新疆地区最大连续降水事件时空变化特征（可编辑）

新疆地区最大连续降水事件时空变化特征（可编辑） 第67 卷 第3 期 地 理 学 报 Vol.67,No.3 Mar.,2012 2012 年3 月 ACTA GEOGRAPHICA SINICA 新疆地区最大连续降水事件时空变化特征 1, 2, 3 1, 2, 3 4 4 李剑锋 , 张 强 , 白云岗 , 张江辉 1. 中山大学水资源与环境系, 广州 510275; 2. 中山大学华南地区水循环与水安全广东省普通高校重点实验室, 广州 510275; 3. 中山大学地理科学与学院, 广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室, 广州 510275; 4. 新疆水利水电科学研究院, 乌鲁木齐 830049 摘 要 : 基 于 新 疆51 个 站 点1960-2005 年 的 日 降 水 资 料 , 从 最 大 连 续 降 水 事 件 出 发 , 以 年 、 夏 、 冬 为 研 究 时 期 , 定 义 描 绘 最 大 连 续 降 水 事 件 的 日 数 、 降 水 量 和 降 水 强 度 的9 个 极 端 降 水 指 标 , 研 究 最 大 连 续 降 水 事 件 的 时 空 概 率 特 征 。 本 文 应 用 改 进 的Mann-Kendall 法 对 各 指 标 变 化 趋 势 进 行 检 验 , 采 用 基 于F 检 验 的 线 形 分 析 计 算 其 变 化 率 。 研 究 结 果 表 明 :1 年 和 夏 季 最 容 易 发 生2 天 的 最 大 连 续 降 水 天 数 , 最 大 连 续 降 水 事 件 日 数 越 长 , 降 水 强 度 越 低 ; 冬 季 易 发 生1 天 的 最 大 连 续 降 水 天 数 , 随 最 大 连 续 降 水 事 件 日 数 的 增 加 , 降 水 强 度 增 加 ;2 近 年 来 , 日 数 短 的 连 续 降 水 天 数 事 件 频 率 减 少 , 而 随 降 水 日 数 的 增 加 ; 降 水 量 有 增 加 趋 势 ; 因 此 , 新 疆 降 水 有 极 端 化 的 趋 势 ;3 新 疆 有 湿 润 化 趋 势 , 而 南 疆 在 夏 季 的 湿 润 趋 势 比 北 疆 明 显 , 北 疆 在 冬 季 比 南疆显著。 关键词: 最大连续降水; 极端降水;Mann-Kendall 检验;气候变化; 新疆 1 引言 气 候 变 化 导 致 水 文 循 环 的 剧 烈 改 变 , 从 而 极 大 地 改 变 了 一 系 列 气 象 水 文 过 程 , 表 现 在 [1-4] 降 水 、 蒸 发 、 地 表 径 流 、 地 下 径 流 等 过 程 的 时 空 分 布 变 化 。 近 年 来 , 如 洪 水 、 干 旱 、 台 风 等 极 端 水 文 气 象 事 件 频 现 , 这 些 灾 害 所 造 成 的 损 失 不 断 增 加 , 使 得 人 们 更 加 关 注 气 候 变 [5] 化 中 极 端 降 水 的 变 化 。 因 此 研 究 极 端 降 水 事 件 的 时 空 变 化 规 律 , 有 助 于 科 学 理 解 极 端 灾 害 的 时 空 分 布 , 对 减 少 灾 害 损 失 具 有 重 要 意 义 。 以 往 的 工 作 已 经 对 全 球 极 端 降 水 进 行 了 大 [6] 量 的 研 究 。Zhai 等 对 中 国1951-1995 年 极 端 降 水 进 行 分 析 , 认 为 中 国 降 水 天 数 显 著 减 [7] 少 , 而 降 水 强 度 有 显 著 增 加 趋 势 。Kunkel 等 得 出 美 国 极 端 降 水 有 上 升 趋 势 。 澳 大 利 亚 西 [8] 部观测到极端降水有减少趋势 。 新 疆 维 吾 尔 自 治 区 位 于 亚 欧 大 陆 中 部 , 地 形 复 杂 , 是 干 旱 半 干 旱 地 区 。 