永安市近50年降水變化特征分析

王丹平 潘志玲 羅苑苗

摘要?利用永安國家基準氣候站1969—2018年降水資料，分析總結了近50年降水變化特征。結果表明：永安市年降水量呈下降趨勢，氣候傾向率-7.6?mm/10年，在1975年及2018年發生突變。一年中降水集中在3—6月，5月為降水量峰值;降水時段集中在春季，春季降水占50%以上，呈顯著下降趨勢，是導致全年降水下降的直接原因。1969—2018年有11年降水異常度較大，大部分年份發生較明顯的ENSO事件，說明厄爾尼諾或拉尼娜現象發生時伴有降水非正常年份。

關鍵詞?降水;變化特征;異常度;MK檢驗

中圖分類號：S161.6?文獻標識碼：A?文章編號：2095-3305（2020）03-091-02

DOI：?10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.038

近百年來，受全球變暖影響，中國年平均地表溫度升高幅度為0.5～0.8℃，略高于全球氣溫平均升高幅度。氣候變暖將會使全球大氣環流發生改變，區域降水量也將隨之發生變化。中國氣候變化研究是氣候學界非常關注的重要問題，降水作為關鍵要素更是受到高度重視[1-3]。永安市地處福建省中部偏西，居于武夷山脈和戴云山脈過渡地帶，氣候溫和，四季分明，光照充足，雨量充沛，自然環境良好，具有季風氣候和山區氣候特征。由于地處山區，暴雨時常發生，引發山洪、泥石流等災害發生[4]。因此分析永安市近50年降水變化特征，對農業生產和防汛抗旱具有一定指導意義。

1?資料與方法

采用永安國家基準氣候站1969—2018年逐月降水作為研究資料，四季按福建省季節劃分標準，即3—6月為春季、7—9月為夏季、10—11月為秋季、12月至翌年2月為冬季。多年平均降水取1969—2018年降水平均值。運用線性傾向分析、趨勢分析、降水距平百分率及Mann-Kendall非參數檢驗法分析降水變化基本特征。

2?降水變化特征分析

2.1?年降水量變化特征

近50年永安市降水量波動幅度較大，呈振蕩變化趨勢（圖1）。年平均降水量1?574.5?mm，年降水量最小值在2003年，為973.7?mm，最大值在1975年，為2?337.3?mm。1984—1996年降水偏少，量值基本低于50年平均值，其他年份降水量在50年平均值上下波動，年降水量總體呈下降趨勢，氣候傾向率為-7.6?mm/10年。從5年滑動平均趨勢看，20世紀70年代前期年降水量小幅上升，70年代后期略下降，80年代基本平穩，90年代至2018年除21世紀初有較明顯波動外，其余時段變化平穩，總體趨于下降。

2.2?月降水量變化特征

分析1969—2018年月平均降水量及占全年總降水量百分比可知，永安市降水集中在3—6月，占全年降水55.57%。1—5月降水量逐漸增大，5月達到峰值后，6—7月呈減少趨勢，8月較7月降水量略有增加，9—12月降水量持續減少。

2.3?四季降水變化特征

經分析統計得出，永安市平均降水量分別為春季3?874.9?mm、夏季377.0?mm、秋季110.9?mm、冬季114.6?mm，分別占多年平均總降水量的55.57%、23.94%、7.04%、13.45%。說明永安市四季降水分布不均，集中在春季，春季降水量占全年50%以上，夏季次之，秋冬季相對較少。

2.3.1?春季降水變化特征?永安市春季降水氣候傾向率為-25.0?mm/10年，降水變化幅度較大，總體呈遞減趨勢。20世紀60年代后期至80年代初降水量波動較大，80年代波動較平緩;20世紀90年代至21世紀初除個別年份外，其余年份均低于平均值;21世紀初至2018年有較大波動，其中21世紀初和2010年后降水量驟減，可能伴有春旱，2010年前有降水突增，易發生暴雨洪澇災害。

2.3.2?夏季降水變化特征?永安市夏季降水氣候傾向率為18.0?mm/10年，降水變化幅度較大，總體呈振蕩上升趨勢。20世紀70年代中期、80年代中期、21世紀初有較大幅度波動，可能存在旱澇急轉情況。20世紀80年代中期至90年代中期降水基本低于平均值，90年代中期至21世紀初降水量增加，2003年驟減達最低值，而后基本維持上升趨勢。

