大兴安岭地区降水量变化及干湿期特征分析.docx

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1、大兴安岭地区降水量变化及干湿期特征分析任柬宇刘滨辉 廉陆鹤 康雨昌表1 4个气象数据站点Tab. 1 4 meteorological data stations站点号站点名称经度/(。)纬度/()海拔/mStation number Station name Latitude Longitude Altitude50136漠河50434图里河50632博克图50727阿尔山122.3152.5845412L4150.29733121.5548.46854119.5647.101 145摘要：基于大典安岭地区4个气象站点58 a的降水数据，利用SAS软件对原始数据进行二项式过滤筛选出合格完整的

2、数据集，通过SPSS软件对数据集进行相关分析，研究大兴安岭地区降水以及干湿期变化特征。将日降雨大于（小于）1 mm定义为湿日（旱日），并利用1 mm阈值分析大兴安岭地区干期和湿期的变化空间特征。结果表明，大兴安岭地区年际降水量整体呈上升趋势，上升速率为0.153 mm/a,降水集中于夏季，7月是降水量最大时期。对大兴安岭地区降水量变化研究发现，I9601980年降水呈下降趋势，1981年为转折点，降水开始逐渐呈上升趋势，在1990年达到了峰值，从2001年以后降水又有下降趋势。大兴安岭干期和湿期变化特征存在空间差异，表现为大兴安岭北部地区干期旱日总数和干期平均长度减少，干期次数和最长干期日数变

3、化不明显；大兴安岭南部地区干期旱日总数和最长干期日数增加，干期次数和干期平均长度变化不一致。大兴安岭北部地区湿期湿日总数和湿期次数增加，湿期平均长度以及单独湿日数变化不明显;大兴安岭南部地区湿期总日数和单独湿日数减少，湿期次数和湿期平均长度变化不明显。总体上，大兴安岭北部随着降雨量增加短期干旱减弱，而南部地区在降雨量不变的同时短期干旱呈现加剧的趋势。Key：降水量；变化趋势；干期；湿期：S715： A ： 1006-8023 (2020) 05-0016-08Abstract： Based on the 58-year precipitation meteorological data off

4、our meteorological stations in Daxingan Mountains, SAS software wasused to filter the original data with binomial and screen out thequalified and complete data set, and the data set was analyzed bySPSS to study the variation characteristics of precipitation and drywell spell in Daxingan Mountains. T

5、he daily rainfall greater (lessthan) 1mm was defined as wet day (dry spell) , and the variationcharacteristics of dry and wet periods at different stations inDaxingan Mountains area were analyzed by using 1mm threshold. Theresults showed that the interannual precipitation in DaxinganMountains area s

6、howed an upward trend as a whole, the rising ratewas 0. 153mm/years, the precipitation was concentrated in summer,and July was the period of maximum precipitation. Based on the studyof the intergenerational variation of precipitation in DaxinganMountains, it was found that the precipitation showed a

7、 downwardtrend between 1960 and 1980, gradually increased at the turningpoint in 1981, reached a peaking value in 1990, and had a downwardtrend since 2001. The variation characteristics of dry spell and wetspel1 had spatial differences in Daxingan Mountains, which showedthat the total number of dry

8、spel1 and the average length of dryspell decreased in the north of Daxingan Mountains, but the numberof dry spell and the number of maximum dry spell did not changeobviously； in the south of Daxingan Mountains, the total number ofdry spel1 and the longest dry spel1 days increased, and changes ofthe

9、number of dry spell and average length of dry spell were notconsistent. In the north of Daxingan Mountains, the total number ofwet spel1 and the number of wet days increased, but the averagelength of wet spell and the number of single wet days did not changesignificantly, whi1e in the south of Daxin

10、gan Mountains, the totalnumber of wet days and the number of wet days decreased, and thenumber of wet days and the average length of wet spell did not changesignificantly. On the whole, the short-term drought in the north ofDaxingan Mountains weakened with the increase of rainfall, whi1e theshort-te