对 于 新 疆 的 降 [9] 水情 况已 有一 些研 究 , 薛燕 对新 疆70 多个 站点 的降 水资 料进 行研 究 , 认为 近50 年来 新疆 [10] 年降 水量 总体 上升 , 南疆 年降 水增 幅强 弱一 致性 好 , 北疆 差 。 杨莲 梅 采用 新疆55 个气 象 台 站1961-2000 年 的 逐 日 降 水 分 析 极 端 降 水 , 结 果 表 明80 年 代 以 后 天 山 北 麓 及 南 麓 极 端 降 水 量 和 频 次 显 著 增 加 , 极 端 降 水 强 度 没 有 显 著 变 化 , 极 端 降 水 频 次 增 多 导 致 极 端 降 水 量 显 [11] 著 增 多 , 极 端 降 水 量 变 化 导 致 年 降 水 量 变 化 。 戴 新 刚 分 析 近50 年 新 疆 温 度 降 水 配 置 演 变 收稿日期:2011-09-08; 修订日期 :2012-11-08 基金项目: 新疆科技项目201001066;200931105; 国家自然科学基金项目41071020;50839005 资助[Foundation: XinjiangTechnologyProgram,No.201001066;200931105;NationalNaturalS cienceFoundationofChina, No.41071020;No.50839005 作 者 简 介 : 李剑锋1987-, 男, 广州人, 硕士研究生, 主要从事极端降水 、 洪涝灾害及生态水文研究 。 E-mail:jianfengli.sysu@gmail 通讯作者 : 张强1974-, 男, 山东沂水人, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事流域气象水文学研究 、 旱涝灾害机理 、 流域地 表水文过程及其对气候变化的响应机制与机理以及流域生态需水等领域的研究工作 。 E-mail:zhangq68@//0>. 312-320 页3 期 李剑锋 等: 新疆地区最大连续降水事件时空变化特征 313 和 尺 度 特 征 , 认 为 新 疆 近20 年 高 温 多 雨 型 气 候 中 , 降 水 主 要 是 年 代 际 尺 度 成 分 的 贡 献 , [12] 温 度 主 要 由 全 球 变 暖 引 起 。 杨 金 虎 分 析 中 国 西 北 五 省 区 的 汛 期 极 端 降 水 , 认 为 新 疆 [13] 地 区 出 现 较 明 显 的 增 加 趋 势 。 张 强 等 基 于Copula 对 新 疆 极 端 降 水 概 率 时 空 分 布 特 征 进 行 分 析 , 认 为 北 疆 容 易 发 生 极 端 强 降 水 , 南 疆 易 发 生 极 端 弱 降 水 ; 山 区 容 易 发 生 长 历 时 强 弱 [14] 降 水 同 现 ; 平 原 容 易 同 时 发 生 从 降 水 总 量 定 义 的 极 端 强 降 水 和 极 端 弱 降 水 。 李 剑 锋 等 对 新 疆 极 端 降 水 概 率 分 布 特 征 的 时 空 演 变 进 行 分 析 , 认 为 新 疆 有 湿 润 化 趋 势 , 北 疆 湿 润 化 趋 势比南疆显著 ,1980 年后新疆发生涝的概率增大 , 发生旱的概率减少 。 [12, 15] 先 前 的 研 究 主 要 利 用 降 水 百 分 率 、 降 水 阈 值 等 来 定 义 极 端 降 水 事 件 。 最 近 , [16] Zolina 等 应 用 连 续 湿 润 天 数 的 历 时 及 其 降 水 强 度 来 研 究 欧 洲 极 端 降 水 , 得 出 连 续 湿 润 天 数 有 变 长 的 趋 势 , 其 对 应 的 降 水 强 度 增 加 。 