中國華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)時空變化特征

王 鶯，王勁松，姚玉璧,2，黃小燕

1. 中國氣象局蘭州干旱氣象研究所，甘肅省干旱氣候變化與減災(zāi)重點實驗室，中國氣象局干旱氣候變化與減災(zāi)重點開放實驗室，甘肅 蘭州 730020；2. 甘肅省定西市氣象局, 甘肅 定西 743003

中國華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)時空變化特征

王 鶯1，王勁松1，姚玉璧1,2，黃小燕1

1. 中國氣象局蘭州干旱氣象研究所，甘肅省干旱氣候變化與減災(zāi)重點實驗室，中國氣象局干旱氣候變化與減災(zāi)重點開放實驗室，甘肅 蘭州 730020；2. 甘肅省定西市氣象局, 甘肅 定西 743003

利用華南地區(qū)46個地面氣象站1960—2012年逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，分析該地區(qū)各季節(jié)持續(xù)干期日數(shù)的時空分布特征。結(jié)果表明：1）近53年來，華南地區(qū)春季和夏季的持續(xù)干期日數(shù)呈波動下降趨勢，下降速率分別為0.042和0.108 d·(10 a)-1；秋季和冬季的持續(xù)干期日數(shù)呈波動上升趨勢，上升速率分別為1.911和0.118 d·(10 a)-1。廣東省春季和夏季持續(xù)干期日數(shù)呈下降趨勢，下降速率分別為0.171和0.243 d·(10 a)-1；秋季和冬季持續(xù)干期日數(shù)呈增加趨勢，增加速率分別為1.737和0.32 d·(10 a)-1。廣西省春、夏和秋季持續(xù)干期日數(shù)呈增加趨勢，增加速率分別為0.109、0.046和2.117 d·(10 a)-1；冬季為減小趨勢，減少速率為0.106 d·(10 a)-1。2）華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)在春季呈從北向南逐漸增多的趨勢，夏季呈自西南向東北逐漸增加的趨勢，秋季呈自西向東逐漸增加的趨勢，冬季呈從北向南逐漸增多的趨勢。冬季的持續(xù)干期日數(shù)是4個季節(jié)中最長的，大致在20～44 d。3）華南地區(qū)春季持續(xù)干期日數(shù)變化傾向率在-1.20～1.00 d·(10 a)-1之間，增加趨勢最明顯的區(qū)域是廣西省的南部地區(qū)，減少趨勢最明顯的區(qū)域是廣東省的沿海地區(qū)；夏季在-1.00～0.60 d·(10 a)-1之間，呈增加趨勢的區(qū)域主要位于廣西省的中部和南部，呈減少趨勢的區(qū)域位于廣東省大部分地區(qū)和廣西省的東部；秋季在0～3.50 d·(10 a)-1之間，整體呈現(xiàn)增加趨勢，變化傾向率較大的區(qū)域主要位于廣西省的中部和廣東省的東北部沿海地區(qū)；冬季在-1.50～2.00 d·(10 a)-1之間，呈增加趨勢的區(qū)域主要集中在廣東省的中南部和東部地區(qū)，以及廣西的東部邊緣，呈減少趨勢的區(qū)域主要集中在廣東省的北部以及廣西的中部和西北部地區(qū)。持續(xù)干期日數(shù)增加趨勢最明顯的季節(jié)是秋季。4）持續(xù)干期日數(shù)與降水量表現(xiàn)出負相關(guān)性，與氣溫和無降水日數(shù)表現(xiàn)為正相關(guān)性。降水量和無降水日數(shù)的變化對持續(xù)干期日數(shù)的變化起著重要的作用，而溫度對持續(xù)干期日數(shù)的影響比較小。

降水；持續(xù)干期日數(shù)；華南地區(qū)；時空變化

干旱是指天然降水異常引起的水量相對虧缺的自然現(xiàn)象，一般指大氣干旱。它可以發(fā)生在任何區(qū)域的任何季節(jié)（張強等，2011）。與其他自然災(zāi)害相比，重特大干旱災(zāi)害會引起大量的人員死亡，迫使大規(guī)模人群背井離鄉(xiāng)，甚至還可能是文明消亡和朝代更迭的主要原因，因此是地球上最具破壞力的自然災(zāi)害之一（于琪祥，2003）。20世紀(jì)70年代中期以來，在全球氣候變化背景下，大氣水分含量和大氣環(huán)流格局都發(fā)生了明顯的年代際轉(zhuǎn)折，導(dǎo)致干旱極端事件日益增多（Dai，2010；張家團和屈艷萍，2008）。這一現(xiàn)象受到了研究者的廣泛關(guān)注（馬柱國等，2003；陳少勇等，2012；周俊菊等，2012；賀晉云等，2011；Li等，2009；Sun等，2013）。

