1953---2010年浙西南山区降水与旱涝变化特征

2024年3月8日发(作者：人生格言励志)

第２９卷第３期　气象与环境学报　ＶＯｌ＿２９　ＮＯ．３　２０１３年６月　ＪＯＩ　ＮＡＩ，ＯＦ　ＭＥＴｅＯＲＯＬＯＧＹ　ＡＮＤ　ＥＮＶＩＲＯＮＭ匣ＮＴ　Ｊｕｎｅ　２０１３　吴吴曼，杨羡敏，姜燕敏．１９５３－－２０１０年浙西南山区降水与旱涝变化特征［Ｊ］．气象与环境学报，２０１３，２９（３）：５８—６２．　ＷＵ　Ｈａｏ－ｍｉｎ，ＹＡＮＧ　Ｘｉａｎ—ｒａｉｎ，ＪＩＡＮＧ　Ｙａｈ—ｒａｉｎ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｏｆ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ｄｒｏｕｇｈｔｓ　ａｎｄ　ｆｌｏｏｄｓ　ｆｒｏｍ　１９５３　ｔｏ　２０１０　ｉｎ　ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　ｍｏｕｎｔａｉｎ　ａｒｅａ　ｆｏ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１３，２９（３）：５８—６２．　１９５３－－－２０１０年浙西南山区降水与旱涝变化特征　吴昊昊　２杨羡敏　２姜燕　（１．南京大学大气科学学院，江苏南京２１００９３；２．丽水市气象局，浙江丽水３２３０００）　摘要：根据１９５３－－２０１０年浙西南山区逐月降水资料，在对不同时间尺度降水进行气候分析的基础上，利用降水距平百分　率研究年、季和月尺度上旱涝分布特征，并通过Ｍｏｒｌｅｔ连续小波变化探讨旱涝演变趋势。结果表明：近５８　ａ来，浙西南山区降　水量和雨日均呈下降趋势，且雨日减少幅度较明显，约每１０　ａ减少３．３９　ｄ。其中降水量以８月增多最显著，５月下降最明显；雨　日则以５月和１２月的减少最为突出。用Ｍｏｒｌｅｔ小波分析得出旱涝存在不同尺度的周期分量，并且各周期强度有所不同，其中　以４－－８　ａ周期和１６—＿２０　ａ周期最为强烈，２０１０年后浙西南山区旱涝向偏涝方向发展。年际尺度上，浙西南山区旱涝主要表现　为轻旱和轻涝；季和月尺度上，以８－－１２月旱涝发生最为频繁，其中干旱概率多于洪涝，但洪涝强度大于干旱。　关键词：气候学；降水；旱涝变化；Ｍｏｒｌｅｔ小波分析　中图分类号：Ｐ４６８．０　２４　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－５ｏ３Ｘ．２０１３．０３．０１０　引言　水量和雨日的年变化、季变化和月变化基本特征进　行研究，得出其在时域上的变化趋势。并选用复值　关于旱涝的研究，很多专家做过相关分析和探　Ｍｏｒｌｅｔ小波为母小波函数，通过Ｍｏｒｌｅｔ小波变　索。叶笃正等　研究表明，中国涝灾主要集中在江　化‘ｌ　探究浙西南山区旱涝演变的周期性规律，预　淮地区，江淮地区的旱涝灾害主要发生在６＿８月，　测未来旱涝的发展方向。同时，结合不同时间尺度　台风活动和梅雨异常是旱涝灾害的主要成因，其中　上降水距平百分率对旱涝的划分标准来评价干旱与　６　月的旱涝，大部分是由梅雨异常引起的。有研　洪涝的发生发展。　究　从降水气候特征着手，分析降水对旱涝的影　响；也有研究　叫从空间和时间两方面分析不同地　２结果分析　区的旱涝特征。还有研究　卜Ｍ　通过不同方法研究　２．１浙西南山区年降水与旱涝特征　旱涝指数、旱涝等级的划分，以及对气候的预测。浙　２．１．１年降水气候变化　西南山区处于浙闽两省结合部，属于亚热带季风气　图１给出了１９５３－－２０１０年浙西南山区降水距平　候，年平均降水量为１４１６．０９　ｍｉｉ１，年平均雨日为　和降水日数的变化趋势。从图１可以看出，降水量　１６３．０２　ｄ，四季分明，温暖湿润，雨量充沛，有着良好　气候倾向率呈下降趋势，但变化不明显。２０世纪５０　的生态环境和气候资源。旱涝是当地最严重的气象　年代，降水量以正距平为主，只有１９５５年和１９５７年　灾害之一，深受当地政府和有关部门的重视。目前，　表现为负距平。