近48年西南地区降水量和雨日的气候变化特征_张琪
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Fig． 2 The spatial distribution of precipitation on Southw est China in different seasons． Unit： mm． （ a） spring，（ b） summer，（ c） autumn，（ d） w inter． The shaded areas indicate the high value of p降水量和雨日的气候变化特征
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大值均出现在滇西南地区，且年总雨日出现了明显 的减少趋势。张志才等［11］分析 1961 2004 年贵州 逐日降雨资料发现，汛期有雨日、降雨强度、最大 日降雨量的出现频率呈明显的上升趋势，最大日降 雨总体由南向北减少，连续无雨天气出现频率的增 加幅度空间分布总体呈东高西低的趋势。张天宇 等［12］指出近 100 年重庆主城区降水日数经历了增、 降、增、降 4 个阶段，而且 21 世纪以来降水偏多主 要与中雨日数偏多和暴雨强度偏强有关。
近 48 年西南地区降水量和雨日的气候变化特征
张 琪1 － 2， 李跃清2
（ 1． 四川省气象台，成都 610072； 2． 中国气象局成都高原气象研究所，成都 610072）
摘要： 利用 1960 2007 年西南地区 97 个观测站点的日降水量资料，研究分析了西南地区年、季节的 降水量和雨日的气候变化特征。结果表明，西南地区降水量分布整体呈“东多西少”的分布形态，高值 区位于四川盆地的雅安地区和滇西南区，且这两个地区也是四季中降水最多的。年雨日、春季雨日和 秋季雨日呈东北—西南向的“偏少—偏多—偏少”型分布，夏季雨日呈“西多东少”型分布，冬季与夏季 分布相反。近 48 年西南地区年降水量总体上呈弱的减少趋势，春、冬季的降水量呈增多趋势，而夏、 秋季的降水量呈减少趋势，且夏季降水量存在着明显的准 16 年周期变化。雨日的季节变化趋势与降 水量类似，夏季雨日呈明显的准 17 年周期变化。另外，中雨日和小雨日呈明显减少趋势，但暴雨日、 大雨日均呈增加趋势，极端降水天气日益突出。 关键词： 西南地区； 降水量； 雨日； 气候变化 文章编号： 1000-0534（ 2014） 02-0372-12 中图分类号： P426． 6 文献标志码： A doi： 10． 7522 / j． issn． 1000-0534． 2013． 00032
青藏高原以东的西南地区（ 川、渝、黔、滇） 境 内分布着众多河流，该地区受季风环流和复杂地理 环境的影响，常发生局部强降水，是中国降水局部 区域差异最大、变化最复杂的地方之一，因而西南 气候的研究历来备受关注［13 － 14］。本文根据中国台 站日降水资料，在上述研究降水量的基础上，进一 步研究雨日的气候变化，不仅有利于全面认识西南 地区降水变化的特征，也对认识该区域的气候背景 有重要作用。
气候特征分不开，尤其是与川西高原边坡山地，云 南西南部高黎贡山、无量山及哀牢山，贵州西南部 乌蒙山和东北部武陵山等地形影响相关。 3． 2 降水量的时间变化
图 3 是 1960 2007 年西南地区年降水量的时 间变化。从图 3 可看出，近 48 年西南地区年降水 量总 体 上 呈 弱 的 减 少 趋 势，其 气 候 趋 势 系 数 为 － 0． 053，未通过显著性检验。从年降水量时间变 化看（ 图 3） ，西南地区夏季严重伏旱年（ 2006 年） 的降水量明显偏少，约为 911 mm，而降水量相对 偏多的年份主要有 1965，1968，1973，1983 和 1999 年，年降水量均超过了 1110 mm。从年降水量的小 波分析（ 图略） 来看，其周期变化比较明显，主要周
收稿日期： 2012-08-13； 定稿日期： 2013-03-06 资助项目： 国家公益性行业（ 气象） 科研专项经费项目（ GYHY201006053） ； 国家重点基础研究发展计划项目（ 2012CB417200） ； 四川省应
