河南安阳1951~2010年降水的气候变化特征

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　　 【摘 要】利用1951-2010年河南安阳（站号53898）的气象资料，分析了安阳降水的气候变化特征。结果发现：安阳近60年来的降水呈逐年减少的趋势。其变化趋势可以用对数方程y = -38.252Ln(x) + 699.22进行拟合。从季节变化看，夏季降水比例最大，占全年总量的64%，秋季降水次之，其降水量占全年总量的19%。春季降水占全年的14%，冬季降水最少，其降水总量占全年不到3%。从季节的变化趋势看，春季降水略微有所增加，其它三个季节的降水逐年减少。其中夏季降水减少的幅度最大，秋季降水减少的幅度次之，冬季降水减少的幅度最小。安阳的降水日数整体呈现"增加-减少-增加"的变化趋势。1951年至1961年的10多年时间内，安阳的降水日数增加；从1960-1985年左右，安阳经历了一个较长时间的降水减少期；从1980年代中期至2010年左右，降水有一个缓慢增减的变化趋势。安阳近60年来的最大降水量呈现"双峰双谷"的变化特征。从1951年至1960年代初期，安阳的的最大降水量缓慢增加；从1960年-1980年左右，河南安阳的最大降水量逐渐减少；1980年以后一致到2000年左右，安阳的最大降水量增加，2000年以后安阳的最大降水量开始减少。
　　 【关键词】降水量；降水日数；季节变化；最大降水量
　　
　　 一、引言
　　 安阳位于河南省的最北部，地处晋、冀、豫三省交汇处，面积7413平方千米，人口542万，辖1市5县4区，中国八大古都之一。西依太行山脉与山西接壤，北隔漳河与河北省邯郸市相望，东与濮阳市毗邻，南与鹤壁、新乡连接。西部为山区，东部为平原。安阳资源充足，有丰富的农副产品资源和矿产资源。东部平原是全国优质粮油棉生产基地，被誉为“豫北粮仓”。安阳的气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，气候温和，四季分明，日照充足，雨量适中，春季温暖，夏季炎热多雨，秋季凉爽，冬季寒冷干燥，历年平均气温12-13.7℃。极端最高气温40.8℃，极端最低气温-17．4℃。全年平均气压1001.5毫巴。全年降雨量为606.1毫米。本文利用河南安阳（站号53898）1951~2010年的气象资料，分析了降水的气候变化特征。此研究有利于对河南安阳的农业气候及防灾减灾提供了科学依据。
　　 二、材料和方法
　　 本文使用1951~2010年河南安阳（站号53898）的气象资料。数据由各省上报的全国地面月报信息化文件根据《全国地面气候资料（1961~1990）统计方法》及《地面气象观测规范》有关规定，进行整编统计而得。数据集为中国194个基本、基准地面气象观测站1971~2000年,数据集包括气温、气压、降水、水汽压、云、天气现象、蒸发、积雪、风、地面温度、冻土、日照等13个要素的数据，文件类型为ASCII码文件。分析时采用了回归拟合和统计分析方法。
　　 三、分析结果
　　 1.河南安阳1951~2010年降水的年变化特征
　　 降水的年变化是指一个地区年与年之间的降水的实际分配情况。降水的年变化是一个地区降水气候变化特征的重要方面。中国大多数地区降水量年际变化较大。具体而言，一多雨区年际变化幅度相对较小，而少雨区的年际变化幅度相对较大；沿海和内陆相比，沿海地区年际变化幅度相对较小，而内陆地区降水的年际变化幅度相对较大。图1给出了河南安阳1951~2010年降水的年变化。从图1可以发现，河南安阳的年降水变化幅度相对较大。在降水较少的年份，其年降水值不足300毫米。典型如1965年和1986年，其年降水分别为271.9mm和275.7mm；在降水较大的年份，降水能超过1000mm。典型年份如1963年降水量高达1182.2mm。安阳的最大降水量是最小降水量的大约五倍。整体上来看，河南安阳近60年来的降水呈逐年减少的趋势。其变化趋势可以用对数方程y = -38.252Ln(x) + 699.22进行拟合。事实上，降水减少是全球气候变暖背景下，一个整体的变化趋势。20世纪80年代以来，随着人类活动的增加、车辆矿物燃烧等温室气体的排放，加剧了区域气候的变化。另外，河南安阳地区的降水，尤其是夏季降水的产生，与冷空气的活动关系密切。随着贝加尔湖附近冷空气的不断南下，与河南本地或者河南南部上来的暖湿空气在安阳交汇，即会在安阳附近产生比较明显的降水。最近有研究表明，近几十年来在巴尔喀什湖以东到贝加尔湖以南一线的高空环流发生了显著的变化。气候平均分析表明，大气环流在这一带形成了一座隆起的“高地”，冷空气被迫绕道而行，从而使到达河南附近的冷空气势力逐年减小，因此降水相对较少，形成逐年减少的变化趋势。
　　 2.河南安阳1951~2010年降水的季节变化特征
　　 为进一步分析河南安阳降水逐年减少的具体情况，对降水分季节进行了统计分析。图2给出了河南安阳1951~2010年各季节降水的变化。从图2可以看出，河南安阳各季节的降水变化趋势并不一致。其中春季降水（图2a）变换较为平缓，与全年降水变化趋势相反，春季降水呈增加的变化趋势，但增加幅度较小。春季降水可以用对数方程y = 2.0997Ln(x) + 76.994进行拟合；图2b给出夏季降水的变化趋势。从图中可以发现，夏季降水变化幅度相对较大，其降水呈现逐年减少的变化趋势。夏季降水可以用对数方程y = -32.527Ln(x) + 470.79来拟合；图2c给出了秋季降水的变化趋势。从图2c可以看出，其秋季降水也逐年减少，但减少的幅度要略低于夏季，其变化趋势可用对数方程y = -7.4417Ln(x) + 131.42进行拟合。图2d给出了冬季降水的变化趋势。从图2d可以发现，冬季降水变化十分平缓，虽然也呈逐年减少的变化趋势，但幅度最小，其变化用对数方程y = -0.3828Ln(x) + 20.027进行拟合。整体上看，安阳的年降水呈逐年减少的变化趋势。但一年中的春季降水略微有所增加，其它三个季节的降水逐年减少。其中夏季降水减少的幅度最大，秋季降水减少的幅度次之，冬季降水减少的幅度最小。表1给出了个季节降水的对数拟合方程。
　　 图3给出了河南安阳1951~2010年降水的月变化特征，表2给出了河南安阳1951~2010年各月降水占全年降水的百分比。从图中可以看出，河南安阳降水呈现不均匀的分布特征。河南安阳的降水主要分布在7月和8月。7月的降水是全年降水最大的月份，降水量占全年的29.4%；8月为全年降水第二多的月份，降水总量占全年的23.9%。这两个月的降水量之和超过全年降水总量的一半。6月是全年降水第三多的月份，其降水量占全年总降水的10.3%；5月、9月和10月安阳也有较为明显的降水，其降水总量分别为7.2%、9.9%和5.7%，其月降水量占全年的百分比超过5%≤月降水量百分比≤10%。其它月份的降水量相对较少。从河南安阳1951-2010年降水的季节变化图（图4）可以看出，河南安阳夏季降水比例最大，占全年总量的64%，秋季降水次之，其降水量占全年总量的19%。春季降水占全年的14%，冬季降水最少，其降水总量占全年不到3%。
　　 4.河南安阳1951~2010年降水日数的变化特征 （见图5）
　　 降水日数是指气象站观测有降水的日子。本文中一个降水日所必需测到的最小降水量定为0.1毫米，即当日降水量大于或等于0.1mm，将其定义为一个降水日。图5给出了河南安阳1951~2010年降水日数的变化。从图5可以发现，河南安阳的降水日数变化较为复杂。近60年以来，安阳的降水整体呈现“增加―减少―增加”的变化趋势。从1951年至1961年的10多年时间内，安阳的降水日数增加幅度较大；1960年过后，一直到1985年左右，安阳经历了一个较长时间的降水减少期；从1980年代中期至2010年左右，降水有一个缓慢增减的变化趋势。整体上看，安阳的降水呈减少的变化趋势。其变化趋势可以用多项式方程y = -3E-05x4 + 0.004x3 - 0.1885x2 + 3.0003x + 65.109进行拟合。降水日数的减少与前述降水量得减少趋势大体一致。