６Ｏ年代至８０年代中期，除１９６１—　针对该地区旱涝气候特征研究和旱涝长期演变趋势　１９６２、１９６９－－１９７０、１９７３－－１９７５年和１９８３年降水量　预测不多。本研究主要从降水气候变化特征的分析　表现为正距平外，其他年份降水量为一致的负距平。　展开，深入探究旱涝在不同时间尺度上的分布结构，　降水偏多年份中，以１９７５年最显著，正距平为　并通过Ｍｏｒｌｅｔ小波变化来预测未来浙西南山区旱涝　５４０．３１　ｍｍ；降水偏少年份中，以１９７１年和１９７９年　演变的发展趋势。　最明显，分别比年平均降水量偏少４４８．４９　ｔｏｎｉ和　１资料与方法　４０９．２９　ｍｍ。８０年代中期之后，降水距平正负交替　出现，其中２０１０年降水量达到近５８　ａ最大值，为　以１９５３－－２０１０年浙西南山区逐年、逐月降水量、　２０８９．６９　ｍｉｌｌ，比年平均降水量偏多６７３．６１　ｍｉ／１。　雨日资料为研究对象，资料序列长度为５８　ａ，共６９６　雨日变化较雨量明显。一元线性拟合表明，雨　个月。首先采用多尺度趋势分析　对浙西南山区降　日气候倾向率为一３．３９　ｄ／１０　ａ，通过０．Ｏ５显著性水　收稿日期：２０１２—０３—０２；修订日期：２０１２－０５—２６。　基金项目：浙江省丽水市科技计划项目（２０１０ＪＹＺＢ１０）资助。　作者简介：吴吴曼，男，１９８０年生，高级工程师，主要从事应用气象及气象电子等相关研究，Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｕｈａｏｍｉｎＳ０４８＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｒｎ。　

第３期　吴吴曼等：１９５３－－２０１０年浙西南山区降水与旱涝变化特征　６１　减主要表现为春、秋季雨量减少，夏、冬季雨量增加；　２．２．２季和月尺度旱涝变化　而雨日变化情况是除了夏季雨日有小幅的增加趋势　表２给出了近５８　ａ浙西南山区各类型旱涝发生　外，其他季节均呈减少趋势，其中只有春季雨日的气　的概率。本研究各月份旱涝划分标准是按照降水量　候倾向率通过了０．０１显著性水平。　距平百分率≤一４０％为旱，降水量距平百分率≥４０％　表２　１９５３ｍ２０１０年浙西南山区逐月和各季不同类型旱涝发生概率　Ｔａｂｌｅ　２　Ｔｈｅ　ｍｏｎｔｈｌｙ　ａｎｄ　ｓｅａｓｏｎａｌ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ａｎｄ　ｆｌｏｏｄ　ｔｙｐｅｓ　ｆｒｏｍ　１９５３　ｔｏ　２０１０　ｉｎｔｈｅ　ｓｏｕｔｈｗｅｓｔｍｏｕｎｔａｉｎ　ａｒｅａ　ｏｆＺｈｅｊｉａｎｇ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ　％　为涝　的标准来评判浙西南山区各月旱涝，然后按　为主，冬旱则是轻旱占绝对的比重。四季中，洪涝灾　照降水量距平百分率的偏离程度来确定旱涝的类　害则主要体现在夏、秋、冬季。夏季以轻涝为主，而　型。如降水量距平百分率范围在一６０％一一４０％为　且主要集中在初夏梅雨期；中涝为秋季洪涝的主要　轻旱、一８０％～一６０％为中旱、一９５％一一８０％为重　成分；也有特涝发生，如１９５３、１９５６年和１９８７年秋　旱，≤一９５％为特旱。同样，距平百分率范围在　季的降水量距平百分率分别为９３．５％、１６１．２％和　４０％　０％为轻涝、６０％－－８０％为中涝、８０％　５％　１１９．０％；冬季洪涝程度较轻，但１９９４年为重涝，　为重涝，≥９５％为特涝。从表２可以看出，各月份轻　１９５９年和２０１０年为特涝级别。　旱、中旱、轻涝与中涝发生概率比较大，且较轻程度　的干旱多于洪涝，而重旱、特旱、重涝和特涝发生比　３结论　率相对较小，但较重程度的洪涝多于干旱。各月份　（１）１９５３－－２０１０年浙西南山区年降水量和年雨　中，８－－１２月为旱涝发生最频繁，干旱出现概率为　日均呈下降趋势，降水强度为小幅增强态势，其中雨　２７．６％＿３９．７％，而洪涝发生概率只有２０．７％一　目下降较明显，气候倾向率为一３．３９　ｄ／１０　ａ，通过　２７．６％，干旱概率明显大于洪涝概率。但从强度上　０．０５显著性水平。