中國主要處于東亞季風(fēng)的2類子系統(tǒng)—“東亞熱帶季風(fēng)（南海季風(fēng)）”和“東亞副熱帶季風(fēng)”共同影響的地區(qū)，季風(fēng)的季節(jié)性循環(huán)及年際波動等氣候特征決定了我國在本質(zhì)上是一個干旱災(zāi)害頻發(fā)的國家（涂長望和黃士松，1944）。值得注意的是，近年來在我國北方干旱形勢依然嚴(yán)峻的情況下（馬柱國和符淙斌，2006；李新周等，2006），南方干旱出現(xiàn)明顯的加重趨勢。1951—1990年出現(xiàn)重大干旱事件8年中南方出現(xiàn)干旱的只有3年，占總事件數(shù)的37.5%；1991—2000年出現(xiàn)重大干旱事件5年中南方出現(xiàn)干旱就有3年，占總事件數(shù)的60%；而2001—2012年出現(xiàn)重大干旱事件8年中南方均出現(xiàn)干旱，占總事件數(shù)的100%。華南地處我國南部沿海，屬南海季風(fēng)區(qū)和全球氣候變化趨勢南北位相相反的交界帶，年降水量約為900～2700 mm，是我國多雨地區(qū)之一。但是在降水空間變率大、太陽輻射強、氣溫高、蒸騰蒸散量大的情況下，干旱災(zāi)害發(fā)生頻繁，尤其是自21世紀(jì)初以來大范圍的秋冬春干旱給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了很大的損失，給人民生活帶來了嚴(yán)重影響。因此對華南干旱的研究是一個重要的科學(xué)問題。在已有的研究中多采用干旱指標(biāo)的方法，如李偉光等（2012）用SPEI指數(shù)研究了華南地區(qū)1961—2010年的干旱趨勢，發(fā)現(xiàn)最近10年是干旱最嚴(yán)重的10年，干旱化最嚴(yán)重的區(qū)域是海南島、廣西南部和西部地區(qū)，廣東的干旱化趨勢最輕。郭晶等（2008）用MI指數(shù)對廣東省1954—2005年的干濕狀況做了評價，結(jié)果表明廣東地表總體呈現(xiàn)緩慢暖干趨勢。姚蕊和陳子燊（2013）分析廣西旱澇特征時發(fā)現(xiàn)，桂東北和桂東南地區(qū)重旱發(fā)生的頻率較大，桂西南的重澇發(fā)生頻率較大。干旱與降水有直接的關(guān)系。伍紅雨等（2011）對華南的雨日和雨強做了分析，發(fā)現(xiàn)華南年雨日以4.8 d·(10a)-1的速率減少，雨強以0.4 mm·(10a·d)-1的速率增加。何慧等（2012）對華南地區(qū)1961—2010年極端降水日數(shù)的分析結(jié)果顯示該區(qū)域極端降水日數(shù)均呈增加趨勢，且在2～5年周期上有顯著地同位相演變趨勢?？蒲腥藛T還就中國華南地區(qū)氣溫、降水等方面做了大量研究（黃曉瑩等，2008；姚才和錢維宏，2010）。

以上研究多從降水量和氣溫異常的角度進行分析，而較少考慮持續(xù)性少雨的累積效應(yīng)。世界氣象組織氣候委員會、氣候變率與可預(yù)測性計劃以及海洋學(xué)和海洋氣象學(xué)聯(lián)合技術(shù)委員會構(gòu)成的“氣候變化檢測監(jiān)測與指數(shù)專家組”選擇了27個核心指數(shù)（New等，2006；Aguilar等，2005），其中針對持續(xù)缺少有效降水程度的指標(biāo)就是“持續(xù)干期日數(shù)（Consecutive dry days）”，該組織給出的定義是某一區(qū)域某一時間段中日降水量小于1 mm的持續(xù)日數(shù)的最大值（單位：d）。YOU等（2010）就利用該指標(biāo)對中國年持續(xù)干期日數(shù)做了研究，發(fā)現(xiàn)中國東部地區(qū)的持續(xù)干期日數(shù)基本呈增加趨勢，而西北有減少趨勢。也有一些研究使用了更低的降水閾值，即無降水日為24 h內(nèi)降水量觀測記錄小于0.1 mm（劉莉紅等，2010；魏鋒等，2007）。該指標(biāo)主要用于研究中國北方的干旱問題，而很少涉及中國南方（顧欣等，2012）。而事實上南方地區(qū)的干旱多是因為降水的時間分布不均造成的。鑒于以上原因，本文利用華南地區(qū)（廣東省、廣西?。?6個地面氣象站53年逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，分析了該地區(qū)各季節(jié)持續(xù)干期日數(shù)的時空分布特征。這項工作為研究華南地區(qū)的干旱氣候特征、防災(zāi)減災(zāi)和水資源合理利用提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有著十分重要的現(xiàn)實意義和實用價值。