事 实 上 , 最 大 连 续 降 水 天 数 也 是 极 端 降 水 的 重 要 一 方 面 , 某 时 期 内 持 续 时 间 最 长 的 降 水 对 当 地 的 洪 涝 灾 害 形 成 有 重 要 影 响 , 但 类 似 从 统 计 日 数 入 手 对 新 疆 极 端 降 水 的 研 究 较 少 。 基 于 此 , 本 文 以 反 映 最 大 连 续 降 水 天 数 的 极 端 降 水 指 标 为 基 础 , 从 年 、 夏 、 冬 角 度 来 估 计 发 生 最 大 连 续 降 水 天 数 事 件 的 日 数 、 降 水 量 和 降 水强度的时空变化特征 。 2 数据 本 文 采 用 由 国 家 气 象 信 息 中 心 提 供 的 新 疆51 个 站 点1960-2005 年 逐 日 降 水 资 料 进 行 分 析 图1。 资 料 中 ,12 个 站 点 存 在 缺 测 数 据 , 其 中2 个 站 点 缺 测 率 大 约1% , 其 余 站 点 均 小 于1% 。 本 文 采 用 以 下 方 法 [17] 对 缺 测 数 据 进 行 插 值 : 对 于1~2 天 缺 测 数 据 , 采 用 相 邻 天 数 的 平 均 降 水 量 进 行 插 值 ; 对 连 续 缺 测 天 数 图1 新疆气象站点分布图 较 长 连 续 超 过2 天 缺 测 的 情 况 , Fig. 1 Location of meteorological stations of Xinjiang 采 用 其 他 年 份 同 样 时 期 的 平 均 降 水 量 进 行 插 值 。 本 文 对 插 值 前 和 插 值 后 的 计 算 结 果 进 行 比 较 , 相 差 不 大 , 说 明 缺 测 数 据 及 插 值方法对最终结果影响不大 。 研 究 中 定 义 下 列 降 水 指 标 :1 年 、 夏 、 冬 季 中 最 大 连 续 降 水 天 数 AD ,SD ,WD , 也 就 是 有 降 水 天 数 持 续 时 间 最 长 的 天 数 , 降 水 天 数 是 指 日 降 水 量P ? 1 mm 的 天 数 。 在 某 一 时 期 中 , 可 能 出 现 几 次 具 有 最 大 连 续 降 水 天 数 的 降 水 事 件 , 研 究 中 只 考 虑 降 水 量 最 大 的 那 次 降 水 事 件 。2 年 、 夏 、 冬 季 中 最 大 连 续 降 水 事 件 的 总 降 水 量 AP ,SP ,WP ;3 年、 夏、冬季中最大连续降水事件的平均雨强 AI ,SI ,WI 。 3 方法 [18-20] 本 文 采 用 改 进Mann-Kendall 检 验 下 面 简 称MMK 进 行 趋 势 分 析 。 未 改 进 的MK [21] 检 验 是 在 全 球 范 围 内 得 到 广 泛 应 用 的 非 参 数 检 验 方 法 。 然 而 , 水 文 气 象 序 列 中 存 在 自 相 [20] 关 性 , 这 种 自 相 关 性 对MK 检 验 结 果 造 成 影 响 。 为 了 克 服 这 个 问 题 ,Hamed 和Rao 考 虑 序 列 中 不 同 延 时 的 自 相 关 性 并 提 出MMK 检 验 。 目 前MMK 方 法 已 经 在 水 文 气 象 分 析 中 得 [22] 到 应 用 , 并 表 明 其 结 果 具 有 稳 健 性 。 同 时 , 本 文 采 用 线 形 分 析 计 算 各 降 水 指 标 的 变 化 率 , 其 显 著 性 通 过F 检 验 来 检 验 。MMK 检 验 和F 检 验 均 在5% 置 信 水 平 下 进 行 趋 势 的 显 著地 理 学 报 67 卷 314 性检验 。 在 随 机 情 况 下 , 对 于 一 个 区 域 , 有 可 能 出 现 一 定 数 量 具 有 显 著 趋 势 的 站 点 , 而 实 际 上 该 区 域 趋 势 可 能 没 有 显 著 性 。 