1983-2012年華南中部可降水量變化特征分析

1、    19832012年華南中部可降水量變化特征分析    宋若寧蔡冬梅裴悅意李鴻強(qiáng)王峰摘要    本文利用ncep/ncar逐月可降水量的再分析資料，選取1983年1月至2012年12月共360個(gè)時(shí)次的數(shù)據(jù)，分析華南中部可降水量的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明，近30年內(nèi)華南中部的可降水量總體呈下降趨勢(shì);季節(jié)性變化明顯，可降水量值呈夏高冬低趨勢(shì)。關(guān)鍵詞    可降水量;變化特征;華南中部;19832012年    p333.1          

2、0; a   1007-5739（2020）02-0182-03                                                                         

3、            開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（osid）abstract    based on the ncep/ncar monthly precipitable water reanalysis data，360 times data were selected from january 1983 to december 2012，the change tendency of precipitable water was analyzed.the results showed that in the p

4、ast 30 years，the total amount of precipitable water in central south china has shown a downward trend;seasonal changes were obvious，and the value of precipitable water was high in summer and low in winter.key words    precipitable water;variation characteristic;central south china;1983-201

5、2李國(guó)翠等1對(duì)華北地區(qū)水汽總量進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)其總體表現(xiàn)為從北向南依次遞增趨勢(shì);在季節(jié)分布上，水汽總量在冬季最小，夏季最大，月變化曲線呈正態(tài)分布。楊保東等2對(duì)河北的大氣水汽含量進(jìn)行了研究，得出河北大氣水汽含量下降趨勢(shì)明顯，且階段性變化顯著;四季均呈下降趨勢(shì)，春、夏兩季尤為顯著。曹麗青等3認(rèn)為華北地區(qū)大氣中的水汽含量夏多冬少;大氣中的水汽含量自20世紀(jì)50年代末開(kāi)始下降直至80年代中期，且大氣水汽含量高值期出現(xiàn)在20世紀(jì)40年代末至70年代中期，低值期出現(xiàn)在70年代中期至21世紀(jì)初期。很多國(guó)家的氣象工作者為了確認(rèn)ncep/ncar月平均再分析資料的可信度和質(zhì)量問(wèn)題，在不同地區(qū)從不同角度通過(guò)不同方

6、法對(duì)不同的參變量進(jìn)行了分析和比較，對(duì)資料的可信度予以檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)4-16。魏鳳英等17用圖像識(shí)別原理比較分析了由客觀技術(shù)得到的格點(diǎn)資料與不規(guī)則的測(cè)站資料，指出格點(diǎn)值與站點(diǎn)觀測(cè)值即使離得很近也不能視為等同，且二者之間的誤差主要體現(xiàn)在異常值上。本文以ncep/ncar的逐月可降水量（整層氣柱）資料為基礎(chǔ)，分析19832012年可降水量的時(shí)間變化趨勢(shì)，以期為華南中部地區(qū)氣象研究提供參考。1    資料與方法1.1    數(shù)據(jù)來(lái)源本文所采用的資料是美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心（ncep）和國(guó)家大氣研究中心（ncar）的ncep/ncar全球范圍2.5°×

7、;2.5°的逐月可降水量（整層氣柱）資料。全球共有144×73個(gè)格點(diǎn)，每隔2.5°有1個(gè)值（即分析系統(tǒng)模式的分辨率為2.5°×2.5°）。本文選取的格點(diǎn)范圍在東經(jīng)112°30115°00，北緯22°3025°00，即華南中部，資料由美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心網(wǎng)站下載得到。1.2    研究區(qū)氣候華南中部研究區(qū)在東經(jīng)112°30115°00，北緯22°3025°00（圖1），這一區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，位于南嶺以南，丘陵廣布。該氣候區(qū)域近30年全

8、年溫度在0 以上，冬季平均溫度為12.6 ，夏季平均氣溫為25.5 。1.3    計(jì)算方法本文選用1983年1月至2012年12月共30年360個(gè)時(shí)次的逐月可降水量（整層氣柱）資料。資料處理上，按照氣候?qū)W上常用的方法進(jìn)行季節(jié)劃分，即春季35月，夏季68月，秋季911月，冬季12月至翌年2月，對(duì)可降水量資料進(jìn)行年平均、季節(jié)平均，形成相應(yīng)的資料序列，采用線性趨勢(shì)來(lái)分析年際變化趨勢(shì)和季節(jié)變化趨勢(shì)，并通過(guò)mann-kendall突變檢驗(yàn)確定可降水量是否發(fā)生突變。2    結(jié)果與分析2.1    華南中部可降水量的年際變化趨勢(shì)19832012

9、年華南中部年平均可降水量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2。可以看出，近30年華南中部年平均可降水量總體上呈下降的趨勢(shì)，下降率為0.951 mm/10 a，可降水量的變化范圍在33.939.9 mm之間。19831987年可降水量值波動(dòng)上升，19871992年下降，1992年開(kāi)始再次緩慢上升，1998年上升到最大值39.9 mm，19982008年期間可降水量在平均值上下波動(dòng)下降，2008年降到最低值33.9 mm?？山邓康妮^低值點(diǎn)出現(xiàn)在2004年、2007年、2008年、2009年和2011年，這5年的年平均可降水量均2.2    華南中部可降水量的季節(jié)性變化19832012年華南