11、rm drought in the south showed a trend of aggravation withthe same rainfal1.Keywords： Precipitation； changing trend； dry spell； wet spell0引言全球气候变暖一直是20世纪众多学者关注的焦点问题1,在全球气候变暖背景下，极端事件显著增多。其中干旱是气象灾害的一个重要原因，据统计，每年我国因干旱造成的经济损失占所有气象灾害造成的损失高达60%以上2。降水是衡量地区气候变化的重要指标之一3,近几十年来我国极端降水事件发生的频率逐渐增加4,张代青等5对我国近54 a降

12、水事件分析表明了我国降雨量具有多尺度性和周期性，并且总体呈减少趋势;李邦东等6通过对东北地区降水事件分析说明了东北地区年降水量总体呈现减少趋势，但这种线性趋势并不显著。还有的研究表明黑龙江中部地区年降水量存在着周期性的变化，整体未发现减少的趋势7。大兴安岭地处我国北部，是我国气候脆弱区和对气候变化响应最敏感的地区之一，近年来，针对气候变暖大背景条件下，有很多学者已经对大兴安岭地区降水变化进行了研究，结果表明大兴安岭地区降水量整体呈下降的趋势，但趋势不显著，表现为20世纪60年代到90年代期间降水呈下降趋势，90年代后降水呈增加的趋势8。司国佐等9分析了大兴安岭地区水文特征，表明了降水多集中于夏

13、季，春季和秋季的降水减少；边明玉10揭示了大兴安岭地区降水量的时间变化特征;王冰等11分析了不同等级降水的空间变化特征。以上研究多数都是从降雨量异常角度进行分析，并未考虑到持续性少雨所累积的效应，由于受地理环境等因素的影响，对于大兴安岭地区降水量变化趋势以及干期和湿期的变化特征还少有研究，因此本文通过干期和湿期的变化特征研究对大兴安岭地区降水量进行时间和空间上的分析，通过本文的研究，可以了解近58 a大典安岭地区降水量的趋势以及干期和湿期的变化特征，为大兴安岭林区农林业生产等提供基础性参考。1数据和指标1.1 数据降雨数据来自中国气象数据网所提供的数据集。降雨因子与其他气候因子不同，降雨属于偶

14、然事件，缺失值不能通过插值来弥补，因此，当一个站点的观测值连续缺失3 d或以上时，以及在1 a内缺失30 d观测值以上时，应剔除该站点12。由于1960年以前我国气象站降雨观测值缺失较多，因此本次研究观测值开始时间为1960年，截止时间为2017年。筛选后的降雨数据观测值完整度为99.997%,表明大兴安岭地区降雨特征存在空间差异。研究根据不同纬度和海拔梯度分别在大兴安岭北部、中部和南部地区共选取气象站点4个，分别是：50136 （漠河）、50434 （图里河）、50632 （博克图）、50727 （阿尔山），见表1 O1.2 干期和湿期的定义为了比较阈值对结果影响，将日降雨量小于0.1 mm

15、和1 mm定义为旱日。根据Bichet等13相关的干期和湿期研究，定义干期和湿期。当连续出现2个或以上旱日时，定义为一个干期（Dry spell） 对于湿日定义，也使用0.1 mm和1 mm两个阈值，日降雨量大于0. 1 mm和1 mm定义为湿日，当连续出现2个或以上湿日时，定义为一个湿期（Wet spell）,为了计算方便以及更清楚地表示观测数据，本文将采用1 mm降雨阈值进行数据计算。根据LIU等14的研究，结合干期（湿期）次数和干期（湿期）平均长度反映干（湿）期变化特征，得出干期旱日总数、干期次数、干期平均长度和最长干期旱日数的干期指标，以及湿期次数、湿期湿日总数、湿期平均长度以及单独湿日日数。当出现一个湿日，而这个湿日的前一天和后一天均为旱日，则将这个湿日定义为单独湿日。1.3 研究方法本文采用SAS软件对降雨数据进行九点二项式过滤，将缺失数据进行拟合，利用SPSS软件对降雨数据进行相关分析，并利用Excel软件生成图表，用SigmaPlot绘图软件完成制图。2结果与分析2. 1降水特征变化规律将1960-2017年4个站点的降水数据利用SAS软件进行筛选，缺失数据通过拟合（拟