辽宁锦州50年最大连续降水量变化分析

辽宁锦州50年最大连续降水量变化分析 ()胡 伟,杨 旭 辽宁省人工影响天气办公室 ,辽宁沈阳 110016 摘要 利用锦州 1961,2010年 5、6、7、8、9月农作物生长季的日降水资料 ,从 50年的降水资料中选出 5,9 月各月中最大连续降水量采 用一元线性趋势估计和小波分析等方法进行变化分析 。结果表明 ,锦州最大连续降水量的平均变化趋势率总体是上升的 。锦州站 5,9 月最大连续降水总量的总趋势是呈现缓慢上升的 ,在 1994年出现历史最大值 ,达 511 mm。在 2003年出现历史最小值 ,仅为 101. 6 mm。 锦州 5,9月最大连续降水总量存在着 2a左右的时间尺度周期 。 关键词 锦州 ;最大连续降水量 ;变化分析 + ( ) 中图分类号 P 458. 1 21 文章编号 0517 - 6611 201125 - 15748 - 03 文献标识码 A Ana lysis on M a x im um C on secut ive Prec ip ita t ion dur ing 50 Y ear s in J inzhou of L iaon in g Prov ince ()HU W e i e t a l W ea the r Modifica tion O ffice of L iaon ing P rovince, Shenyang, L iaon ing 110016 A b stra c t A cco rd ing to da ily p rec ip ita tion da ta in c rop s grow ing sea son from M ay to Sep tem be r during 1961 - 2010 in J inzhou, the monthly m axim um con secutive p rec ip ita tion in J inzhou a re stud ied by un ita ry linea r trend e stim a tion and wave le t ana lysis ba sed on p rec ip ita tion da ta from M ay to Sep tem be r du ring 50 yea rs. The re sults show tha t the ove ra ll m axim um consecu tive p rec ip ita tion ave rage change trend ra te is in2 c rea sing. In J inzhou, m axim um con tinuous p rec ip ita tion amount app ea red in 1994, abou t 511 mm , wh ile m inim um va lue in 2003 wa s only 101. 6 mm. A bout 2 a tim e2sca le cyc le exists in m axim um continuou s p rec ip ita tion amount. Key word s J inzhou; M axim um consecu tive p rec ip ita tion; V a ria tion ana lysis [ 1 - 8 ] 近来国内外对极端天气气候事件有过诸多的研究 , 但是针对一地区最大连续降水量的变化研究尚不多见 。因 此 ,开展对锦州 5 ,9 月农作物生长季的最大连续降水量的 变化分析 ,这无论是对深入了解锦州的气候变化特征 、科学 决策 ,还是了解极端天气气候事件及防灾减灾都具有重要的 现实意义 。笔者利用一元线性趋势估计和小波分析对锦州 的最大连续降水量的变化进行了探讨 。 1 资料来源与研究方法 1. 1 资料来源 根据辽宁省气候中心整编的锦州气象观测 降水资料 ,资料年代选用 1961,2010年 5、6、7、8、9月的日降 图 1 锦州站 50年来 5月份最大连续降水量分布 水资料 ,从 50年的降水资料中选出 5,9 月各月中最大连续 F ig. 1 The d istr ibu t ion of ma x im um con secu t ive prec ip ita t ion in 降水量作为研究对象 。 M a y dur ing 50 yea rs in J inzhou Sta t ion 1. 2 分析方法 采用一元线性趋势估计和小波变换对锦州 最大连续降水量的变化进行分析 。针对锦州 5,9月最大连 续降水总量 ,采用小波分析方法 ,小波变换的离散形式为 : n 1 2 ΔΔψΔ( ) ( )W a, b= | a | tρ f i t[ i t - b / a ]。其中 , ?t为样本间 i = 1 隔 , i为样本序号 , n 为样本量 , a 为频率参数 , b为时间参数 。 ( )小波振幅 W a, b随参数 a和 b变化 , 通过小波变换 , 将一维 要素序列变成以 a和 b为坐标的二维图像 , 通过对二维图像 的分析可得到关于要素的区域特征 。 2 结果与分析 2. 1 锦州站 5 ,9 月各月最大连续降水量的分布变化 由 图 1,5 可见 , 5 月锦州最大连续降 水 量 的 多 年 平 均 值是 图 2 锦州站 50年来 6月份最大连续降水量分布 The d istr ibu t ion of ma x im um con secu t ive prec ip ita t ion in F ig. 2 25114 mm , 50年的总趋势是上升的 , 1990 年前段呈缓慢上升 June dur ing 50 yea rs in J inzhou Sta t ion 趋势 , 1990年后段的变化呈现下降趋势 。