所 以 , 在 区 域 内 检 验 出 显 著 趋 势 站 点 并 不 表 明 该 区 域 具 有 显 [23-25] 著 趋 势 。 因 此 必 须 进 行 区 域 的 显 著 性 检 验 。 本 文 利 用Monte Carlo 模 拟 方 法 对 研 究 区 的 区 域 趋 势 模 拟1000 次 , 随 机 模 拟 中 具 有 显 著 趋 势 的 站 点 数 大 于N 的 频 率 即 为 区 域 显 著 性 水平p 。 4 结果 4.1 最大连续降水天数时空变化4.1.1 最 大 连 续 降 水 天 数 频 率 分 布 情 况 统 计 AD新 疆51 个 站 点 最 大 连 续 降 水 天 数 序 列 , 求 出 不 同 SDWD 最 大 连 续 降 水 天 数 的 发 生 频 率 图2 。 频 率 最 高 的年 最 大 连 续 降 水 天 数 是2 天 , 达 到35% ; 频 率 次高 的 是3 天 , 达 到30% ; 年 内 最 大 连 续 降 水 天 数 超 过9 天 的 频 率 非 常 低 。 对 于 夏 季 最 大 连 续 降 水 最 大 连 续 降 水 天 数 天 天 数 , 发 生 频 率 最 高 的 也 是2 天 , 接 近40% ; 频 率 次 高 的 是1 天 , 达 到25% ; 同 样SD 超 过9 天 的 图2 新疆AD 、SD 、WD 频率分布 Fig. 2 Frequencies of AD , SD , and WD in Xinjiang 发 生 频 率 非 常 低 。WD 发 生 频 率 最 高 的 是1 天 , 超 过35% ; 冬 季 也 有 很 大 频 率 是 不 产 生 降 水 , 本 文 称 其 为 最 大 连 续 降 水 天 数 为0 天 , 从 图 2 看 出 ,WD 为0 天 的 频 率 是 第 二 高 , 超 过25% ; 在 计 算 资 料 中 , 从 来 没 有 发 生 过 冬 季 最 大 连 续 降 水 天 数 超 过8 天 的 降 水 事 件 。 综 上 , 年 内 及 夏 季 最 容 易 发 生 持 续 时 间 为2 天 的 降 水, 而冬季最容易发生持续时间只有1 天的降水 。 4.1.2 最 大 连 续 降 水 天 数 时 间 演 化 图3 是 不 同 日 数 的AD ,SD ,WD 标 准 化 后 序 列 随 时 间 变 化 情 况 。 以AD 为 例 , 先 统 计 年 内 最 大 连 续 降 水 天 数 不 同 日 数 的 频 率 分 布 , 该 统 计 考 虑 所 有 站 点 , 求 得 不 同 历 时 不 同 年 份 的 频 率 ; 对 于 某 一 日 数 , 我 们 得 到 其 频 率 随 年 份 变 化 序列X ,按照下式求标准化序列Z : ˉ X-X Z 1 StdX ˉ 式 中 , X 是X 的 平 均 值 ,StdX 是 X 的 标 准 差 。 对Z 计 算5 年 滑 动 平 均 图 3 。 可 以 看 出 ,0~3 天AD 从1987 年 后 发 生 频 率 减 少 , 但 3~8 天 的 发 生 频 率 增 加 明 显 图 3a , 说 明 最 大 连 续 降 水 图3 新疆a AD, b SD, c 时 间 有 趋 向 变 长 的 WD 标准化序列随时间演变情况 趋 势 。SD 有 相 似 的 Fig. 3 Temporal alteration of 变 化 特 征 图 3b , normalized series of a AD, b SD, 0~2 天 SD 从 1987 and c WD in Xinjiang 年 频 率 减 少 , 但3~ 频 率3 期 李剑锋 等: 新疆地区最大连续降水事件时空变化特征 315 8 天SD 有 所 增 加 。WD 最 大 连 续 降 水 天 数 的 范 围 是0~7 天 ,1987 年 后 ,0~1 天WD 发 生 频 率 较 少 , 而2 天 以 上WD 频 率 则 增 加 图3c 。 