用技术研究与开发项目（ 2008NG0009） ； 西南区域气象中心重大科研业务项目（ 2010 1） 作者简介： 张琪（ 1985 ） ，女，山东菏泽人，助工，主要从事天气、气候研究． E-mail： zhangqikm@ 126． com 通讯作者： 李跃清． E-mail： yueqingli@ 163． com
为了直观地了解气象要素的长期趋势变化，根 据施能等［15］的 方 法，计 算 了 气 象 要 素 的 时 间 序 列 与自然数数列之间的气候趋势系数，由于是无量纲 的，所以可以根据数值大小推断出不同气象要素的 长期趋势大小。气候趋势系数在大范围气象要素场 的长期趋势空间特征研究中有着非常广泛的应用。 为了检验气候趋势系数是否显著，本文采用蒙特卡 罗（ M onte Carlo ） 方 法 来 估 计 相 关 系 数 的 临 界 值。 文中规定当趋势系数的绝对值分别大于 α = 0． 1、α = 0． 05、α = 0． 01 对应的相关系数临界值时，认为 气候变化异常较显著、显著、很显著。
图 5 1960 2007 年西南地区夏季降水量的 M orlet 小波指数分布（ a） 和方差变化（ b） Fig． 5 The exponential distribution （ a） and variance change （ b） of precipitation on Southw est China
1 引言
洪涝、干旱、暴雨、连阴雨等气象灾害与降水 量有着直接的关系，很大程度上取决于降水在时间 和空间上的非均匀分布，即与降水事件的频率和强 度有着较为密切的联系。因此，降水的变化特征及 其影响在气象研究中是一个非常重要的方面。
目前，对降水的研究已经取得了较多的成果。 李聪等［1］研究了中国各地区降水年代际变化特征， 并指出西南地区年平均降水量减少明显，其中夏、 秋季一直维持减少趋势，而冬、春季开始进入一个 减少的年代际时期。陈超等［2］研究指出，四川盆地 的降水量呈下降趋势，1990 年为降水变化的转折 点，之后降水显著下降。此外，7 10 月降水量的 减少是四川盆地年降水量减少的主要原因。赵宁坤 等［3］发现云南雨季降水量从南向北逐渐减少，且除 滇东南区之外，其他地区在 20 世纪 90 年代末期雨 季降水呈增多的趋势。伍红雨等［4 － 5］指出贵州降水 具有显著的年际、年代际变化特征，夏季降水异常
主要存在 2． 8 年的显著周期，此外还分析了贵州 多、少雨年夏季环流所具有的不同特征。陈忠等［6］ 利用重庆 1950 1985 年降水资料研究指出，重庆 降水量空间分布不均，并主要集中在 4 10 月，占 全年降水量的 80% 以上。
一般情况下，雨日多，总降水量相对较多； 雨 日少，总降水量也相对较少。但是，雨日与降水量 并不只是 简 单 的 线 性 对 应 关 系。 常 军 等［7］ 研 究 了 近 50 年黄河流域降水和雨日指出，年降水量与年 雨日变 化 趋 势 相 一 致。陈 晓 燕 等［8］ 利 用 1957 2006 年中国 679 个测站逐日降水资料研究指出，西 南地区小雨日数最多，占总降水日数的 75% ，其次 为中雨日数。但大到暴雨降水量占全年总降水量的 50% 以上。周长艳等［9］发现四川盆地西部、中部地 区雨日主要呈减少趋势，无雨日明显增加，年降水 减少明显，但盆地东北部地区年平均暴雨、大雨日 数及强度都呈明显增加、增强趋势，这也是该区域 年降水量增 加 的 主 要 原 因。 符 传 博 等［10］ 指 出 云 南 多年平均雨日空间分布与降水量空间分布一致，最
2 资料选取和方法介绍
所用资料为青藏高原以东的西南地区（ 川、渝、 黔、滇） 97 个地面台站日降水数据，时段为 1960 年 1 月 2007 年 12 月。定义西南地区年降水量为区 域内 97 个台站的空间累加降水量，日降水量 ＞ 0． 1 mm 的雨日为有效雨日，各月有效雨日数总和为月 雨日数。其中，日降水量在 0． 1 ～ 10 mm 的降水为 小雨日，10 ～ 25 mm 的降水为中雨日，25 ～ 50 mm 的降水为大雨日，50 ～ 200 mm 的降水为暴雨日。
