嘉興市梅雨量的灰色拓撲預測分析

范文俊，李瑾，楊永平，孫達，馮金祥，邊永高*

(1.嘉興市南湖區農作物管理站，浙江 嘉興 314051； 2.嘉興市氣象局 浙江 嘉興 314000)

嘉興市地處長江下游浙北平原，位于北亞熱帶南緣，東近海洋，是東亞季風盛行區，風向季節變化明顯，氣候溫和，雨量豐沛，日照充足，四季分明，適宜多種作物生長。嘉興市全年降雨量約1 200 mm，多雨年份達1 700 mm以上，少雨年不足800 mm，年際間變幅在900 mm以上，75%的年份超過1 000 mm。其中，降雨量以6月至7月上旬的梅汛雨最多，一般年在250 mm左右，約占全年降雨量的20%，但梅雨量年際間變化較大，多的年份在350 mm以上，如1999年達到607 mm，有些年份雨量極少，甚至是空梅，如1978年僅62 mm。

這種年際間梅雨量的懸殊差異對嘉興地區當年的晚稻播種育秧及瓜果蔬豆等農作物的生長造成嚴重影響。如空梅少雨年份易引起作物干旱缺水而減產，洪澇多雨年份易致作物受淹死苗爛果等，導致減產且影響品質。因此，科學地做好年際間梅雨量的長期預測，對于嘉興市農業減災防災、增產增收具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

根據嘉興市1953—2017年65 a的氣象資料，取每年6—7月上旬的梅汛降雨量為分析材料，其圖形曲線如圖1。

圖1 嘉興市1953—2017年梅雨量曲線

1.2 方法

還原模型為：

2 結果與分析

2.1 建立模型

根據圖1，取定一組閥值ξi。ξ1≤100 mm，101 mm≤ξ2≤150 mm，151 mm≤ξ3≤200 mm，201 mm≤ξ4≤250 mm，251 mm≤ξ5≤300 mm，301 mm≤ξ6≤350 mm，351 mm≤ξ7≤400 mm，401 mm≤ξ8≤450 mm，451 mm≤ξ9≤500 mm，ξ10≥501 mm。

對上述各閥值數列建立帶有殘差修正的還原模型：

2.2 預測分析

根據以上GM(1，1)模型群，預測2017—2052年各年份梅汛期降雨量曲線波形(圖2)，預測梅汛雨不同降水量出現年份(表1)。

圖2 嘉興市2017—2052年梅汛期降雨量預測曲線

降雨量/mm預測發生年份發生后間隔期/a≤1002019、2031、204712～16101～1502023、2031、2040、20498～9151～2002021、2025、2029、2034、2038、2043、20484～5201～2502020、2024、2028、2032、2037、2042、20474～5251～3002022、2027、2033、2039、2045、20525～6301～3502025、2033、2042、20528～9351～4002028、2040、205212401～5502038、20391

由表1可見，≤100 mm降雨量出現的機率相對較低，為8.3%；自2019年第1年出現后間隔期為12～16 a；101～150 mm降雨量出現機率為11.1%，自2023年出現后間隔期為8～9 a；151～200 mm降雨量出現機率最大，為19.4%，自2021年出現后間隔期為4～5 a；201～250 mm降雨量出現機率亦最大，為19.4%，自2020年出現后間隔期亦為4～5 a；251～300 mm，出現機率16.7%，自2022年出現后間隔期為5～6 a；301～350 mm降雨量出現機率降至11.1%，自2025年出現后間隔期延長為8～9 a；351～400 mm降雨量出現機率降至8.3%，自2028年發生后間隔期延長至12 a；500～550 mm降雨量特大梅汛降雨出現機率最低為5.6%，預測在2038～2039年前后出現。

3 小結與討論

梅雨量≤100 mm、≥351～400 mm的出現機率相對較低，均為8.3%，間隔期較長為12 a；101～150 mm及301～350 mm降雨量出現機率略大，均為11.1%，間隔期8～9 a；151～250 mm降雨量的出現機率最高，為38.8%，間隔期4～5 a；251～300 mm降雨量出現機率亦較大，為16.7%，一般間隔期5～6 a。

梅雨量500～550 mm以上的特大梅澇年出現的機率最低為5.6%，預測為2038—2039年前后出現。