以 上 三 个 最 大 连 续 降 水 天 数 指 标 的 变 化 特 征 具 有 一 定 的 相 似 性 : 近 十 几 年 , 日 数 短 的 最 大 连 续 降 水 天 数 发 生 频 率 较 低 , 而 日 数 长 的 频 率较高 ,说明最大连续降水天数有增加 、 趋向极端的趋势 。 4.1.3 最 大 连 续 降 水 天 数 时 空 变 化 从ADMMK 趋 势 分 析 结 果 看 图4a , 在 北 疆 北 部 、 天 山 东 部 以 及 南 疆 西 部 有 显 著 上 升 的 站 点 , 而 全 疆 没 有 显 著 下 降 站 点 ; 另 外 还 有 更 多 站 点 没 有 显 著 趋 势 , 其 中 大 部 分 是 不 显 著 上 升 。 北 疆 北 部 、 天 山 东 部 以 及 南 疆 西 部AD 增 长 率 相 对 较 大 图4d , 达 到 每10 年0.2~0.4 d, 而 大 部 分 地 区 增 长 率 是 每10 年0~0.2 d, 部 分 地 区AD 有 所 下 降 , 下 降 幅 度 为 每10 年-0.2~0 d。SD 在 变 化 趋 势 不 十 分 明 显 , 只 有3 个 站 点 具 有 显 著 上 升 趋 势 , 分 别 在 天 山 东 部 以 及 南 疆 南 部 , 而 不 显 著 站 点 分 布 没 有 明 显 的 区 域 特 征 图4b。 从SD 的 变 化 率 看 , 天 山 部 分 地 区 以 及 南 疆 西 南 部 增 长 率 较 大 图4e , 每10 年0.2~0.4 d; 其 它 站 点 是 每10 年0~0.2 d , 部 分 站 点SD 有 所 下 降 , 每10 年-0.2~0 d 。 北 疆 以 及 天 山 南 部 站 点WD 有 显 著 上 升 趋 势 , 全 疆 没 有 显 著 下 降 的 趋 势 ; 北 疆 以 及 天 山 的 部 分 站 点 有 不 显 著 增 加 趋 势 , 而 不 显 著 下 降 趋 势 集 中 在 新 疆 东 部 以 及 南 部 图4c 。 北 疆 和 天 山 南 部WD 增 加 率 较 大 , 每10 年0.2~0.4 d ; 其 它 大 部 分 地 区 的 增 长 率 是 每10 年0~0.2 d ; 新 疆 东 部 以 及 南 部 部 分 站 点WD 下 降 每 10 年-0.2~0 d 图 4f 。 4.2 最 大 连 续 降 水 天 数 降 水 量 的 显著性上升 时空变化特征 无显著上升 无显著下降 最 大 连 续 降 水 天 数 发 生 时 空 变 化 , 其 降 水 特 征 也 有 可 能 发 生 变 化 。 为 此 , 本 节 讨 论 最 大 连 续 降 水 天 数 降 水 量 的 时 空 变 化 特 征。 4.2.1 AP 新 疆 年 最 大 连 续 降 水 天 数 产 生 的 降 水 量 总 体 来 说 是 上 升 趋 势 图5a , 北 疆 、 天 山 南 部 、 新 疆 东 部 、 南 疆 西 南 部 都 有 降 水 量 显 著 增 加 趋 势 , 而 天 山 东 南 图4 新疆 a AD, b SD, c WD 的MMK 趋势结果 d AD, e SD, f WD 方 有 两 个 站 点 呈 现 变化率 d/10 年 显 著 减 少 趋 势 ; 没 Fig. 4 MMK test trends of a AD, b SD and c WD in Xinjiang Changing rates 有 显 著 趋 势 的 站 点 d per decade of d AD, e SD, and f WD in Xinjiang 也 以 上 升 居 多 。 从 AP 变化 率看 图5d , 北疆 、 天山 以及 新疆 东部 变化 幅度 较大 , 部分 达到2~4 mm ; 天山 东地 理 学 报 67 卷 316 部 以 及 南 疆 南 部AP 有 下 降 , 大 部 分 的 下 降 率是每10 年-2~0 mm 。 