圖1 華南地區(qū)氣象站點分布圖Fig.1 Location of the climate stations in South China

1 資料與方法

文中研究的華南地區(qū)包括廣東和廣西兩省。所用資料由中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)（http://cdc.cma.gov.cn/home.do）提供。根據(jù)資料連續(xù)長度在50年以上這個條件篩選出研究區(qū)內(nèi)符合條件的46個地面氣象站（圖1）1960—2012年的逐日降水資料，以24 h內(nèi)降水量記錄小于1 mm作為無降水日閾值，按照上年12月至2月為冬季，3—5月為春季，6—8月為夏季和9—11月為秋季，計算出每個季節(jié)的持續(xù)干期日數(shù)，建立各站的持續(xù)干期日數(shù)序列。

2 結(jié)果與分析

2.1 持續(xù)干期日數(shù)的時間分布特征

2.1.1 華南地區(qū)年際變化

用研究區(qū)46個地面氣象站持續(xù)干期日數(shù)平均值代表某一年華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)。圖2是1960—2012年華南區(qū)域不同季節(jié)持續(xù)干期日數(shù)的年際變化趨勢。圖2中折線表示歷年數(shù)值，直線表示線性趨勢，虛線表示六階多項式曲線?？傮w來說，春季和夏季的持續(xù)干期日數(shù)呈波動下降趨勢，下降速率分別為0.042和0.108 d·(10 a)-1；秋季和冬季的持續(xù)干期日數(shù)呈波動上升趨勢，上升速率分別為1.911和0.118 d·(10 a)-1。只有秋季的線性變化趨勢通過了0.01的顯著性檢驗，其余季節(jié)均未通過顯著性檢驗。從六階多項式曲線可以看出，華南地區(qū)春季持續(xù)干期日數(shù)從20世紀(jì)60年代初期至60年代中期顯著增加，60年代中期至70年代末期開始下降，70年代末至90年代初表現(xiàn)出增加趨勢，90年代初至21世紀(jì)初緩慢下降，21世紀(jì)初期之后又呈明顯增加趨勢，從農(nóng)業(yè)生態(tài)角度來說最近幾年春旱加重；夏季持續(xù)干期日數(shù)在60年代初期明顯增加，60年代中期至70年代初期開始下降，70年代初期至80年代中期增加趨勢明顯，80年代中期至2000年呈明顯下降趨勢，2000年之后又有了增加趨勢，但在最近3年，持續(xù)干期日數(shù)又開始下降；秋季持續(xù)干期日數(shù)自60年代初期至中期有增加趨勢，60年代中期至70年代中期緩慢下降，70年代中期至21世紀(jì)初期呈顯著增加趨勢，最近幾年又有下降趨勢；冬季變化趨勢比較平穩(wěn)，沒有明顯的波峰與波谷。

圖2 華南地區(qū)平均持續(xù)干期日數(shù)年際變化趨勢Fig.2 Annual variation of the average consecutive dry days in South China

2.1.2 廣東省年際變化

從圖3可以看出，自1960—2012年的53年間，廣東省春季和夏季持續(xù)干期日數(shù)總體上呈現(xiàn)減小趨勢，下降速率分別為0.171和0.243 d·(10 a)-1；秋季和冬季持續(xù)干期日數(shù)呈增加趨勢，增加速率分別為1.737和0.32 d·(10 a)-1。顯著性檢驗結(jié)果顯示，只有秋季的線性變化趨勢通過了0.05的顯著性檢驗。從六階多項式可以看出，廣東省春季的持續(xù)干期日數(shù)在60年代初呈上升趨勢，70年代呈下降趨勢，80年代之后持續(xù)上升；夏季持續(xù)干期日數(shù)在60年代初期有上升的趨勢，60年代后期開始下降，70年代至80年代中期有增加趨勢，80年代后期至2000年出現(xiàn)明顯下降，21世紀(jì)初期又有增加趨勢；秋季持續(xù)干期日數(shù)在60年代初期有增加趨勢，60年代中期至70年代中期開始下降，80年代至2000年呈增加趨勢，2000年之后又有減小趨勢；冬季持續(xù)干期日數(shù)在60年代呈減小趨勢，70年代之后變化較平穩(wěn)，無顯著的增加或減少。