上述分析表明，西南地区降水量的空间分布有 着明显的地区差异，高值区位于四川雅安地区和滇 西南区，其次是贵州西南部和东北部地区，且这四 个地区在各季节降水均较多，这与其特殊的地形和
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高原气象
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图 2 西南地区不同季节降水量空间分布（ 单位： mm）
（ a） 春季，（ b） 夏季，（ c） 秋季，（ d） 冬季，阴影区表示降水量大值区
areas indicate the high value of precipitation
图 2 是西南地区不同季节降水量的空间分布。 春季，降水量整体偏少，但重庆大部及贵州中东部 降水量相对较大，达到 300 mm 以上，四川雅安地 区春季降水量也在 250 mm 以上，云南大部和川西 高原地区的春季降水量都相对较少，不足 150 mm。 夏季是一年中降水相对较多的季节，其降水中心在 四川盆地雅安地区，降水量在 900 mm 以上，除川 西高原地区夏季降水量在 400 mm 以内，其他大部 地区降水量都在 500 mm 以上。秋季，降水量大值 区同样是 在 四 川 雅 安 地 区 和 滇 南 地 区，降 水 量 在 350 mm 以上，川西高原仍为降水的低值区，不足 150 mm。相 对 其 他 三 季 而 言，冬 季 降 水 量 最 少。 西南地区东部降水量基本保持在 60 mm 左右，特 别是在西南地区西部，降水量一般不足 20 mm。
图 3 1960 2007 年西南地区年降水量的 时间变化
Fig． 3 The temporal variation of precipitation on Southw est China from 1960 to 2007
2期
张 琪等： 近 48 年西南地区降水量和雨日的气候变化特征
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图 4 1960 2007 年西南地区季节降水量的时间变化
盆地、重庆大部、贵州大部及云南南部地区都是多 雨区，中心位于青藏高原东部川西高原边坡的四川 盆地西部雅安附近和高黎贡山、无量山及哀牢山以 南的滇南地区，年降水量在 1600 mm 以上，次中心 位于黔西南地区和武陵山西段南侧的黔东北地区， 年降水量在 1300 mm 以上。川西高原地区是整个 西南地区的少雨区，年降水量不足 800 mm。
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大值均出现在滇西南地区，且年总雨日出现了明显 的减少趋势。张志才等［11］分析 1961 2004 年贵州 逐日降雨资料发现，汛期有雨日、降雨强度、最大 日降雨量的出现频率呈明显的上升趋势，最大日降 雨总体由南向北减少，连续无雨天气出现频率的增 加幅度空间分布总体呈东高西低的趋势。张天宇 等［12］指出近 100 年重庆主城区降水日数经历了增、 降、增、降 4 个阶段，而且 21 世纪以来降水偏多主 要与中雨日数偏多和暴雨强度偏强有关。
近 48 年西南地区降水量和雨日的气候变化特征
张 琪1 － 2， 李跃清2
（ 1． 四川省气象台，成都 610072； 2． 中国气象局成都高原气象研究所，成都 610072）
摘要： 利用 1960 2007 年西南地区 97 个观测站点的日降水量资料，研究分析了西南地区年、季节的 降水量和雨日的气候变化特征。结果表明，西南地区降水量分布整体呈“东多西少”的分布形态，高值 区位于四川盆地的雅安地区和滇西南区，且这两个地区也是四季中降水最多的。年雨日、春季雨日和 秋季雨日呈东北—西南向的“偏少—偏多—偏少”型分布，夏季雨日呈“西多东少”型分布，冬季与夏季 分布相反。近 48 年西南地区年降水量总体上呈弱的减少趋势，春、冬季的降水量呈增多趋势，而夏、 秋季的降水量呈减少趋势，且夏季降水量存在着明显的准 16 年周期变化。雨日的季节变化趋势与降 水量类似，夏季雨日呈明显的准 17 年周期变化。另外，中雨日和小雨日呈明显减少趋势，但暴雨日、 大雨日均呈增加趋势，极端降水天气日益突出。 关键词： 西南地区； 降水量； 雨日； 气候变化 文章编号： 1000-0534（ 2014） 02-0372-12 中图分类号： P426． 6 文献标志码： A doi： 10． 7522 / j． issn． 1000-0534． 2013． 00032