4.2.2 SP 对 于 SP , 全 疆 大 部 分 地 区 有 上 升 趋 势 , 其 中 有 显 著 增 加 趋 势 的 站 点 主 要 集 中 在 南 疆 , 天 山 东 部 也 有 部 分 站 点 有 显 著 上 升 趋 势 , 全 疆 只 有 塔 城 和 库 尔 勒 有 显 著 下 降 趋 势 图 5b 。 大 部 分SP 都 是 上 升 图5e , 这 与MMK 结 果 一 致 。 尽 管 有 显 著 上 升 趋 势 的 站 点 大 部 分 集 中 在 南 疆 , 其 增 加 率 相 对 北 疆 较 少 。 北 疆 个 别 站 点 增 长 率 达 到 每10 年3~6 mm 。 在 天 山 周 边 某 些 站 点SP 下 降 , 下 降 率 主 要 在 每 10 年 -3~0 mm 。 ? ? ? ? 上升趋势显著 上升趋势不显著 下降趋势显著 下降趋势不显著 4.2.3 WP 全 疆WP 图5 新疆 a AP, b SP, c WP 的MMK 趋势结果 总 体 增 加 图5c , 但 显 d AP, e SP, f WP 变化率 mm/10 年 著 增 加 的 站 点 主 要 分 Fig. 5 MMK test trends of a AP, b SP, and c WP in Xinjiang Changing rates mm per decade of d AP, e SP, and f WP in Xinjiang 布 于 北 疆 和 天 山 。 南疆 大 部 分 站 点 没 有 显 著 趋 势 , 其 北 部 是 不 显 著 上 升 区 域 , 而 南 部 出 现 不 显 著 下 降 趋 势 。WP 线 性 变 化 率 与MMK 趋 势 分 析 结 果 一 致 , 全 疆 WP 增 加 , 其 中 北 疆 增 加 率 最 大 , 部 分 站 点 达 到 每10 年2~3 mm 图5f 。 大 部 分 地 区 增 加 率 为 每10 年0~1 mm , 新 疆 南 部WP 下 降 率 为 每 10 年-1~0 mm 。 4.3 最大连续降水天数降水强度的时空变化 4.3.1 不 同 最 大 连 续 降 水 天 数 降 水 强 度 分 布 情 况 从 不 同 日 数 的 最 大 连 续 降 水 天 数 在 全 疆 的 平 均 降 水 强 度 看 图6, 日 数1 天 的 最 大 连 续 最 大 连 续 降 水 天 数 天 降 水 天 数 有 最 大AI , 差 不 多 达 到9 mm/d ,2 图6 新疆不同最大连续降水天数的平均降水强度 天 次 之 。 总 体 而 言 , 随 日 数 的 增 加 ,AI 有 下 AI 黑 、SI 灰 、WI 白 降 趋 势 , 但8 、10 天AI 较 高 。 不 同 日 数 平 均SI Fig. 6 The averages of AI black, SI gray, and WI 与AI 相 似 ,1 天 最 大 连 续 降 水 天 数 有 最 大AI , white in Xinjiang 超 过8 mm/d ,9 、10 天 平 均SI 与 平 均AI 接 平 均 降 水 强 度3 期 李剑锋 等: 新疆地区最大连续降水事件时空变化特征 317 图7 新疆a AI, b SI, c WI 标准化序列 随时间演变情况 Fig. 7 Temporal variation of normalized series of a AI, b SI, and c WI in Xinjiang 近 。 而WI 却 有 截 然 不 同 的 分 布 情 况 , 最 大WI 发 生 在7 天 最 大 连 续 降 水 , 超 过4 mm/d ,6 天次之 ;随着连续降水事件的日数增大 ,WI 亦增大 。 