2.1.3 廣西省年際變化

從圖4中可以看出，1960—2012年的53年間，廣西省春、夏和秋季的持續(xù)干期日數(shù)均呈增加趨勢，增加速率分別為0.109、0.046和2.117 d·(10 a)-1；冬季呈減少趨勢，減少速率為0.106 d·(10 a)-1。只有秋季的線性變化趨勢通過了0.01的顯著性檢驗。從六階多項式曲線來看，廣西省春季持續(xù)干期日數(shù)在60年代初期表現(xiàn)為增加趨勢，60年代中期至70年代中期有顯著的下降趨勢，70年代中期至80年代末開始增加，90年代至21世紀(jì)初期呈下降趨勢，2010年之后又表現(xiàn)出增加趨勢；夏季持續(xù)干期日數(shù)的年際變化趨勢和春季相似；秋季持續(xù)干期日數(shù)在60年代初期有增加趨勢，60年代中期至70年代呈微弱下降趨勢，80年代至21世紀(jì)初持續(xù)增加，2010年之后又有了下降趨勢；冬季持續(xù)干期日數(shù)的年際變化不明顯，2000年之后有下降趨勢。

2.2 持續(xù)干期日數(shù)的空間分布特征

2.2.1 空間分布

圖3 廣東省平均持續(xù)干期日數(shù)年際變化趨勢Fig.3 Annual variation of the average consecutive dry days in Guangdong Province

圖4 廣西省平均持續(xù)干期日數(shù)年際變化趨勢Fig.4 Annual variation of the average consecutive dry days in Guangxi Province

圖5是華南地區(qū)1960—2012年不同季節(jié)多年平均持續(xù)干期日數(shù)的空間分布圖。從圖5中可以看出，持續(xù)干期日數(shù)的空間分布具有地域差異性。春季呈現(xiàn)出從北向南逐漸增多的趨勢，華南北部的融安、桂林、蒙山、連縣和南雄一帶的持續(xù)干期日數(shù)主要在8～10 d，中部的河池、都安、來賓、靈山、桂平、賀縣、梧州、廣寧、韶關(guān)、連平、梅縣和廣州等地區(qū)的持續(xù)干期日數(shù)在10～12 d，南部的鳳山、龍州、南寧、信宜、湛江、惠陽和五華等地區(qū)的持續(xù)干期日數(shù)在14～16 d，而沿海地區(qū)北海、徐聞、電白、臺山、惠來以及廣西的百色和那坡地區(qū)的持續(xù)干期日數(shù)最長，均大于16 d。夏季呈現(xiàn)出自西南向東北逐漸增加的趨勢，廣西西南部的鳳山、都安、那坡、靖西、龍州、東興、欽州、靈山以及廣東的信宜、陽江和臺山地區(qū)的持續(xù)干期日數(shù)最短，基本在7～10 d，華南東南部的韶關(guān)、南雄、梅縣和惠來一帶的持續(xù)干期日數(shù)最長，在12～14 d，華南其余地區(qū)的持續(xù)干期日數(shù)為10～12 d。秋季的持續(xù)干期日數(shù)大致在18～34 d之間，呈自西向東逐漸增加的趨勢，廣西的持續(xù)干期日數(shù)低于廣東，具體來說廣西西部的那坡、鳳山、靖西、河池、融安、都安和欽州一帶持續(xù)干期日數(shù)最短，為18～22 d，廣東東部的五華、梅縣和惠來地區(qū)的持續(xù)干期日數(shù)最長，為30～34 d，廣西東部和廣東西部的大部分地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)在22～30 d。冬季的空間分布和春季相似，呈現(xiàn)出從北向南逐漸增多的趨勢，但是持續(xù)干期日數(shù)是4個季節(jié)中最長的，大致在20～44 d，持續(xù)干期日數(shù)最長的地區(qū)位于廣東南部的徐聞、湛江、陽江、深圳等沿海地帶，持續(xù)干期日數(shù)最短的區(qū)域位于廣西北部的融安、桂林、河池、柳州、蒙山、賀縣以及廣東北部的連縣、韶關(guān)和南雄一帶?？偟膩碚f，華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)最多出現(xiàn)在冬季，最少出現(xiàn)在夏季；春、冬季的持續(xù)干期日數(shù)是南部多，夏季是北部和東部多，秋季是東部多。

