1956—2014年鐵嶺縣降水變化趨勢分析

李冰　董寶磊　孫秀恒

摘要 1956—2014年鐵嶺縣年降水量呈現逐年減少趨勢，減少速率為0.34 mm/10年，年平均降水量為670.9 mm。月平均降水最多的年份為2010年，平均降水量為103.4 mm；最少的年份為1999年，降水量為25.8 mm。分析月平均降水量得出，1月平均降水量最少為5.7 mm；7月平均降水量為最多177.2 mm。1—7月月降水量逐漸增加，7—12月降水量開始減少。分析四季降水量得出，春季平均降水量為35.5 mm，夏季平均降水量為143.0 mm，秋季平均降水量為40.4 mm，冬季平均降水量為6.8 mm。夏季降水較多，冬季降水量較少。

關鍵詞 降水；變化趨勢；遼寧鐵嶺；1956—2014年

中圖分類號 P426.61+4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）16-0169-02

近年來全球平均氣溫逐年上升，降水量逐步減少。IPCC第四次評估報告指出，全球氣溫達到1000年以來的最高值[1]。中國處于東亞季風區，受季風影響， 區域氣候的年代際變化有自身的特點，與全球氣候變化存在不同之處，并且降水的年代際變化比氣溫更明顯[2-3]。黃榮輝等[4]分析了中國近40年來的降水變化情況，結果表明，中國降水的年代際變化明顯，其引起的氣候災害導致了經濟損失，且影響較為嚴重。林學椿等[5]研究了中國近40年的氣候變化趨勢，發現降水減少速率為12.66 mm/10年，氣溫上升傾向率為0.04 ℃/10年。本文根據1956—2014年鐵嶺縣降水量數據資料，運用線性傾向估計方法，初步探討近59年來該地區降水量的趨勢變化和突變點。

1 資料與方法

1.1 地理和氣候情況

鐵嶺縣隸屬于遼寧省鐵嶺市，位于遼寧省北部，南依沈陽，東鄰撫順，西接調兵山市，中環鐵嶺市銀州區，地理坐標為123°28′～124°33′E、41°59′～42°33′N。鐵嶺縣處于中溫帶亞濕潤區，屬于季風性大陸性氣候區，熱量充足，四季分明，雨水充沛，雨熱同季，氣候溫和。年平均降水量675 mm，無霜期146 d左右。年平均氣溫7.3 ℃，年平均日照時數約2 600 h。7月最高氣溫35.8 ℃，平均氣溫24.4 ℃；1月最低氣溫-34.3 ℃，平均氣溫-13.5 ℃。

1.2 數據來源

本文選用1956—2014年鐵嶺縣臺站的降水資料。四季劃分如下：春季為3—5月，夏季為6—8月，秋季為9—11月，冬季為12月至翌年2月。

1.3 分析方法

本文采用線性傾向估計法[6]，將氣溫的變化趨勢利用一元線性回歸方程進行擬合，即：

y=ax+b

式中，y為變量，a、b分別為回歸系數、回歸常數。a的符號表征趨勢傾向，a<0，說明y呈下降趨勢；a>0，說明y呈上升趨勢。b值反映了上升或下降的速率。

2 結果與分析

2.1 平均降水變化特征

通過分析1956—2014年鐵嶺縣年降水量變化曲線，發現該地區年降水量呈現逐年減少的趨勢（圖1）。建立一元線性回歸方程如下：

y=-0.033 8x+57.097，R2=0.001 9

1956—2014年平均降水量為670.9 mm，月平均降水量為56.1 mm。由圖1可以得出，該地區的年降水量起伏較大，但正在以0.34 mm/10年的速率減少。說明隨著氣候的變化，年降水量正在逐步減少。由圖1可以看出，月平均降水最多的年份為2010年，平均降水量為103.4 mm，比平均值多47.3 mm；其中月平均降水較多的年份為1959年，降水量為89.2 mm，比平均值多33.1 mm；1986年月平均降水量為81.6 mm，比平均值多25.5 mm。其中月平均降水最少的年份為1999年，降水量為25.8 mm，比平均值少30.3 mm；其中月平均降水較少的年份為1958年，降水量為38.9 mm，比平均值少17.2 mm；2006年月平均降水量為38.6 mm，比平均值少17.5 mm。