4.3.2 不 同 最 大 连 续 降 水 天 数 的 降 水 强 度 时 间 演 化 按 照 上 文 方 法 研 究 降 水 强 度 随 时 间 变 化 的 关 系 。 从AI 随 时 间 变 化 情 况 看 图7a ,1995 年 后 ,1~9 天 的 年 最 大 连 续 降 水 天 数 AI 增大 。1990 年前短 日数SI 较低 ,1990 年开始 , 短日数SI 较高 ; 长历时SI 则从1983 年后 保 持 较 高 值 图7b。 同 样 ,1990 年 后 ,1~6 天 日 数 的WI 值 均 比 往 年 高 。 从 不 同 历 时 的 AI 、SI 、WI 随时间变化情况来看 , 不同时期各日数的降水强度均增强 。 4.3.3 最 大 连 续 降 水 天 数 降 水 强 度 时 空 变 化 北 疆 西 部AI 上 升 , 其 中 两 个 站 点 有 显 著 上 升 趋 势 , 北 疆 中 东 部AI 普 遍 下 降 , 但 大 部 分 没 有 显 著 趋 势 图8a 。 天 山 附 近 趋 势 比 较 复 杂 , 东部部 分站点 显著下 降 , 也有部 分站点 有显著 上升趋 势 。AI 每10 年的变 化率表 明 图 8d , 北 疆 中 部 下 降 率 一 般 是 每10 年-1~0 mm/d , 西 部 及 东 部 增 加 率 是 每10 年0~1 mm/d 。 天 山 及 南 疆 都 是 上 升 和 下 降 各 半 , 其 中 天 山 东 部 下 降 率 最 大 , 达 到 每10 年-3~-2 mm/d 。 北 疆 大 部 分 地 区SI 具 有 上 升 趋 势 , 中 东 部 站 点 显 著 上 升 , 西 部 有 显 著 下 降 趋 势 的 站 点 图 8b 。 天 山 及 南 疆 地 区SI 均 是 上 升 趋 势 , 其 中 显 著 上 升 站 点 集 中 分 布 在 天 山 及 南 疆 南 部 。 全 疆 大 部 分 地 区 的 上 升 率 都 是 每10 年0~2 mm/d , 东 部 上 升 率 最 大 , 每10 年2~4 mm/d ; 有 少 部 分 站 点 的 下 降 率 是 每10 年-2~0 mm/d 图8e 。WI 变 化 趋 势 有 较 为 明 显 的 区 域 特 征 , 北 疆 、 天 山 和 南 疆 北 部 有 显 著 的 上 升 趋 势 , 南 疆 南 部 呈 下 降 趋 势 图8c 。 大 部 分 地 区 变 化 率 是 每10 年0~0.5 mm/d , 天 山 周 边 部 分 地 区 上 升 率 较 高 , 是 每10 年0.5~1 mm/d 图 8f 。 下降趋势的站点的下降率都是每10 年-0.5~0 mm/d 。 4.4 区域显著性检验 应 用 区 域 显 著 性 检 验 来 检 验 以 上 指 标 变 化 趋 势 在 新 疆 区 域 的 显 著 性 。 采 用 基 于F 检 验 的 线 性 计 算 和 基 于MMK 检 验 来 分 析 各 个 指 标 的 区 域 显 著 性 表1 。 需 要 注 意 的 是 采 用F 检 验 进 行 显 著 性 检 验 的 结 果 与 采 用MMK 趋 势 的 显 著 性 结 果 不 一 定 一 致 , 但 是 这 两 种 方 法 计 算 出 来 的 趋 势 是 基 本 一 致 的 。 大 部 分 指 标 区 域 显 著 程 度 超 过95% , 说 明 这 些 指 标 在 新 疆 具 有 显 著 趋 势 。SD 的F 检 验 区 域 显 著 程 度 是87% , 而MMK 检 验 区 域 显 著 程 度 是78% 。AI 的 F 检 验 区 域 显 著 程 度 是90% , 而MMK 检 验 区 域 显 著 程 度 是82% 。SI 的F 检 验 区 域 显 著 程 度 是77% , 而MMK 检 验 区 域 显 著 程 度 是99% 。 虽 然SD 及AI 在 两 种 检 验 中 没 有 达 到 95% , 但对其在新疆的空间分布仍然具有一定意义 。