一多一少一多6個循環交替。1962年以前降水偏少，1963年-l969年降水偏多，1970年-1981年降水偏少，1982年-1989年降水偏多，1990-1994年降水偏少，1995-2004年降水偏多，2005年以后降水偏少，而2005年以后等值線還沒有閉合，說明2008年后一段時間降水將會偏少，近年來經常出現冬春連旱現象。在3～5年的小尺度上，春季降水經歷了少一多一少一多等15個循環交替，有更多的降水偏多期和偏少期的循環交替。

4.2.2夏季降水量變化特征

鎮平縣夏季的平均降水量為381.4mm，占全年降水的52％以上。其階段趨勢變化特點不太明顯，平穩遞減。夏季降水量在1985年以后異常偏多的年份僅有4年，而異常偏少的年份則明顯增多，這種變化特征說明夏季極端洪澇事件發生的概率在減少但如果出現即為大澇，在2010年7.23特大暴雨災害中鎮平縣損失多達1.3億元，發生嚴重伏旱的概率在增加。

夏季降水有準15年周期，夏季降水經歷了多一少一多一少一多一少一多7個循環交替；在35年時間尺度上，夏季降水經歷了少一多一少一多等l6個循環交替；在等值線圖的底部小時間尺度上，則有更多的相對多雨期和少雨期的循環交替。可見，夏季降水在未來一段時間內將比常年偏多，夏季降水的增多勢必影響到全年的降水。

4.2.3秋季降水量變化特征

秋季平均降水量為153.4mm，而南陽秋季平均降水為163.7mm，相差了10.3mm，在南陽屬偏少縣。從資料可見，近51年來鎮平縣秋季降水也呈波動趨勢，與年降水量變化趨勢一致。在2000年以前降水量異常偏少的年份大于偏多的年份，這在20世紀80年代后期到90年代尤為明顯。秋季降水的周期不顯著，期間秋季降水經歷了多一少一多3個循環交替，1960年-1975年以及2000年以后2個時期降水偏多，1975年～2000年降水偏少，其中1985年降水比常年偏多；3～5年時問尺度的周期震蕩從1965年-2005年都較活躍，存在降水較多和較少的循環交替。

4.2.4冬季降水量變化特征

鎮平縣冬季降水以液態-固體混合形式降落。冬季平均降水量為35.1mm，年際間變化明顯。從資料分析，可以把冬季降水大致劃分為3個階段，20世紀60年代-80年代為降水偏s少期，20世紀80年代-90年代為降水偏多期，進入2l世紀后降水則普遍偏少。近51年中冬季降水1990年最多，季降水量達82.4mm；2010年最少，季降水量僅9mm。冬季降水的周期也不顯著。1980年以前以及2000年以后降水偏少，1980年-2000年降水偏多；3-5年時問尺度的周期變化存在少一多等12個周期震蕩。

5.降水量未來變化趨勢

分析表明，近51年來鎮平縣年降水量基本呈現了周期性的特點，準l2年周期振蕩比較顯著。20世紀80年代到21世紀初期的多雨期，60-80年代后期的少雨期以及進入21世紀后的又一少雨期，反映了該地區年降水明顯的階段性特征。根據山西省年降水的年際變化規律及未來發展趨勢的分析，初步估計未來10年左右，鎮平縣將進入少雨期，少雨期之后，將可能逐步轉入下一個多雨期。

6.結論

分析的局部化特性可展現降水時間序列的精細結構，為分析氣候多時間尺度變化特征等農業生產關鍵問題研究提供了一種新途徑。鎮平縣多年平均降水量的地區分布既受天氣系統的制約，叉受地形等地理環境的影響，造成明顯的地區性差異。年降水量空間分布的總趨勢是從東南向西北遞減，由盆地到高山遞增。近51年來，鎮平縣降水量總體呈波動變化趨勢。 [科]

【參考文獻】

［１］中國氣象局，地面氣象觀測規范[M].氣象出版社，2003，11（1）.

［２］余劍莉.統計天氣預報[M].北京:氣象出版社，1994．

［３］北京大學地球物理系氣象教研室編.天氣分析和預報[M].科學出版社，1978.9.

［４］施能，陳家其，屠其璞.中國近100年來4個年代際的氣候變化特征[J].氣象學報，1995．

［５］朱乾根，林錦瑞，壽紹文.天氣學原理與方法[M].氣象出版社，1979.

［６］任健美，尤莉，高建峰，王尚義.鄂爾多斯高原近40a氣候變化研究[J].中國沙漠，2005.

［７］鄔平時，龔潛江，吳樹立等.氣象學[M].農業出版社，1979.11.

［８］魏鳳英.現代氣候統計診斷與預測技術[M].北京:氣象出版社，2007．