青藏高原以东的西南地区（ 川、渝、黔、滇） 境 内分布着众多河流，该地区受季风环流和复杂地理 环境的影响，常发生局部强降水，是中国降水局部 区域差异最大、变化最复杂的地方之一，因而西南 气候的研究历来备受关注［13 － 14］。本文根据中国台 站日降水资料，在上述研究降水量的基础上，进一 步研究雨日的气候变化，不仅有利于全面认识西南 地区降水变化的特征，也对认识该区域的气候背景 有重要作用。
气候特征分不开，尤其是与川西高原边坡山地，云 南西南部高黎贡山、无量山及哀牢山，贵州西南部 乌蒙山和东北部武陵山等地形影响相关。 3． 2 降水量的时间变化
图 3 是 1960 2007 年西南地区年降水量的时 间变化。从图 3 可看出，近 48 年西南地区年降水 量总 体 上 呈 弱 的 减 少 趋 势，其 气 候 趋 势 系 数 为 － 0． 053，未通过显著性检验。从年降水量时间变 化看（ 图 3） ，西南地区夏季严重伏旱年（ 2006 年） 的降水量明显偏少，约为 911 mm，而降水量相对 偏多的年份主要有 1965，1968，1973，1983 和 1999 年，年降水量均超过了 1110 mm。从年降水量的小 波分析（ 图略） 来看，其周期变化比较明显，主要周
收稿日期： 2012-08-13； 定稿日期： 2013-03-06 资助项目： 国家公益性行业（ 气象） 科研专项经费项目（ GYHY201006053） ； 国家重点基础研究发展计划项目（ 2012CB417200） ； 四川省应
用技术研究与开发项目（ 2008NG0009） ； 西南区域气象中心重大科研业务项目（ 2010 1） 作者简介： 张琪（ 1985 ） ，女，山东菏泽人，助工，主要从事天气、气候研究． E-mail： zhangqikm@ 126． com 通讯作者： 李跃清． E-mail： yueqingli@ 163． com
为了直观地了解气象要素的长期趋势变化，根 据施能等［15］的 方 法，计 算 了 气 象 要 素 的 时 间 序 列 与自然数数列之间的气候趋势系数，由于是无量纲 的，所以可以根据数值大小推断出不同气象要素的 长期趋势大小。气候趋势系数在大范围气象要素场 的长期趋势空间特征研究中有着非常广泛的应用。 为了检验气候趋势系数是否显著，本文采用蒙特卡 罗（ M onte Carlo ） 方 法 来 估 计 相 关 系 数 的 临 界 值。 文中规定当趋势系数的绝对值分别大于 α = 0． 1、α = 0． 05、α = 0． 01 对应的相关系数临界值时，认为 气候变化异常较显著、显著、很显著。
图 5 1960 2007 年西南地区夏季降水量的 M orlet 小波指数分布（ a） 和方差变化（ b） Fig． 5 The exponential distribution （ a） and variance change （ b） of precipitation on Southw est China
1 引言
洪涝、干旱、暴雨、连阴雨等气象灾害与降水 量有着直接的关系，很大程度上取决于降水在时间 和空间上的非均匀分布，即与降水事件的频率和强 度有着较为密切的联系。因此，降水的变化特征及 其影响在气象研究中是一个非常重要的方面。
目前，对降水的研究已经取得了较多的成果。 李聪等［1］研究了中国各地区降水年代际变化特征， 并指出西南地区年平均降水量减少明显，其中夏、 秋季一直维持减少趋势，而冬、春季开始进入一个 减少的年代际时期。陈超等［2］研究指出，四川盆地 的降水量呈下降趋势，1990 年为降水变化的转折 点，之后降水显著下降。此外，7 10 月降水量的 减少是四川盆地年降水量减少的主要原因。赵宁坤 等［3］发现云南雨季降水量从南向北逐渐减少，且除 滇东南区之外，其他地区在 20 世纪 90 年代末期雨 季降水呈增多的趋势。伍红雨等［4 － 5］指出贵州降水 具有显著的年际、年代际变化特征，夏季降水异常
