1981-2010年呼和浩特地區(qū)降水極端事件特征分析

李 鵬

（呼和浩特市氣象局，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020）

1 資料和方法

本研究選取呼和浩特市的6個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站（呼市南郊、武川、土左旗、托縣、和林、清水河），利用1981-2010年的逐日降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行研究，所有數(shù)據(jù)均來(lái)自中國(guó)氣象局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。采用翟盤茂百分位法來(lái)確定6個(gè)自動(dòng)氣象站極端降水事件的閾值，選取1981-2010年中任意一年中逐日降水量按照升序順序排序，將各年份序列中順位第90個(gè)百分位上的30個(gè)降水量值取平均，定義為該值作為該地極端強(qiáng)降水時(shí)間的閾值，當(dāng)該站某日降水量級(jí)超過(guò)了此閾值，就可以認(rèn)定當(dāng)日出現(xiàn)了極端降水時(shí)間。

2 結(jié)果與分析

2.1 極端降水閾值的空間分布

呼和浩特市降水閾值在10.7～15.5 mm/d，最大值出現(xiàn)在呼和浩特市區(qū)和土左旗，最小值出現(xiàn)在北部區(qū)武川縣，兩者相差4.8mm。從總體降水分布來(lái)看呼和浩特地區(qū)極端降水閾值分布除武川較小外其他地區(qū)沒(méi)有明顯區(qū)別，均值約為14.8mm，超過(guò)中雨（10mm）量級(jí)，量級(jí)較小。

2.2 降水極端事件變化特征分析

2.2.1 降水極端事件的年際變化

呼和浩特市極端降水日數(shù)在20世紀(jì)90年代和2005年前后，基本高于平均值，近30年的其他時(shí)候普遍低于平均值，這說(shuō)明90年降水極端事件的日數(shù)是偏多的，最大值出現(xiàn)在2003年的11.5天，最小值出現(xiàn)在2007年，僅有3.6天，但總體看極端降水日數(shù)的年際變化波動(dòng)較大，無(wú)明顯趨勢(shì)變化。呼和浩特市極端降水量呈下降趨勢(shì)，年際波動(dòng)較大，線性擬合率為-4.99 mm/10a，幅度較為明顯。通過(guò)滑動(dòng)平均可以看出極端降水量呈先增后減的態(tài)勢(shì)變化。90年代以前極端降水量平均較低，90年代緩慢上升、保持平穩(wěn)，進(jìn)入21世紀(jì)后下降回落，研究極端降水日數(shù)和極端降水量發(fā)現(xiàn)兩事件的變化基本相同。

呼和浩特市雨日天數(shù)總體呈現(xiàn)高-低-高-低的變化態(tài)勢(shì)，年際波動(dòng)較大，變化幅度不明顯，總體來(lái)看，近30年雨日天數(shù)以0.33d/10a在增加，對(duì)持續(xù)干旱天數(shù)的研究表明，持續(xù)干旱天數(shù)年際波動(dòng)較大，特別是90年代以后，最大值出現(xiàn)在2004年80.7天，最小值出現(xiàn)在2003年36天，說(shuō)明呼市地區(qū)降水年際波動(dòng)不規(guī)則影響持續(xù)干旱天數(shù)變化波動(dòng)大，總體來(lái)看，近30年來(lái)持續(xù)干旱天數(shù)以0.39d/10a的速度在減少。

2.2.2 降水極端事件變化的空間分布

極端降水日數(shù)呈現(xiàn)出南北增、中部減的特征分布，其范圍為-0.52-0.67d/10a，雖然呼市市區(qū)為-0.08d/10a的下降趨勢(shì)，但幅度太小、幾乎不變，最大增幅為托克托縣0.67 d/10a，最大降幅為北部武川縣-0.52 d/10a。對(duì)極端降水量的研究發(fā)現(xiàn)，除托克托縣以6.13mm/10a的幅度在增長(zhǎng)以外，其他地區(qū)都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，降幅為-0.80--17.43mm/10a，其中南部區(qū)清水河縣降幅最大，為-17.43mm/10a，其次為北部區(qū)武川縣的-11.02mm/10a，結(jié)合極端降水日數(shù)特征發(fā)現(xiàn)，和林和土左旗均為日數(shù)增加，降水量減少，說(shuō)明兩地極端降水平均單次降水強(qiáng)度有所減少。

呼和浩特市持續(xù)干旱日數(shù)大部分呈現(xiàn)出減少的趨勢(shì)，只有呼市市區(qū)呈現(xiàn)出3.65d/10a的趨勢(shì)在增加，清水河增幅較小，為0.60d/10a，其余都為較少趨勢(shì)，范圍在-0.21～-4.82d/10a，其中降幅最大的地區(qū)為土左旗-4.82d/10a，其他都在-1d/10a以下。對(duì)雨天日數(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，呼和浩特市雨天日數(shù)呼市市區(qū)和武川縣為減少趨勢(shì)，其余為增加趨勢(shì)，最大增幅為和林縣1.47d/10a，最大降幅為呼市市區(qū)-0.85d/10a。

2.3 平均降水與極端降水之間的關(guān)系研究

年平均降水量和年極端降水量相關(guān)度非常好，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.955，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)二者達(dá)到了0.01的顯著水平。

年平均降水量與年極端降水日數(shù)之間的相關(guān)度也非常高，相關(guān)度系數(shù)為0.901，其回歸方程的P值達(dá)到了0.01的顯著水平。