年际尺度旱涝主要以轻旱和轻涝　来讲，各月份轻旱、中旱和重旱的发生概率明显多于　为主，但涝情多于旱情。　轻涝、中涝和重涝的概率，但发生特旱的概率明显小　（２）浙西南山区旱涝存在不同尺度的周期分量，　于特涝。　且各周期强度有所不同。年际尺度上４—８　ａ的周期　季节尺度旱涝划分标准是按照降水量距平百分　振荡最为强烈，年代际尺度上则主要表现为１６—　率≤一２５％为旱。干旱又按照降水量距平百分率的　２０　ａＮ期变化。推测２０１０年后浙西南山区将维持一　偏离程度划分为轻旱（一５０％～一２５％）、中旱　段降水充沛期，旱涝发展趋势为偏涝。降水和旱涝　（一７０％一一５０％）、重旱（一８０％一一７０％）和特旱　的气候演变特征，２０世纪５０年代降水高于平均水　（≤一８０％）。同样，按照降水量距平百分率≥２５％　平，且以３　ａ周期振荡为主；６０－＿９０年代之前，存在　为涝，划分为轻涝（２５％－５０％）、中涝（５０％一　７　ａ左右的旱涝交替特征；９０年代之后，连续多（少）　７０％）、重涝（７０％一＿８０％）和特涝（≥８０％）　。表　雨的交替时间缩短至２—１４　ａ为主。　２显示，浙西南山区秋旱和冬旱发生的比例最高，分　（３）近５８　ａ来浙西南山区，各季度、各月降水量　别占２９．３％和３１．０％，其中秋旱主要以轻旱和中旱　和雨日特征表现为降水量以夏季６月最多，春季５　

６２　气象与环境学报　第２９卷　月其次，冬季１２月最少。雨日则是３＿＿６月较多，秋　季１０—１１月较少。各月、各季度雨量、雨日的变化　趋势为降水量以夏季８月增多最显著，春季５月下　降最明显；雨日则以５月和１２月的减少最为突出。　各季节中，只有春季雨日的减少通过了０．０１显著性　水平。各月份中，８—１２月为旱涝最频繁，且干旱概　率明显多于洪涝，但特旱概率小于特涝。各季节中，　旱情以秋旱和冬旱为主，涝情则是夏、秋、冬季发生　比例较高。　［９］　唐亚平，张凯，李忠娴，等．１９６４－－２００８年辽宁省旱涝　时空分布特征及演变趋势［Ｊ］．气象与环境学报，　２０１１，２７（２）：５０—５５．　［１０］　车少静，李春强，申双和．基于ＳＰＩ的近４１年（１９６５—　２００５）河北省旱涝时空特征分析［Ｊ］．中国农业气象，　２０１０，３１（１）：１３７—１４３．　邵晓梅，刘劲松，许月卿．河北省旱涝指标的确定及其　时空分布特征研究［Ｊ］．自然灾害学报，２００１，１０（４）：　１３３—１３６．　［１２］　普布卓玛，周顺武．西藏地区旱涝等级划分及时空分　参考文献　［１］　叶笃正，黄荣辉．长江黄河流域旱涝规律和成因研究　［Ｍ］．济南：山东科学技术出版社，１９９６：３８７．　［２］　黄荣辉，徐予红，周连童．我国夏季降水的年代际变化　及华北干旱化趋势［Ｊ］．高原气象，１９９９，１８（４）：４６５—　４７６．　布特征［Ｊ］．高原气象，２００２，２１（２）：２１０—２１６．　［１３］　肖志强，林纾，尚学军，等．陇南山区春末夏初旱涝指　数的确定与预测研究［Ｊ］．干旱地区农业研究，２００６，　２４（３）：２６—３０．　［１４］　袁云，李栋梁，安迪．基于标准化降水指数的中国冬季　干旱分区及气候特征［Ｊ］．中国沙漠，２０１０，３０（４）：　９１７—９２５．　［１５］　施能，陈家其，屠其璞．中国近１００年来４个年代际的　［３］刘可群，陈正洪，张礼平，等．湖北省近４５年降水气候　变化及其对旱涝的影响［Ｊ］．气象，２００７，３３（１１）：５８—　６４．　［４］　张善强．黄河流域夏季旱涝变化及气候物理因素的影　响［Ｊ］．气象与环境学报，２０１１，２７（３）：４０—４４．　［５］赵学敏，胡彩虹，吴泽宁，等．汾河流域降水及旱涝时　空结构特征［Ｊ］．干旱区研究，２００７，２４（３）：３４９—３５４．　［６］郭锐，智协飞．中国南方旱涝时空分布特征分析［Ｊ］．　气象科学，２００９，２９（５）：５９８—６０５．　［７］吴友均，师庆东，常顺利．１９６１－－２００８年新疆地区旱涝　时空分布特征［Ｊ］．高原气象，２０１１，３０（２）：３９１—３９６．　［８］　唐伍斌．广西秋冬季旱涝的时空分布特征及同期环流　分析［Ｊ］．气象，２００９，３５（１）：１０８—１１３．　气候变化特征［Ｊ］．气象学报，１９９５，５３（４）：４３１－４３９．　