　　 图6给出了河南安阳1951!2010年最大降水量的变化特征。从图中可以看出，安阳近60年来的最大降水量呈现“双峰双谷”的变化特征。从1951年至1960年代初期，安阳的的最大降水量缓慢增加；从1960年至1980年左右的近20年时间内，河南安阳的最大降水量逐渐减少；1980年以后一致到2000年左右，安阳的最大降水量进入另一个上升通道，2000年以后安阳的最大降水量开始减少。近60年以来，安阳的最大降水量可以用多项式方程y = -0.0009x4 + 0.1132x3 - 4.3618x2 + 61.713x + 600.58进行拟合。
　　 四、结论
　　 利用1951~2010年河南安阳（站号53898）的气象资料，分析了安阳降水的气候变化特征，得出如下主要结论：
　　 1.整体上来看，河南安阳近60年来的降水呈逐年减少的趋势。其变化趋势可以用对数方程y = -38.252Ln(x) + 699.22进行拟合。
　　 2.河南安阳夏季降水比例最大，占全年总量的64%，秋季降水次之，其降水量占全年总量的19%。春季降水占全年的14%，冬季降水最少，其降水总量占全年不到3%。7月的降水是全年降水最大的月份，降水量占全年的29.4%。
　　 3.从季节变化来看，一年中的春季降水略微有所增加，其它三个季节的降水逐年减少。其中夏季降水减少的幅度最大，秋季降水减少的幅度次之，冬季降水减少的幅度最小。
　　 4.近60年以来，安阳的降水整体呈现“增加―减少―增加”的变化趋势。1951年至1961年的10多年时间内，安阳的降水日数增加；从1960-1985年左右，安阳经历了一个较长时间的降水减少期；从1980年代中期至2010年左右，降水有一个缓慢增减的变化趋势。其变化趋势可以用多项式方程y = -3E-05x4 + 0.004x3 - 0.1885x2 + 3.0003x + 65.109进行拟合。
　　 5.安阳近60年来的最大降水量呈现“双峰双谷”的变化特征。从1951年至1960年代初期，安阳的的最大降水量缓慢增加；从1960年-1980年左右，河南安阳的最大降水量逐渐减少；1980年以后一致到2000年左右，安阳的最大降水量增加，2000年以后安阳的最大降水量开始减少。
　　
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　　作者简介：张玉峰，男，汉族， 1975.06，河南焦作人，本科学历，助理工程师，工作单位：河南省安阳市气象局。从事研从事天气气候预测工作。

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