主要存在 2． 8 年的显著周期，此外还分析了贵州 多、少雨年夏季环流所具有的不同特征。陈忠等［6］ 利用重庆 1950 1985 年降水资料研究指出，重庆 降水量空间分布不均，并主要集中在 4 10 月，占 全年降水量的 80% 以上。
一般情况下，雨日多，总降水量相对较多； 雨 日少，总降水量也相对较少。但是，雨日与降水量 并不只是 简 单 的 线 性 对 应 关 系。 常 军 等［7］ 研 究 了 近 50 年黄河流域降水和雨日指出，年降水量与年 雨日变 化 趋 势 相 一 致。陈 晓 燕 等［8］ 利 用 1957 2006 年中国 679 个测站逐日降水资料研究指出，西 南地区小雨日数最多，占总降水日数的 75% ，其次 为中雨日数。但大到暴雨降水量占全年总降水量的 50% 以上。周长艳等［9］发现四川盆地西部、中部地 区雨日主要呈减少趋势，无雨日明显增加，年降水 减少明显，但盆地东北部地区年平均暴雨、大雨日 数及强度都呈明显增加、增强趋势，这也是该区域 年降水量增 加 的 主 要 原 因。 符 传 博 等［10］ 指 出 云 南 多年平均雨日空间分布与降水量空间分布一致，最
2 资料选取和方法介绍
所用资料为青藏高原以东的西南地区（ 川、渝、 黔、滇） 97 个地面台站日降水数据，时段为 1960 年 1 月 2007 年 12 月。定义西南地区年降水量为区 域内 97 个台站的空间累加降水量，日降水量 ＞ 0． 1 mm 的雨日为有效雨日，各月有效雨日数总和为月 雨日数。其中，日降水量在 0． 1 ～ 10 mm 的降水为 小雨日，10 ～ 25 mm 的降水为中雨日，25 ～ 50 mm 的降水为大雨日，50 ～ 200 mm 的降水为暴雨日。
上述分析表明，西南地区降水量的空间分布有 着明显的地区差异，高值区位于四川雅安地区和滇 西南区，其次是贵州西南部和东北部地区，且这四 个地区在各季节降水均较多，这与其特殊的地形和
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高原气象
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图 2 西南地区不同季节降水量空间分布（ 单位： mm）
（ a） 春季，（ b） 夏季，（ c） 秋季，（ d） 冬季，阴影区表示降水量大值区
areas indicate the high value of precipitation
图 2 是西南地区不同季节降水量的空间分布。 春季，降水量整体偏少，但重庆大部及贵州中东部 降水量相对较大，达到 300 mm 以上，四川雅安地 区春季降水量也在 250 mm 以上，云南大部和川西 高原地区的春季降水量都相对较少，不足 150 mm。 夏季是一年中降水相对较多的季节，其降水中心在 四川盆地雅安地区，降水量在 900 mm 以上，除川 西高原地区夏季降水量在 400 mm 以内，其他大部 地区降水量都在 500 mm 以上。秋季，降水量大值 区同样是 在 四 川 雅 安 地 区 和 滇 南 地 区，降 水 量 在 350 mm 以上，川西高原仍为降水的低值区，不足 150 mm。相 对 其 他 三 季 而 言，冬 季 降 水 量 最 少。 西南地区东部降水量基本保持在 60 mm 左右，特 别是在西南地区西部，降水量一般不足 20 mm。
图 3 1960 2007 年西南地区年降水量的 时间变化
Fig． 3 The temporal variation of precipitation on Southw est China from 1960 to 2007
2期
张 琪等： 近 48 年西南地区降水量和雨日的气候变化特征
375
图 4 1960 2007 年西南地区季节降水量的时间变化
盆地、重庆大部、贵州大部及云南南部地区都是多 雨区，中心位于青藏高原东部川西高原边坡的四川 盆地西部雅安附近和高黎贡山、无量山及哀牢山以 南的滇南地区，年降水量在 1600 mm 以上，次中心 位于黔西南地区和武陵山西段南侧的黔东北地区， 年降水量在 1300 mm 以上。川西高原地区是整个 西南地区的少雨区，年降水量不足 800 mm。