［１６］　丁裕国，江志红．气象数据时间序列信号处理［Ｍ］．北　京：气象出版社，１９９８：２７８—２８３．　邓自旺．子波气候诊断技术的研究［Ｍ］．北　［１７］　林振山，京：气象出版社，１９９９：２４—３７．　［１８］　中国气象局政策法规司．气象标准汇编２００５－－２００６　［Ｍ］．北京：气象出版社，２００８：３３—５２．　［１９］　孙卫国，程炳岩，顾万龙．河南省气候变化与北极涛动　的多时间尺度相关［Ｊ］．高原气象，２００８，２７（２）：４３０—　４４１．　［２０］　吴昊曼，姜燕敏，茅军念．丽水汛期降水多时间尺度演　变特征［Ｊ］．暴雨灾害，２０１０，２９（２）：１７６—１８０．　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｏｆ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ｄｒｏｕｇｈｔｓ　ａｎｄ　ｆｌｏｏｄｓ　ｆｒｏｍ　１９５３　ｔｏ　２０１０　ｉｎ　ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　ｍｏｕｎｔａｉ●　ｎ　ａｒｅａ　ｏｒ／￣＾　ｌｒ－ｍ　ａｅｊｉ　●■　ａｎｇ　ｐｒｏｖｉ●　ｎｃｅＷＵ　Ｈａｏ．ｍｉｎ　，一　ＹＡＮＧ　Ｘｉａｎ—ｍｉｎ　－－　ＪＩＡＮＧ　Ｙａｎ—ｍｉｎ　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００９３，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｌｉｓｈｕｉ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ｌｉｓｈｕｉ　３２３０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｏｎｔｈｌｙ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ｆｒｏｍ　１９５３　ｔｏ　２０１０　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　ｍｏｕｎｔａｉｎ　ａｒｅａ　ｏｆ　Ｚｈｃｊｉａｎｇ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｔｉｍｅ　ｓｃａｌｅｓ．ｎｌｅ　ａｎｎｕａ１．ｓｅａｓｏｎａｌ　ａｎｄ　ｍｏｎｔｈｌｙ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｎｄ　ａｌｏｏｄ　ｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ　ｎｄ　ａｉｔｓ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｔｒｅｎｄ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ａ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｏｍ－　ａｌｙ　ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ　ａｎｄ　ａ　Ｍｏｒｌｅｔ　ｗａｖｅｌｅｔ　ｒａｔｎｓｆｏｒｍ．１＇ｌ１ｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｈｅ　ｔｒａｉｎｆａＵ　ａｎｄ　ｒａｉｎ　ｄａｙ　ａｒｅ　ｎ　ｔｉｈｅ　ｄｅｃｒｅａｓｎｇ　ｉｒｔｅｎｄｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　ｍｏｕｎｔａｉｎ　ａｒｅａ　ｏｆ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ　ｏｖｅｒ　ｈｅ　ｐａｓｔｔ　５８　ｙｅａｒｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｆｏｒ　ｒａｉｎ　ｄａｙ，ａｎｄ　ｉｓｔ　ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｉｓ　３．