內蒙古東部呼倫貝爾市1958-2004年夏季降水量變化的研究

高福新+季雨+王彬

摘要：本文利用1958-2004年7個測站夏季（6-8月）的月降水量資料，采用Morlet小波分析方法，對內蒙古東部的呼倫貝爾市47年間夏季降水量的多時間尺度特征進行了分析。

關鍵詞：呼倫貝爾市；數據與方法；結果分析

一、分析方法

1、趨勢分析方法。本文采用線性擬合方法進行趨勢分析。把氣候要素（y）寫成時間（x）的線性函數y=ax+b，其中a，b為經驗常數。通過實際資料，利用最小二乘法計算出a和b，其中a 表示線性函數的斜率，也就是氣候要素的線性趨勢。a為正（負）表示增加（減小）趨勢，零表示無變化趨勢。

2、周期分析方法。本文使用小波變換作為周期分析方法。氣候資料是多尺度的，用傳統的統計判別方法很難判別其演化過程。而小波變換具有能夠在時域和頻域同時保持良好的局部化特征，能夠揭示突變點位置，并且具有多分辨特性等優點，就好像是一個數學放大鏡，調節放大倍數就可以清楚地看出氣候時間序列在各時間尺度上的變化趨勢。所以，用小波變換研究大氣科學中的問題有很大的優越性和巨大的潛力。

二、結果和分析

1、趨勢分析

呼倫貝爾市夏季降水距平百分率的趨勢分析

圖1給出了呼倫貝爾市在1958- 2004年47年間夏季降水距平百分率的變化情況，由線性函數的系數可知，降水量有及其微弱的下降趨勢，降水距平百分率的傾向率為0.501%/10a。降水量最多出現在1998年，超出平均值約70%。最少在2004年，低于平均值約60%。

2、小波分析

呼倫貝爾市夏季降水量的小波分析

圖5中，圖a橫坐標為年份，圖b橫坐標為功率，圖a，圖b的縱坐標相同，均為時間尺度。由圖5可以看出，呼倫貝爾市夏季降水在1965- 2004年存在著一個2- 8年的準周期（圖5.a），從整體上看，夏季降水存在著約為3年，4年，7年的周期，且他們均通過了95%的置信度的功率譜檢驗（圖5.b）。即在呼倫貝爾夏季量存在著約為3年，4年和7年的周期振蕩。

3、突變分析

呼倫貝爾市夏季降水量的突變分析

圖9是1958- 2004年呼倫貝爾市夏季降水量M- K突變分析曲線。由UF曲線可見，呼倫貝爾市夏季降水除在1959年有所下降外，1958- 1963年有所增加，1964- 1983年整體呈明顯的減少趨勢，其中1975年達到顯著水平，根據UF和UB曲線交點的位置，確定突變點在1964年。1984- 2001年呈增加趨勢，2002- 2004年又呈現減少趨勢。在1976年存在一個突變，但是該突變沒有達到顯著水平。

結論：本文利用線性擬合，小波分析和M- K方法，對呼倫貝爾市1958- 2004年47年間的夏季降水量進行了趨勢、周期性特征及突變特征的分析，主要的研究結果如下：

（1）呼倫貝爾市的夏季降水量在1958- 2004年期間均呈現減弱的趨勢，減少微弱，降水距平百分率的傾向率分別為0.501%/10a。

（2）呼倫貝爾市夏季降水在1965- 2004年存在著一個2- 8年的準周期，從整體上看，存在著約為3年，4年和7年的周期振蕩。

（3）呼倫貝爾市在1964- 1983年呈現較明顯的下降趨勢，突變點在1964年。在1976年也存在一個突變，但是該突變沒有達到顯著水平。