圖5 多年平均持續(xù)干期日數(shù)空間分布圖Fig.5 Spatial distribution of the average Consecutive dry days in South China

2.2.2 空間變化

從1960到2012年，華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)的年際變化表現(xiàn)出了明顯的空間差異（圖6）。從圖6a中可以看出，春季華南地區(qū)46個氣象站中有22個臺站的傾向率為正，24個臺站的傾向率為負，變化傾向率在-1.20～1.00 d·(10 a)-1之間，其中廣西的欽州氣象站點持續(xù)干期日數(shù)變化率最大，為0.93 d·(10 a)-1，廣東的惠來氣象站點變化率最小，達到了-1.12 d·(10 a)-1。從平均值來看，46個氣象站53年間平均傾向率為-0.03 d·(10 a)-1，正傾向率的平均值為0.26 d·(10 a)-1，負傾向率的平均值為-0.31 d·(10 a)-1。由以上數(shù)據(jù)可知，53年來華南地區(qū)春季的持續(xù)干期日數(shù)有所減少。雖然持續(xù)干期日數(shù)在整體上呈現(xiàn)減少的趨勢，但是局地依然存在差異。在廣東的24個站中，正傾向率的臺站數(shù)為8個，負傾向率的臺站數(shù)為16個，正負傾向率臺站數(shù)的比值為0.50；在廣西的22個站中，正傾向率的臺站數(shù)為8個，負傾向率的臺站數(shù)為14個，正負傾向率臺站數(shù)的比值為0.57。結(jié)合圖6a可以看出，持續(xù)干期日數(shù)呈增加趨勢的區(qū)域主要位于廣西省，呈減少趨勢的區(qū)域主要位于廣東省；增加趨勢最明顯的區(qū)域是廣西省的南部地區(qū)，減少趨勢最明顯的區(qū)域是廣東省的沿海地區(qū)。

圖6b顯示的是夏季華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)的年際變化趨勢。46個氣象站中有16個臺站的傾向率為正，30個臺站的傾向率為負，變化傾向率在-1.00～0.60 d·(10 a)-1之間，廣西的北海氣象站變化率最大，為0.56 d·(10 a)-1，廣東的汕頭變化率最小，為-0.96 d·(10 a)-1。46個臺站的平均年際變化傾向率為-0.12 d·(10 a)-1，正傾向率的平均值為0.19 d·(10 a)-1，負傾向率的平均值為-0.28 d·(10 a)-1，說明華南地區(qū)夏季的持續(xù)干期日數(shù)有減少的傾向。廣東省的24個臺站中有5個臺站呈正傾向率，19個臺站呈負傾向率，正負傾向率臺站數(shù)的比值為0.26；廣西的22個臺站中有11個臺站為正傾向率，11個臺站為負傾向率，正負傾向率臺站數(shù)的比值為1.00。從空間分布來看，持續(xù)干期日數(shù)呈增加趨勢的區(qū)域主要位于廣西省的中部和南部，呈減少趨勢的區(qū)域位于廣東省大部分地區(qū)和廣西省的東部。

圖6c顯示了秋季華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)傾向率的空間分布。華南地區(qū)46個臺站的變化傾向率全部為正，平均年際變化傾向率為1.91 d·(10 a)-1，說明華南地區(qū)秋季的持續(xù)干期日數(shù)呈增加趨勢。變化傾向率的最大值出現(xiàn)在廣西的來賓（3.27 d·(10 a)-1），最小值出現(xiàn)在廣東的徐聞（0.46 d·(10 a)-1）。從表1的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，華南地區(qū)63%的臺站的變化傾向率集中在1.5-2.5 d·(10 a)-1區(qū)間，其中廣東省傾向率大于2.5 d·(10 a)-1的臺站數(shù)為1，而廣西省傾向率大于2.5 d·(10 a)-1的臺站數(shù)為6。說明廣西省秋季持續(xù)干期日數(shù)的增加趨勢更加明顯。從圖6c可以看出變化傾向率較大的區(qū)域主要位于廣西省的中部和廣東省的東北部沿海地區(qū)。