2.3.3?秋季降水變化特征?永安市秋季降水氣候傾向率為1.9?mm/10年，20世紀80年代中期至90年代中期秋季降水均小于平均值，結合該時段夏季降水偏少，易出現夏秋連旱，不利于水庫調度及農業生產。總體上看，秋季降水呈“正常-偏少-偏多”的略增多趨勢。

2.3.4?冬季降水變化特征?永安市冬季降水氣候傾向率為4.2?mm/10年，降水變化幅度較小。20世紀60年代末期降水較多，70年代總體正常，80年代明顯偏少，僅有2年降水量高于平均值，90年代后期至今降水基本趨于正常。冬季降水總體呈“正常-偏少-偏多”的上升趨勢。

3?降水異常與ENSO事件關系

將永安市各時段降水異常程度分為7個等級，定義年降水距平百分率R/R≥30%為異常偏多、20%≤R/R<30%為顯著偏多、10%

很多專家已對降水異常與ENSO事件進行大量分析，羅瀲蔥[5]指出“在所有厄爾尼諾或拉尼娜年，降水都會異常。”據統計，自1969年以來，1970—1971年、1973—1976年、1984年底至1985年、1988—1989年、1995—1996年、1998年底至2000年初、2007年底至2008年、2010年底至2012年都發生了較明顯厄爾尼諾現象，2015—2016年厄爾尼諾向拉尼娜轉換，1991—1994年、2002—2007年ENSO規模較小。永安市近50年降水異常度異常偏多（少）、顯著偏多（少）年份有11年，其中有9年發生較明顯ENSO事件，占總數82%。可見厄爾尼諾或拉尼娜現象發生時，一般伴有降水非正常年份，即洪澇年或干旱年，但洪澇年或干旱年與厄爾尼諾或拉尼娜年沒有單一響應。

4?年降水量MannKendall檢驗

采用MannKendall非參數檢驗法對永安市1969—2018年降水變量檢驗可知，UB與UF線相交于1975及2018年，且交點位于±1.96臨界線內，通過95%信度檢驗，表明降水量在1975年及2018年突變（圖2）。近50年降水在20世紀60年代末至70年代后期基本呈上升趨勢，70年代后期至80年代初有略下降，80年代初期短暫上升后，UF持續小于0，表示呈較長時段下降趨勢，與年降水變化圖表征趨勢一致。

5?結論

（1）永安市1969—2018年降水量趨于下降，氣候傾向率-7.6?mm/10年，降水量年際變化大。

（2）一年中降水集中在3—6月，5月達峰值，6—7月降水下降，8月降水量上升達小高峰后繼續下降。

（3）降水主要集中在春季，占全年55.57%，春季降水呈顯著下降趨勢，夏、秋、冬季呈小幅上升趨勢。春季降水減少是導致全年降水下降的直接原因。

（4）1969—2018年共11年降水異常度較大，其中有9年發生較明顯的ENSO事件，1975、1991、2003及2016年降水異常偏多或偏少，說明當厄爾尼諾或拉尼娜現象發生時，一般伴有降水非正常年份，但洪澇年或干旱年與厄爾尼諾或拉尼娜年沒有單一響應。

（5）M-K檢驗表示降水量1975及2018年突變，20世紀60年代末至70年代后期降水基本呈上升趨勢，70年代后期至80年代初略微下降，80年代初期短暫上升后開始呈下降趨勢，總體下降趨勢不明顯。

參考文獻

[1]?丁一匯，任國玉，石廣玉，等.氣候變化國家評估報告（1）：中國氣候變化的歷史和未來趨勢[J].氣候變化研究進展，2006，2（1）：1-5.

[2]?劉春葵.氣候變異與氣候變化對水循環影響研究綜述[J].水文，2003，23（4）：1-7.

[3]?左洪超，胡隱樵，呂世華.中國近50年氣溫及降水量的變化趨勢分析[J].高原氣象，2004，23（2）：238-244.

[4]?林新彬，劉愛鳴，林毅，等.福建省天氣預報技術手冊[M].北京：氣象出版社，2013.

[5]?羅瀲蔥，秦伯強，朱廣偉.太湖流域上游降水特征分析[J].地理科學，2012，24（4）：472-476.

責任編輯：黃艷飛