盘锦市历年降水量变化趋势分析
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2013年11月 第35卷第6期 地下水 Ground water NOV.,2013 V0l_35 NO.6
盘锦市历年降水量变化趋势分析
穆连波。王维志
(辽宁省水文水资源勘测局盘锦分局,辽宁盘锦124013)
[摘 要] 以盘锦市行政分区及流域分区近57年(1956--2012年)降水量资料序列为基础,运用二种统计学 方法,对各年平均降水量在时间序列的变化趋势进行详细分析,预测盘锦地区降水量未来变化趋势。
[关键词] 降水量;时间序列;变化趋势
[中图分类号]TV125 [文献标识码] B [文章编号] 1004—1184(2013)06—0121—02
降水是指液态或固态的水汽凝结物从云中降落到地面
的现象,如雨、雪、雹霜等,其中以雨、雪为主。降水是水文循
环中国最活跃的因子,它是一种水文要素,也是一种气象要
素。近年来,世界范围里工业产业化高度发展,人类活动频
繁,对气候变化带来较大影响,尤其是局部地区气候变化异
常,出现极端灾害性天气,引发严重的洪涝自然灾害。人类
活动对下垫面造成的改变,也连带区域性的气候发生变化,
在某种程度上改变了原有的降水变化特征。因此,根据历史
降水量情况,研究区域性降水在时间序列上的变化规律,对
于地区防洪减灾具有实际意义,同时也可以为区域经济可持
续发展提供技术支持,为水资源合理利用提供参考。
盘锦市位于松辽平原南部,辽河下游,渤海之滨,辽河三
角洲的中心地带,属平原洪涝和辽河口盐碱涝洼地。盘锦地
势低洼平坦,为退海冲积平原,地面高程一般在2~4 m之
间。地势北高南低,由北向南以万分之一的坡降倾斜于辽东
湾。平原东部从外辽河、大辽河右岸起,地势由东北向西南
逐渐倾斜。 盘锦属温带大陆性半湿润季风气候,四季分明,雨热同
季,气候温和,降水适中,光照充足,气候条件优越。年平均
气温8.6℃,无霜期170 d,年日照时间在2 700 h以上。年平
均降水量为576.2 mm,年际间变化较大,年降水最多为
1 162.2 mm(1985年),最少为309.2 mm(1965年)。降水 主要集中在每年的6__9月份。
盘锦市境内河流较多,流域面积在100 km 以上的河流
29条,为九河下梢之地。境内河流按流域划分为辽河、大辽
河、大凌河、绕阳河四个流域。
近些年,由于受地理位置、季风气候、季节分配及下垫面 条件变化的影响,降水量在年际间发生了一些变化。因此,
通过对盘锦地区长系列降水的数量及特征变化进行分析,能
够获得降水量变化的周期、变幅和趋势演变规律。
1 资料和研究方法
1.1资料
主要选取盘锦市行政区及辖区内的辽河流域、大辽河流
域、绕阳河流域、大凌河流域四个四级水资源分区,l956—
2012年的雨量站降水量观测资料。对资料不完整或有疑问 的进行剔除,将所选取的各雨量站资料进行年平均降水量计 算,由此获得长系列的年平均降水量数据。
1.2研究方法 本文采用线性趋势法和累积距平值法,对上述行政分区
及流域分区进行年平均降水量变化趋势分析计算。
1.2.1 线性趋势法 降水量的长期变化趋势,用一元线性回归方程表示:
P 0+ It
式中:P为降水量; 。=dp/d 为线性趋势 根据最小二乘法原理,可求得:
n 一一 n n 0l1=( p t。一Pt)/( t 一( ti) /n)
式中:t为时间;P为降水量;i为时间序号;n为总时间
(年)。
b=10・ 为降水量倾向率(mm/10a)。当b>0时,说
明降水量P随时间t呈增加的趋势;b<0时,说明降水量P 随时间t呈减少的趋势。
1.2.2累积距平值法
累积距平曲线是根据系列中各要素的累积距平值与时间
点绘的曲线。距平值是某一系列数值中的某一个数值与多
年平均值的差除以多年平均值的百分数,这里就是各年平均
降水量与57 a平均年降水量的差除以57 a平均降水量,它可
以反映一段时期内降水量的变化趋势。其公式为:
n 一 一 L。,=∑(Xi—X)/X 1 l 式中:L。 为距平值;X 为第i年的时间序列值;X为所计
算时间序列的多年平均值。
2 降水变化趋势分析
2.1线性趋势法
2.1.1 行政分区降水量分析
根据线性趋势法对盘锦市行政区降水量的变化趋势进行
分析(见图1),图中细实线代表逐年降水量变化趋势。从图
中可以看出,全市逐年平均降水量的变化过程具有一定的规
律性,但是周期及时间间隔没有固定性,呈锯齿状振荡。各
年降水量波动较大,2010年降水量最大,为974.6 mm,1965
年降水量最小,仅为347.3 mm,最大值是最小值的2.8倍。