圖6 1960—2012年華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)傾向率的空間變化Fig.6 Spatial distribution of change trends of consecutive dry days in South China during 1961—2012

表1 華南地區(qū)秋季持續(xù)干期日數(shù)傾向率臺站數(shù)量統(tǒng)計Table1 Quantity statistics on the stations of trends of consecutive dry days in autumn in South China

圖6d是冬季華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)傾向率的空間分布圖。46個氣象臺站中有25個臺站的傾向率為正，21個臺站的傾向率為負，變化傾向率在-1.50～2.00 d·(10 a)-1之間，廣東的惠陽變化傾向率最大，為1.86 d·(10 a)-1，廣西的融安變化傾向率最小，為-1.26 d·(10 a)-1。46個臺站的平均年際變化傾向率為0.12 d·(10 a)-1，正傾向率的平均值為0.59 d·(10 a)-1，負傾向率的平均值為-0.42 d·(10 a)-1。由以上數(shù)據(jù)可知，華南地區(qū)冬季的持續(xù)干期日數(shù)整體上呈現(xiàn)減少的趨勢。從局地來看，廣東省有17個臺站的傾向率為正，有7個臺站的傾向率為負，正負傾向率臺站數(shù)的比值為2.43；廣西省有8個臺站的傾向率為正，有15個臺站的傾向率為負，正負傾向率臺站數(shù)的比值為0.53。這說明廣東省冬季持續(xù)干期日數(shù)主要呈增加趨勢，廣西省冬季持續(xù)干期日數(shù)主要呈減少趨勢。從圖6d可以看出，傾向率為正的區(qū)域主要集中在廣東省的中南部和東部地區(qū)，以及廣西的東部邊緣；傾向率為負的區(qū)域主要集中在廣東省的北部以及廣西的中部和西北部地區(qū)。

總的來說，華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)增加趨勢最明顯的季節(jié)是秋季，說明該地區(qū)秋旱的發(fā)生概率逐漸變大。分區(qū)域來說，廣東省持續(xù)干期日數(shù)有增加傾向的季節(jié)主要為秋季和冬季，廣西省持續(xù)干期日數(shù)有增加傾向的季節(jié)主要為春、夏和秋季。

2.3 持續(xù)干期日數(shù)與氣象要素的相關(guān)性分析

20世紀(jì)60年代以來，華南地區(qū)的溫度呈上升趨勢，降水量的變化也存在著區(qū)域差異（黃珍珠等，2008；黃嘉宏等，2006；凌良新等，2008）。在B2排放情景下，未來華南地區(qū)的溫度氣候趨勢系數(shù)為正值，年均降水氣候趨勢系數(shù)為負值（黃曉瑩等，2008）。在這種情況下，研究不同季節(jié)持續(xù)干期日數(shù)與平均氣溫、降水量和無降水日數(shù)的關(guān)系對探討持續(xù)干期日數(shù)的發(fā)展趨勢有著重要意義。

從表2可以看出，廣東省持續(xù)干期日數(shù)與平均氣溫呈正相關(guān)關(guān)系，春季和夏季的相關(guān)系數(shù)通過了0.01和0.1的置信度檢驗，秋季和冬季的相關(guān)系數(shù)未通過檢驗，說明春季和夏季氣溫的增加對持續(xù)干期日數(shù)的增加起著重要的作用，而秋季和冬季氣溫的變化對持續(xù)干期日數(shù)的變化影響很小。與溫度相反，持續(xù)干期日數(shù)與降水量呈負相關(guān)關(guān)系，春、夏和冬季的相關(guān)系數(shù)通過了0.01和0.05的置信度檢驗，秋季的相關(guān)系數(shù)未通過檢驗，說明春、夏和冬季降水量的減少對持續(xù)干期日數(shù)的增加有明顯作用，而秋季降水量的變化對持續(xù)干期日數(shù)的影響很小。持續(xù)干期日數(shù)與年無降水日數(shù)的相關(guān)系數(shù)均為正，且均通過了0.01的置信度檢驗，說明無降水日數(shù)的增加對持續(xù)干期日數(shù)的增加有著重要的作用，從相關(guān)系數(shù)來看，春季和秋季無降水日數(shù)的影響較明顯，夏季和冬季的影響稍小。

