淺析長江中下游地區夏季極端降水量時間變化特征

黃衛東+黃茜

摘 要：利用長江中下游地區1961—2010年88個測站夏季（6—8月）的逐日降水資料，NOAA延伸再建的海表面溫度資料和NCEP/NCAR再分析500hPa高度場資料。利用第95百分位法統計出極端降水序列，采用EOF、REOF分解、線性傾向估計以及M-K突變性檢驗等方法對我國長江中下游地區夏季極端降水的時空特征進行了分析。結果表明：長江中下游地區劃分為6種主要的空間型：分別為運河流域型、入海型、兩湖平原型、南部型、北方型和沿海型。6種主要空間型的夏季極端降水年際變化特征并不完全一致，但從長期變化趨勢來看，除了湘北、贛北及長江中下游地區東北部，這3塊小區域的極端降水表現為減少外，其余區域均表現為增加趨勢；進入20世紀90年代，長江中下游地區整體夏季極端降水偏多。

關鍵詞：長江中下游地區；夏季；極端降水量；時間演變；空間分布

中圖分類號：S166 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170631064

1 長江中下游地區夏季極端降水與夏季降水量的關系

下圖給出長江中下游地區1961—2010年夏季極端降水量的時間序列和對應50a夏季降水量的時間序列。由圖1可以看出極端降水量與當年夏季降水量具有極相似的變化趨勢，極端降水高值年對應降水總量大的年份，粗略地可以說明：極端降水的高低在一定程度上影響著夏季降水的豐沛程度。分別計算6個空間型代表臺站的極端降水與夏季降水量的比值（表略），統計可得：長江中下游各個主要空間型的夏季極端降水在總降水中占有很大的比重，且略有地區差異。其中，兩湖平原型比值達40%以上的多達19a，南部型達16a，運河流域型和沿海型達12a，入海型為11a，北方型僅5a；比值達50%除了北方型為1a，沿海型為8a、入海型為9a之外，其它3站均達12a。總體而言，在長江中下游地區夏季降水總量增加的情況下，極端降水的貢獻率很大。造成各分區比率不同的原因可能與地理位置和地形有關，北方型居于內陸，周圍大湖大河系統較之其它空間型小，來自東南海上的水汽在向陸地行進中逐漸減少；入海型和沿海型靠海，地勢平坦，降水基數較大且年際間變化幅度不會過大，異常年份多是受臺風等強天氣系統影響。

2 長江中下游地區夏季極端降水年際變化分析

下面給出長江中下游地區夏季極端降水量標準化距平序列與Mann-Kendall統計量曲線。由圖2（a）可以看出，長江中下游地區夏季極端降水在80年代中期之前持續波動，整體以負距平為主；自80年代中期到20世紀末，極端降水距平呈持續上升走勢，于1997年到達峰點值，進入20世紀90年代后極端降水正距平值明顯大于負距平絕對值。另外，以±0.3的距平值為界限，易得出極端降水相對多年：1969、1980、1991、1995、1996、1998、1999、2002年共8年；極端降水相對少年：1963、1966、1967、1971、1978、1985年共6a。

圖2（b）中UF曲線顯示，長江中下游地區自20世紀80年代以來，夏季極端降水量呈增長趨勢，并且從1995年開始上升趨勢明顯，曲線超過了α=0.05臨界線，甚至于1998年持續超過0.001顯著性水平（相應臨界線值為|±2.56|）[19]，這表明長江中下游地區夏季極端降水量增加趨勢是十分顯著的。UF曲線與UB曲線相交于1988年且交點位于臨界線之間，說明長江中下游地區夏季極端降水量20世紀90年代初的增多是一次突變現象，具體是1988年開始。

為了進一步了解長江中下游地區夏季極端降水量50a的趨勢變化情況，采用線性傾向估計法，給出氣候趨勢系數[20]空間分布圖來說明極端降水隨時間的變化，和氣候傾向率[21]的空間分布圖來說明變化趨勢上升下降的速率。由圖3（a）相關系數可知，長江中下游地區夏季極端降水量除了湘北部、江西北部以及長江中下游東北部這3塊極小區域表現為減小趨勢之外，其余絕大部分區域均表現為增加趨勢，其中江浙兩省交界處的小部分區域增加相對而言顯著（陰影區通過了0.05信度檢驗）。由圖3（b）傾向率可以看出，長江中下游地區大部分區域50a來的夏季極端降水量的增加率大于10 mm /10a，其中浙江平湖的增加最為顯著，為37.3 mm /10a。因此可知，1961—2010年長江中下游地區夏季極端降水量的6個主要空間型年際變化特征并不完全一致，除了湘北、贛北、長江中下游東北部的極小塊區域極端降水量表現為減少外，其余區域均表現為增加趨勢。

3 結論

長江中下游區域6個主要空間型的夏季極端降水量年際變化特征并不完全一致，但從長期變化趨勢來看，除了湘北、贛北、長江中下游地區東北部，這3塊小區域的極端降水表現為減少外，其余區域均表現為增加趨勢。

進入20世紀90年代，長江中下游地區整體夏季極端降水偏多年份增加，極端降水量增大，這是一次突變現象，具體是從1988年開始。

作者簡介：黃衛東（1960-），男，土家族，大專，工程師，氣象科技服務。