10、中部年平均可降水量四季變化趨勢(shì)見(jiàn)圖3。可以看出，春季年平均可降水量呈明顯的下降趨勢(shì)，下降率為1.47 mm/10 a。19831988年期間年平均可降水量波動(dòng)上升，在1988年出現(xiàn)最高值41.6 mm，19881996年期間波動(dòng)下降，在1996年達(dá)到1個(gè)較低值，36.8 mm。此后年平均可降水量再次上升，19992011年不斷波動(dòng)下降，最低值32.6 mm出現(xiàn)在2011年，然后繼續(xù)上升。在19831992年這10年間有9年的值高于30年平均值，19932002年這10年里有7年的值高于30年平均值，而在20032012年這10年里只有3年的值高于30年平均值，說(shuō)明近30年間春季年平均可降水量穩(wěn)

11、定下降。夏季年平均可降水量的變化呈減少趨勢(shì)，下降率為0.633 mm/10 a，可降水量的變化范圍在46.753.7 mm之間，最低值出現(xiàn)在2008年，最高值出現(xiàn)在1997年。19831985年夏季年平均可降水量呈上升趨勢(shì)，19851992年可降水量波動(dòng)下降，19921997年再次上升，在1997年達(dá)到最高值，19972008年這一階段是可降水量下降最明顯的階段，2008年之后可降水量的值又開(kāi)始有所增加。秋季年平均可降水量呈下降趨勢(shì)，變化率為-0.9 mm/10 a，1987年為近30年秋季年平均可降水量值最大的一年，為43.2 mm，19871992年下降趨勢(shì)最為明顯，此后在30年平均值的上

12、下做小幅度浮動(dòng)，2004年出現(xiàn)最小值，為31.4 mm，其他較小值出現(xiàn)在1992年和2007年。冬季年平均可降水量總體上也呈現(xiàn)出減少的趨勢(shì)，下降率為0.676 mm/10 a，最大值是27.1 mm，出現(xiàn)在1997年，最小值是18.0 mm，出現(xiàn)在2008年。19831992年間距平為正的年份多于距平為負(fù)的年份，19932002年這10年間正距平值偏多，大部分年份的可降水量值比較高，20032012年這10年負(fù)距平值偏多，可降水量值普遍較低。華南中部年平均可降水量在四季均呈下降趨勢(shì)，季節(jié)變化明顯，夏季可降水量高，冬季可降水量低。近30年的下降率春季最高，為1.47 mm/10 a，其他三季均

13、秋季>冬季>夏季。19832012年這30年四季平均大氣可降水量與年平均大氣可降水量的比例關(guān)系見(jiàn)圖4?？梢钥闯?，華南中部春、夏、秋、冬季平均大氣可降水量分別占全年的26.1%、33.9%、25.0%、15.1%，其中夏季可降水量所占全年比例最大，冬季最少，春季可降水量與秋季可降水量相差不多，只比秋季可降水量高約1個(gè)百分點(diǎn)。圖5為19832012年近30年華南中部各月平均大氣可降水量的情況?？梢钥闯?，6月可降水量值最高，為51.6 mm，8月次之，為50.0 mm;1月可降水量值最低，為20.9 mm，12月比1月略高，為21.0 mm。2.3    整層氣柱可降

14、水量的趨勢(shì)突變檢驗(yàn)19832012年華南中部整層氣柱可降水量的m-k突變檢驗(yàn)見(jiàn)圖6。從圖中可以看出，自21世紀(jì)以來(lái)華南中部大氣可降水量呈明顯下降趨勢(shì)，20092012年期間下降趨勢(shì)超過(guò)=0.05的顯著性水平臨界值，表明這段時(shí)間華南中部大氣可降水量的下降趨勢(shì)十分顯著。根據(jù)uf和ub 2條曲線的交叉點(diǎn)可以確定，20092012年華南中部大氣可降水量的下降是一種突變現(xiàn)象，這種突變現(xiàn)象具體是從2002年開(kāi)始的18-20。3    結(jié)論（1）近30年華南中部年平均可降水量總體呈下降的趨勢(shì)，下降率為0.951 mm/10 a。（2）年平均可降水量在四季均呈下降趨勢(shì)，季節(jié)變化明顯，夏季可

15、降水量高，冬季可降水量低。近30年的下降率春季最高，為1.47 mm/10 a，其他三季均小于0.9 mm/10 a，四季下降率從大到小依次為春季>秋季>冬季>夏季。可降水量的值與地面水汽壓一樣，最高值在7月出現(xiàn)，最低值在1月出現(xiàn)。（3）通過(guò)mann-kendall趨勢(shì)突變檢驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)華南中部大氣可降水量在20082012年的下降趨勢(shì)十分顯著，這是一種突變現(xiàn)象，且這種突變現(xiàn)象具體是從2002年開(kāi)始的。4    參考文獻(xiàn)1 李國(guó)翠，李國(guó)平，劉鳳輝，等.華北地區(qū)水汽總量的特征及其與地面水汽壓的關(guān)系j.熱帶氣象學(xué)報(bào)，2009，25（4）：488-494.2 楊

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