表3是廣西省持續(xù)干期日數(shù)與平均氣溫、降水量和無降水日數(shù)的相關(guān)系數(shù)。從表3中可以看出，持續(xù)干期日數(shù)與平均氣溫呈正相關(guān)關(guān)系，夏季和秋季的相關(guān)系數(shù)通過了0.01和0.05的置信度檢驗，春季和冬季未通過檢驗，說明夏季和秋季氣溫的增加對持續(xù)干期日數(shù)的增加作用較明顯，而春季和冬季氣溫的變化對持續(xù)干期日數(shù)的影響很小。持續(xù)干期日數(shù)與降水量的相關(guān)系數(shù)均為負，且均通過了0.01的置信度檢驗，說明各季節(jié)降水量的減少會引起持續(xù)干期的增加，從相關(guān)系數(shù)的數(shù)值來看，夏季和秋季降水量的變化對持續(xù)干期的影響大于春季和冬季。持續(xù)干期日數(shù)與無降水日數(shù)的相關(guān)系數(shù)都為正值，且均通過了0.01的置信度檢驗，說明無降水日數(shù)的增加對持續(xù)干期日數(shù)的增加起著重要的作用，具體來說，無降水日數(shù)對夏季和秋季持續(xù)干期日數(shù)的影響大于春季和冬季。

從以上分析可以看出，持續(xù)干期日數(shù)的變化是多種因素共同作用的結(jié)果。降水量和無降水日數(shù)的變化對持續(xù)干期日數(shù)的變化起著重要的作用，而溫度對持續(xù)干期日數(shù)的影響比較小。

表2 廣東省持續(xù)干期日數(shù)與平均氣溫、降水量和無降水日數(shù)的相關(guān)系數(shù)Table2 Correlation coefficients between consecutive dry days and average temperature, average precipitation, rainless days in Guangdong Province

表3 廣西省持續(xù)干期日數(shù)與平均氣溫、降水量和無降水日數(shù)的相關(guān)系數(shù)Table3 Correlation coefficients between consecutive dry days and average temperature, average precipitation, rainless days in Guangxi Province

3 結(jié)論

利用華南地區(qū)（廣東省、廣西?。?6個地面氣象站53年逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，分析該地區(qū)各季節(jié)持續(xù)干期日數(shù)的時空分布特征，得到以下結(jié)論。

1）1960—2012年，華南地區(qū)春季和夏季持續(xù)干期日數(shù)的下降速率分別為0.042和0.108 d·(10 a)-1；秋季和冬季持續(xù)干期日數(shù)的上升速率分別為1.911和0.118 d·(10 a)-1。廣東省春季和夏季持續(xù)干期日數(shù)的下降速率分別為0.171和0.243 d·(10 a)-1；秋季和冬季持續(xù)干期日數(shù)的增加速率分別為1.737和0.32 d·(10 a)-1。廣西省春、夏和秋季持續(xù)干期日數(shù)的增加速率分別為0.109、0.046和2.117 d·(10 a)-1；冬季的減少速率為0.106 d·(10 a)-1。

2）華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)在春季呈現(xiàn)出從北向南逐漸增多的趨勢，夏季呈現(xiàn)出自西南向東北逐漸增加的趨勢，秋季呈自西向東逐漸增加的趨勢，冬季的空間分布和春季相似，呈現(xiàn)出從北向南逐漸增多的趨勢，但是持續(xù)干期日數(shù)是四個季節(jié)中最長的，大致在20～44 d。持續(xù)干期日數(shù)最長的地區(qū)位于廣東南部的徐聞、湛江、陽江、深圳等沿海地帶。

3）從年際變化來看，春季持續(xù)干期日數(shù)增加趨勢最明顯的區(qū)域是廣西省的南部地區(qū)，減少趨勢最明顯的區(qū)域是廣東省的沿海地區(qū)。夏季持續(xù)干期日數(shù)呈增加趨勢的區(qū)域主要位于廣西省的中部和南部，呈減少趨勢的區(qū)域位于廣東省大部分地區(qū)和廣西省的東部。秋季持續(xù)干期日數(shù)整體呈現(xiàn)增加趨勢，變化傾向率較大的區(qū)域主要位于廣西省的中部和廣東省的東北部沿海地區(qū)。冬季持續(xù)干期日數(shù)傾向率為正的區(qū)域主要集中在廣東省的中南部和東部地區(qū)，以及廣西的東部邊緣，傾向率為負的區(qū)域主要集中在廣東省的北部以及廣西的中部和西北部地區(qū)。