[收稿日期]2013—06—07 [作者简介] 穆连波(1968一),男,辽宁辽阳人,高级工程师,主要从事行政管理、水文研究等工作。
l21 第35卷 第6期 地下水 2013年1 1月
粗实线代表长系列降水量变化趋势,降水量以11.6 mm/lOa
的倾向率递增。
降水量(Inm)
1955 L 960 l965 1970 1 975 l 980 l 985 1990 l995 2000 2005 20l 0 20l 5 年份
图1 盘锦市行政区降水量变化趋势图
2.1.2流域分区降水量分析
各流域分区降水量倾向率计算结果见表1。
表1 流域分区倾向率计算表
从计算结果中可以看出,大辽河流域分区倾向率为0.7
mm/lOa,降水量历年变化趋势平稳,最大降水量为1985年的
1 064.1 him,最小降水量为1978年的394.2 mm,两者相差
2.7倍;辽河流域降水量以16.O/lOa的倾向率递增,历年最
大降水量为2010年的977.8 mm,最小为1965年的307.1
mm,两者相差3.2倍;绕阳河流域降水量以12.5/1Oa的倾向
率递增,历年最大降水量为1985年的927.8 113111,最小为
1989年的341.5 mm,两者相差2.7倍;大凌河流域降水量以
8.3/lOa的倾向率递增,历年最大降水量为1994年的
1 046.0 mill,最小为1965年的249.5 mm,最大年均降水量
是最小年均降水量的4.2倍。 2.2累积距平值法
2.2.1 行政分区降水量分析
对1956—2012年盘锦市年均降水量做累积距平值曲线
(见图2),曲线上升表示降水量增多,为偏丰水年,曲线下降
则表示降水量减少,为偏枯水年,曲线坡度则反映了降水量
的丰枯程度。由图中可以看出,自1960—1984年、1998—
2009年两个阶段降水量下降趋势明显,2010—2012年上升
幅度较大,趋势显著,其它时间呈上升一下降一上升一下降
振荡变化。
122 955 l 960 l965 l 9 70 l97 5 1 980 l985 l990 1 995 2000 2005 2010 20l 5 年份
图2 行政分区累积距平值曲线图 2.2.2流域分区降水量分析
各流域分区降水量累积距平值曲线图见图3。 3.O0 2 50 2 O0 1.50 趔1.O0 0 50 0 O0 0.50 1・O0 1.50 2 00 1 95 51 960l 965l 970l 975l9801 985l9901 995 2000 2005 201 0 201 5 年份
图3 流域分区累积距平值曲线图
由图中可以看出,四个流域均呈现出振荡变化,变化周
期与行政区相近。可以分为两个变化阶段。其一,在1956—
1977年为一个振荡变化阶段,这个阶段的末期降水量开始下
降,到1984年降至最低;其二,由1984年上升至1995年后,
转为下降趋势。
大辽河流域、辽河流域、绕阳河流域,自1960—1984年、 1998--2009年两个阶段降水量下降趋势明显,2010_2012
年上升幅度较大,趋势显著。
大凌河流域,则是由1964的最高点下降到1984年的最 低点,持续上升到1998年后又转为下降,直到2009年下降
到最低点。
3 结语
(1)用线性趋势法分析结果为:盘锦市行政分区降水量
倾向率为11.6 ram/1Oa,即每十年年降水量增加11.6 mm,受
2010、2012两年降水量较大影响,地区降水量总体情势呈现
增加趋势。
从流域分区来看,除大辽河流域变化平稳外,辽河、绕阳
河、大凌河流域分区降水量呈现增加趋势,每十年降水量增
加值分别为16.1 mm、12.5 mm、8.3 mm。
(2)用累积距平值法分析结果为:降水量总体呈现多一
少一多一少振荡变化趋势,从5O年代到70年代末期,降水
量总体呈现减少趋势,直至1984年减小到最低点,然后转为
上升趋势直到1995年左右达到最高;1995年转为下降趋势,
直至2009年减少到最低点,20t0年开始呈现新一轮上升趋
势。 应用两种分析方法对盘锦市降水量变化趋势分析结果,
均表明受气候及下垫面因素变化影响,盘锦市历史降水量呈
现出增加趋势,并具有10—20 a的年份周期。根据此规律, 可以推测,2010年后的二、三十年间,降水量将呈现先增加后
减少振荡变化的趋势。
参考文献
[1]张勇,段修荣.乐山市近50年气温和降水变化趋势分析[J].高 原山地气象研究.2008,28(3):68—71.
[2]辽宁省水资源[M].辽宁科学技术出版社.2004. [3]SIJT238—1999.水资源评价导则[s].