地 理 学 报 67 卷 318 b SI 变化率 a AI 变化率 c WI 的MMK 趋势结果 d AI 变化率 f WI 变化率 e SI 变化率 ? ? ? ? 上升趋势显著 上升趋势不显著 下降趋势显著 下降趋势不显著 图8 新疆 a AI, b SI, c WI 的MMK 趋势结果 d AI, e SI, f WI 变化率mm/d/10 年 Fig. 8 MMK test trends of changing rates of a AI, b SI, and c WI mm/d per decade of d AI, e SI, and f WI in Xinjiang 表1 区域显著性检验结果 Tab. 1 The result of field significance 指 标 检 验 检 验 显 著 上 升 显 著 下 降 区 域 显 著 性 显 著 上 升 显 著 下 降 区 域 显 著 性 站 点 数 站 点 数站 点 数 站 点 数年 最 大 连 续 降 水 天 数 夏 最 大 连 续 降 水 天 数 冬 最 大 连 续 降 水 天 数 年 最 大 连 续 降 水 事 件 总 降 水 量 夏 最 大 连 续 降 水 事 件 总 降 水 量 冬 最 大 连 续 降 水 事 件 总 降 水 量 年 最 大 连 续 降 水 事 件 平 均 雨 强 夏 最 大 连 续 降 水 事 件 平 均 雨 强 冬 最 大 连 续 降 水 事 件 平 均 雨 强 3 期 李剑锋 等: 新疆地区最大连续降水事件时空变化特征 319 5 讨论与结论 本 文 研 究 新 疆 地 区 最 大 连 续 降 水 天 数 事 件 日 数 、 降 水 量 以 及 降 水 强 度 的 分 布 情 况 和 时 空变化特征 ,得到以下结论 : 1 年 与 夏 季 最 大 连 续 降 水 天 数 事 件 各 属 性 的 分 布 特 征 相 似 , 最 容 易 发 生2 天 日 数 的 最 大 连 续 降 水 天 数 ,1 天 最 大 连 续 降 水 天 数 的 降 水 强 度 最 大 , 随 降 水 事 件 的 日 数 增 加 , 降 水 强 度 减 少 。 冬 季 容 易 发 生1 天 的 最 大 连 续 降 水 天 数 , 次 之 是 整 个 冬 季 不 降 水 ;7 天 最 大 连续降水天数的降水强度最大 , 降水事件的日数越长 , 降水强度增加 。 2 大 约1985 年 前 短 日 数 最 大 连 续 降 水 天 数 事 件 发 生 频 率 较 高 , 但 长 日 数 发 生 频 率 较 低 ;1985 年 后 短 日 数 频 率 减 低 , 而 长 日 数 频 率 增 高 。 年 、 夏 和 冬 季 所 有 日 数 的 降 水 强 度 1995 年 后 增 大 。 从 最 大 连 续 降 水 天 数 时 间 的 不 同 特 性 来 看 , 其 日 数 有 变 长 趋 势 , 降 水 量 [16] 增 加 , 降 水 强 度 增 大 , 因 此 新 疆 降 水 有 向 极 端 变 化 的 趋 势 。 该 结 果 与Zolina 等 分 析 欧 洲 连续湿润天数极端化 、 降水强度增大的结果一致 。 3 从 年 际 变 化 看 , 新 疆 有 变 得 湿 润 的 趋 势 , 最 大 连 续 降 水 天 数 变 长 , 降 水 量 增 加 , [14] 降 水 强 度 增 大 。 这 与 先 前 的 研 究 结 果 一 致 。 南 疆 地 区 在 夏 季 的 湿 润 趋 势 比 北 疆 明 显 。 北 疆地区在冬季的湿润趋势比南疆显著 。 参考文献 References [1] Ziegler A D, Sheffield J, Maurer E P et al. 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