4）持續(xù)干期日數(shù)的變化與降水量表現(xiàn)出負相關(guān)性，與氣溫和無降水日數(shù)表現(xiàn)為正相關(guān)性。從相關(guān)系數(shù)來看，降水量和無降水日數(shù)的變化對持續(xù)干期日數(shù)的變化起著重要的作用，而溫度對持續(xù)干期日數(shù)的影響比較小。

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Abstract: Based on the daily precipitation data of 46 meteorological stations in South China from 1960 to 2012, the temporal and spatial variations of consecutive dry days in each season were analyzed. The result indicates that: 1) Consecutive dry days have fluctuating downward trends in spring and summer in South China, and the decreasing rates are 0.042 and 0.108 d·(10 a)-1, respectively. Consecutive dry days have fluctuating rising trends in autumn and winter in South China, and the rising rates are 1.911 and 0.118 d·(10 a)-1, respectively. Consecutive dry days have fluctuating downward trends in spring and summer in Guangdong Province, and the decreasing rates are 0.171 and 0.243 d·(10 a)-1, respectively. Consecutive dry days have fluctuating rising trends in autumn and winter in Guangdong Province, and the rising rates are 1.737 and 0.32 d·(10 a)-1, respectively. Consecutive dry days have fluctuating downward trends in spring, summer and autumn in Guangxi Province, and the rising rates are 0.109, 0.046 and 2.117 d·(10 a)-1respectively. Consecutive dry days have fluctuating downward trends in winter in Guangxi Province, and the decreasing rate is 0.106 d·(10a)-1. 2) Consecutive dry days are increasing from north to south in spring, from southwest to northeast in summer, from west to east in autumn and from north to south in winter in South China. Consecutive dry days in winter range between 20 to 44 days, which is the longest in four seasons. 3) Change rate of consecutive dry days range between -1.20 to 1.00 d·(10 a)-1in spring: the increment is most obvious in the south of Guangxi and the decrement is most obvious in the coastal area of Guangdong; Change rate of consecutive dry days range between -1.00 to 0.60 d·(10 a)-1in summer, which showed an increasing trendin southern and central Guangxi and a decreasing trend in most areas of the Guangdong Province and eastern Guangxi; Change rates of consecutive dry days range between 0 to 3.50 d·(10 a)-1in autumn, which showed an overall increasing tendency, and the increment is most obvious in the middle of Guangxi and the northeast coast of Guangdong; Change rates of consecutive dry days range between -1.50 to 2.00 d·(10 a)-1in winter; the increment is most obvious in the mid-south and east of Guangdong and in the east margin of Guangxi, the decrement is most obvious in the north of Guangdong and in the middle and northwest of Guangxi. The increasing tendency of consecutive dry days is most obvious in autumn. 4) The consecutive dry days are a negatively correlated with the precipitation, and positively correlated with the temperature and the non-precipitation days. The changes of the precipitation and non-precipitation days play an important role in the changing of consecutive dry days, and temperature only have a small influence on the consecutive dry days.

Temporal and spatial variation characteristics of the consecutive dry days in south China

WANG Ying1, WANG Jingsong1, YAO Yubi1,2, HUANG Xiaoyan1
1. Key Laboratory of Arid Climatic Change and Reducing Disaster of Gansu Province, Key Open Laboratory of Arid Change and Disaster Reduction of China Meteorological Administration, Institute of Arid Meteorology, China Meteorological Administration, Lanzhou 730020, China；2. Meteorological Bureau of Dingxi City, Dingxi 743003, China

Precipitation; Consecutive Dry Days; South China; Temporal and Spatial Variation

X16

A

1674-5906（2014）01-0086-09

王鶯, 王勁松, 姚玉璧, 黃小燕. 中國華南地區(qū)持續(xù)干期日數(shù)時空變化特征[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 2014, 23(1): 86-94.

WANG Ying, WANG Jingsong, YAO Yubi, HUANG Xiaoyan. Temporal and spatial variation characteristics of the consecutive dry days in south China [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(1): 86-94.

國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（2013CB430200；2013CB430206）；國家重大科學(xué)研究計劃（2012CB955903）；中國清潔發(fā)展機制基金；蘭州干旱氣象研究所博士科研啟動項目（KYS2012BSKYO2）

王鶯（1984年生），女，助理研究員，博士。E-mail: wangyn924@163.com

2013-10-25