３９　ｄａｙｓ　ｐｅｒ　ｄｅｃａｄｅ．Ｒａｉｎｆａｌｌ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ｉｎ　Ａｕｇｕｓｔ　ａｎｄ　ｄｅｃｒｅａｓｅｓ　ｎ　Ｍａｙ　ｓｉｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ。ｗｈｉｌｅ　ｒａｉｎ　ａｙ　ｄｅｄｃｒｅａｓｅｓ　ｉｎ　Ｍａｙ　ａｎｄ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．ｎｌｅ　ｒｏｕｇｈｔｄ　ａｎｄ　ｆｌｏｏｄ　ｈａｓ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｙｃｌｅｓ　ｏｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｓｃａｌｅｓ　ａｃ—　ｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ａ　Ｍｏｒｌｅｔ　ｗａｖｅｌｅｔ虹ａｎｓｆｏＩＴＩ１　ｍｅｔｈｏｄ。ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｃｙｃｌｅ　ｄｉｆｆｅｒｓ．Ａｍｏｎｇ　ａｌｌ　ｃｙｃｌｅｓ．ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｔｗｏ　ｃｙｃｌｅｓ　ｉ．ｅ．ａ　４．８　ｙｅａｒｓ　ｃｙｃｌｅ　ａｎｄ　ａ　１６－２０　ｙｅａｒｓ　ｃｙｃｌｅ　ａｒｅ　ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ．Ｉｔ　ｉｓ　ｅｓｔｉｍａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｎｄ　ａｌｆｏｏｄ　ｗｉｌｌ　ｄｅｖｅｌｏｐ　ｔｏ　ｆｌｏｏｄ　ａｆｔｅｒ　２０１０　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　ｍｏｕｎｔａｉｎ　ａｒｅａ　ｏｆ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｉｔ　ｉｓ　ｌｉｇｈｔ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｎｄ　ａｉｇｈｔｌ　ｌｏｏｄ　ｆｏｎ　ｉｎｔｅｒ．ａｎｎｕａｌ　ｓｃａｌｅ　ｎ　ｉｈｅ　ｓｔｔｕｄｙ　ａｒｅａ．Ｄｒｏｕｇｈｔ　ａｎｄ　ｌｏｏｄ　ｆｍａｉｎｌｙ　ａｐｐｅａｒｓ　ｆｒｏｍ　Ａｕｇｕｓｔ　ｔｏ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　ｏｎ　ｓｅａｓｏｎａｌ　ａｎｄ　ｍｏｎｔｈｌｙ　ｓｃａｌｅｓ．　ｅ　ｐｒｏｂａｂｉｉｌｙ　ｏｆ　ｔｒｏｕｇｈｔｄ　ｉｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｈａｔｎ　ｈａｔｔ　ｏｆ　ｌｆｏｄ．ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｏｆ　ｌｆｏｏｄ　ｉｓ　ｇｒｅａｔｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｒｏｕｇｈｔ．ｄ　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｃｌｉｍａｔｏｌｏｇｙ；Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ；Ｄｒｏｕｇｈｔ　ａｎｄ　ｆｌｏｏｄ　ｃｈａｎｇｅ；Ｍｏｒｌｅｔ　ｗａｖｅｌｅｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