5 月锦州最大连续 势 。6月锦州最大连续降水量的最大值出现在 1967年 ,达到 降水量的最大值出现在 1994年 ,达到 123. 4 mm ,最小值出现 209. 3 mm ,最小值出现在 2000年 ,仅为 3. 8 mm。在 2002年 ,仅为 3. 3 mm。 7月锦州最大连续降水量的多年平均值是 74. 45 mm , 506月锦州最大连续降水量的多年平均值是 46. 74 mm , 50 年的变化总趋势是呈缓慢上升的 , 1990 年前段比较平直 ,年的总趋势是平直的 , 1990 年前 、后段的变化都是呈下降趋 1990年后段的变化趋势是下降的 。7月锦州最大连续降水量 势的 ,且 1990年前段的下降趋势大于 1990 年后段的下降趋 的最大值出现在 1975年 ,达到 237. 1 mm ,最小值出现在 1962 年 ,仅为 1. 3 mm。 ( ) 作者简介 胡伟 1972 - ,男 ,江苏南京人 ,工程师 ,从事人工影响天气 研究 , E2m a il: huwe ibuy@ gm ail. com。 8月锦州最大连续降水量的多年平均值是 64. 47 mm , 50收稿日期 2011 205 227 图 3 锦州站 50年来 7月份最大连续降水量分布 F ig. 3 The d istr ibu t ion of max im um con secu t ive prec ip ita t ion in 图 5 锦州站 50年来 9月份最大连续降水量分布 Ju ly dur in g 50 years in J in zhou S ta t ion F ig. 5 The d istr ibu t ion of ma x im um con secu t ive prec ip ita t ion in Sep tem ber dur in g 50 years in J in zhou S ta t ion 除了 9月趋势率为负外 ,其他月份趋势率均为正 ,说明锦州 50年来 5,9月各月最大连续降水量的平均变化趋势率总体 是上升的 。 2. 2 锦州最大连续降水量 5 ,9 月总量趋势分析 经计算 可知 , 1961,2010、1961 ,1990、1990 ,2010 年这 3 个时间段 锦州站 5,9 月最大连续降水总量的趋势率分别为 81046、 - 31170、- 261535 mm /10 a。结合图 6可分析出锦州站 5,9 月最大连续降水总量的总趋势是呈现缓慢上升的 , 1990年前 段比较平直 , 1990年后段呈现下降的趋势 。锦州 5 ,9 月最 大连续降水总量在 1994 年出现历史最大值 ,达 511 mm。在 图 4 锦州站 50年来 8月份最大连续降水量分布 2003年出现历史最小值 ,仅 101. 6 mm。F ig. 4 The d istr ibu t ion of max im um con secu t ive prec ip ita t ion in A ugu st dur in g 50 yea rs in J in zhou S ta t ion 年的变化总趋 势是缓慢上升的 , 1990 年前段比较平直 , 1990 年后段的变化 趋势是上升的 。8月锦州最大连续降水量的最 大值出现在 1998年 ,达到 179. 1 mm ,最小值出现在 1989 年 , 仅为 11. 3 mm。 9月锦州最大连续降水量的多年平均值是 31. 35 mm , 50 年的变化总趋势是比较平直的 , 1990 年前段呈缓慢上升趋 势 , 1990年后段的变化趋势是下降的 。9 月锦州最大连续降 水量的最大值出现在 1969 年 ,达到 142 mm ,最小值出现在 2002年 ,仅为 1. 3 mm。 经计算 ,锦州最大连续降水量 5 ,9 月的变化趋势率分 图 6 锦州 5,9月最大连续降水总量趋势 别为 21103、01029、31204、31055、- 01344 mm /10a。由此可见 , F ig. 6 Trend of tota l am oun t of the max im um con secu t ive pre2 c ip ita t ion from M a y to Septem ber in J in zhou ,9月最大连续降水总量存在着 2年左右的时间尺度周期 。 2. 3 锦州 5,9月最大连续降水总量的小波分析 以锦州 5 参考文献,9月最大连续降水总量作为研究对象 ,进行小波分析 ,小波 [ 1 ] 杨旭 ,高杰 ,杨青. 辽宁人工增雨试验区最长连续降水日数变化分析指数正值表示最大连续降水总量要素处于所对应的子波周 () [ J ]. 安徽农业科学 , 2010, 38 30: 17095 - 17096.期中的偏多期 ,而负值则表示最大连续降水总量处于偏少 [ 2 ] 刘莉红 ,翟盘茂 ,郑祖光. 中国北方夏半年极端干期的时空变化特征() [ J ]. 高原气象 , 2010, 29 2: 403 - 411.期 。由图 7可知 ,锦州 5,9月最大连续降水总量存在 2年左 [ 3 ] 王革丽 ,杨培才 ,王咏青 ,等. 中国北方地区旱涝的年代际预测分析研 右的时间尺度周期 。() 究 [ J ]. 高原气象 , 2007, 26 1: 67 - 74. 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