我國長江中下游地區夏季降水診斷分析

徐延欣

（肅南裕固族自治縣氣象局，甘肅 張掖 734400）

1 概述

地球氣候正經歷一次以全球變暖為主要特征的顯著變化。自1860年有氣象觀測記錄以來，全球平均溫度升高了0.6℃。

我國長江中下游地區，主要受東亞季風氣候影響，氣候類型為亞熱帶季風氣候。夏季高溫多雨，冬季溫和少雨。從季節分布看，長江中下游地區降水受海陸水汽交換影響較為明顯。本文主要分析該地區夏季（以6～9月為主）降水變化，對全球氣候變化的相應。

2 資料和方法

2.1 資料

利用1951-2013年長江中下游地區39個站點6～9月降水資料。

2.2 方法

運用小波變換、M—K檢驗等診斷方法[1-3]，分析1951-2013年長江中下游地區夏季降水年代際變化，以及逐年夏季降水周期變化和突變檢驗。

3 降水線性趨勢

1951-2013年長江中下游地區6～9月降水時間序列曲線（如圖1所示），并運用五點二次平滑和9年滑動，得到平滑曲線值（如圖2～3所示）。

圖1 降水距平百分率及其線性趨勢

圖2 降水距平百分率及其五點二次平滑

圖3 降水距平百分率及其9年滑動平均

1951-2013年長江中下游地區6～9月的降水量總體上呈上升趨勢（如圖1所示），即降水總體逐年增多。由圖2看出，1993年以前，夏季降水存在小幅波動，但在1967年附近夏季降水量明顯減少；1993年后，夏季降水量比較穩定，降水量持續偏多。由圖3看出，1961年之前，夏季降水量基本穩定在平均量附近；1961-1991年之間，長江中下游地區夏季降水量有小幅波動，但總體上持續少于平均降水量，即降水量偏少；1988年后，長江中下游夏季降水量持續多于平均量，即降水量偏多。

總體而言，20世紀以來，受全球氣候變暖大環境影響，長江中下游地區夏季降水變化明顯，總體呈降水增多趨勢；20世紀50～80年代，夏季降水基本穩定在平均量附近；80年代末以來，以此為轉折，夏季降水量總體呈持續偏多趨勢，且較為穩定。

4 降水周期變化

圖4 長江中下游6～9月降水小波變換

逐年降水量值變化具有周期性，對1951-2013年6～9月降水量進行小波變換，將降水距平值在時間和頻率兩個方向展開，提取降水序列的周期（如圖4所示）。

由圖4看出，上半部分為低頻，等值線相對稀疏，對應降水量值較長周期的振蕩；下半部分為高頻，等值線相對密集，對應其較短尺度周期的振蕩。由此，呈現出的振蕩之處，分辨出奇異點，每個奇異點即為一次突變轉折點。上圖中，在頻率為9時的1964年，1973年，1982年，1990年處，小波系數出現了最大值，說明分別在以上的各自年份前后，夏季降水量發生了較強的振蕩，即出現了降水量的較大波動值，異常偏多或偏少。同時，在1960以前，長江中下游夏季降水量變化相對穩定；在1990年之后，其降水量變化也相對穩定。

5 降水突變檢驗

1951-2013年，長江中下游地區夏季降水，以1988年為轉折點，呈現先偏少、后偏多的趨勢。利用M-K方法，檢驗其降水變化序列（如圖5所示）。

圖5 長江中下游6～9月降水突變檢驗

由圖5，降水序列1總體呈上升趨勢，在1952年的值為負值，1975年后，其值大于1.96（除去1978年，1986年，1990年，1992年），即降水量是顯著增多的。對于降水序列2，1985年之前，其值大于1.96，即降水量是顯著增多的；1985年之后，降水量也是增多的，但值小于1.96，因此降水量增多不顯著。降水序列1和降水序列2相交于一點，即1985年為降水突變點，同時突變點的值大于1.96，說明此突變點是顯著的。

總體而言，檢驗結果說明了長江中下游地區夏季降水量在1985年前后發生了轉多突變，這與中國80年代末，長江中下游地區夏季降水量總體呈偏多趨勢基本一致。

6 結論

全球變暖大背景下，海水熱膨脹、山岳冰川消融，致使海平面上升，同時加速海水蒸騰，促使海陸水汽交換加聚。我國長江中下游地區，受東亞季風氣候影響顯著，致使長江中下游地區夏季降水明顯。

20世紀以來，長江中下游地區夏季（6～9月）降水變化明顯，總體呈降水增多趨勢；20世紀50-80年代，夏季降水基本穩定在平均量附近；80年代末以來，以此為轉折突變點，夏季降水量總體轉為持續偏多趨勢，且較為穩定。

由突變檢驗結果說明，長江中下游地區夏季降水量在1985年前后發生了轉多突變，這與中國20世紀80年代末，長江中下游地區夏季降水量總體呈偏多趨勢基本一致。