2.2 月平均降水量變化

由圖2可以看出，月平均降水量為56.1 mm，其中1月平均降水量為5.7 mm，是一年中降水最少的月份，比平均值少50.4 mm。此時為鐵嶺縣冬季，也是一年中氣溫最低的月份。7月平均降水量為177.2 mm，為全年降水最多的月份，比平均值多121.1 mm，比平均值最小的1月降水多171.5 mm。此時正值鐵嶺縣汛期，也是一年中氣溫最高的月份。由圖2還可以看出，鐵嶺縣降水從1月到7月是一個逐漸增加的過程，6—7月降水量增幅最大，進入夏季，降水量增多，適合農作物生長。而7—12月降水量開始減少，其中8—9月降水下降率較大，進入秋季，降水減少，適合秋收。

2.3 四季降水量變化特征

2.3.1 春季降水量變化特征。通過分析1956—2014年鐵嶺縣春季降水量變化曲線，發現該地區春季降水量呈現逐年增加的趨勢（圖3），建立一元線性回歸方程如下：

y=0.046 3x+34.139，R2=0.004

由圖3可以看出，春季平均降水量為35.5 mm，2000年以后春季降水波動較大，其中2010年春季降水量為80.6 mm，是春季降水量最多的一年，比平均值多45.1 mm；2001年春季降水量為11.4 mm，是春季降水量最少的一年，比平均值少24.1 mm。

2.3.2 夏季降水量變化特征。通過分析1956—2014年鐵嶺縣夏季降水量數據資料，變化曲線如圖4所示。發現該地區夏季平均降水量呈現逐年減少的趨勢，建立的一元線性回歸方程如下：

y=-0.017 6x+143.51，R2=0.000 5

由圖4可以看出，夏季平均降水量為143.0 mm，自1956年開始夏季降水波動較大，其中2010年春季降水量為274.5 mm，是夏季降水量最多的一年，比平均值多131.5 mm；2000年夏季降水量為57.5 mm，是夏季降水量最少的一年，比平均值少85.5 mm。endprint

2.3.3 秋季降水量變化特征。通過分析1956—2014年鐵嶺縣秋季降水量變化曲線，發現該地區秋季降水量呈現逐年減少的趨勢（圖5），建立的一元線性回歸方程如下：

y=-0.077 4x+42.662，R2=0.007

由圖5可以看出，秋季平均降水量為40.4 mm，秋季降水量波動幅度較大，其中1974年秋季降水量為84.9 mm，是秋季降水量最多的一年，比平均值多44.5 mm；1962年秋季降水量為13.9 mm，是秋季降水量最少的一年，比平均值少26.5 mm。

2.3.4 冬季降水量變化特征。通過分析1956—2014年鐵嶺縣冬季降水量數據資料，發現該地區冬季降水量呈現逐年增加的趨勢，變化曲線如圖6所示，通過建立的一元線性回歸方程如下：

y=0.047 7x+5.404 4，R2=0.037 4

由圖6可以看出，冬季平均降水量為6.8 mm，冬季降水量波動較小，其中1957年冬季降水量為17.6 mm，是冬季降水量最多的一年，比平均值多10.8 mm；1960年冬季降水量為1.4 mm，是冬季降水量最少的一年，比平均值少5.4 mm。

3 結論與討論

分析結果表明，1956—2014年鐵嶺縣年降水量以0.34 mm/10年的速率減少，1月、7月分別為全年降水最少、最多的月份。春、夏、秋、冬季平均降水量分別為35.5、143.0、40.4、6.8 mm。夏季降水較多，冬季降水量較少。

4 參考文獻

[1] IPCC Report.Climate Change 2001：The Scientific Basis[R]. Cambridge：Cambrige University Press，2001.

[2] 裴浩，郝璐，韓經緯.近40年內蒙古候降水變化趨勢[J].應用氣象學報，2012，23（5）：543-550.

[3] 鄭景云，郝志新，葛全勝.黃河中下游地區過去300年降水變化[J].中國科學（D輯）：地球科學，2005（8）：765-774.

[4] 中國氣象學會.推進氣象科技創新、加快氣象事業發展：上冊[M].北京：氣象出版社，2004：3-11.

[5] 林學椿.近四十年我國氣候趨勢[J].氣象，1990，16（10）：16-21.

[6] 徐宗學，隋彩虹.黃河流域平均氣溫變化趨勢分析[J].氣象，2005，31（11）：7-16.endprint