皖西地区降水量变化初步研究

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翻新时间：2015-08-03

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皖西地区降水量变化初步研究

关键词：皖西降水变化研究

中图分类号：G353 文献标识码： A

1、前言

近年来人类活动影响频繁，全球变暖、水文气象灾害加剧、生态环境恶化等使得皖西气候和下垫面条件发生了很大变化，导致降水量及其转化规律随之发生变化。地球表面的各种水体，在太阳的辐射作用下，从海洋和陆地表面蒸发上升到空中，并随空气流动，在一定的条件下，冷却凝结形成降水又回到地面。降水的一部分经地面、地下形成径流并通过江河流回海洋；一部分又重新蒸发到空中，继续上述过程。这种水分不断交替转移的现象称为水分循环，也叫水文循环，简称水循环。

降水、蒸发和径流是水文循环中的3个基本要素水文要素，也是构成某一地区、某一时段水文状况的必要因素，对降水等作为其基本要素演变进行分析研究就显得尤为重要。

2、区域水旱特点

2.1资料选用

本节在已有成果基础上，对代表站和典型区的观测系列较长、代表性较佳的雨量变化特征进行分析，然后再根据流域多站降水观测资料对整个皖西地区的降水时空变化特征进行探讨。

2.1.1代表站降水变化分析

淠史杭蒸发实验站，是专门开展水面蒸发、径流、灌溉实验研究的国家重点综合性实验站。也是目前国内为数不多的大型蒸发实验站。这里选用该站为区域代表站进行皖中地区降水变化的进一步研究。为了能深刻的反映降水的变化特征，将淠史杭蒸发实验站的降水资料分成三类：年降水系列、汛期降水系列（（6～9月）、非汛期降水系列（10月～次年5月），分别对这三个系列进行时序分析。

2.1.1.1降水量时序变化分析

图2- 1淠史杭实验站年降水频率分析图

表2- 1 分年代降水量统计单位：mm

许多学者不断应用该方法来分析降水、径流、气温等要素时间序列的趋势变化。Mann--Kendall检验法不需要样本遵从一定的分布，也不受少量异常值的干扰，适从水文，气象等非正态分布的数据，具有计算简便的特点。

在Mann-Kendall检验中，原假设H0为时间序列数据（xl，…，xn），是n个独立的、随机变量同分布的样本；备择假设H1是双边检验，对于所有的k，j≤n且k≠j，xj ，xk的分布是不相同的，检验的统计变量S计算如下式：

（2-1）

（2-2）

（2-3）

（2-4）

通过分析统计序列UFk和UBk可以进一步分析序列x的趋势变化，而且可以明确突变的时间，指出突变的区域。若UFk值大于0，则表明序列呈上升趋势；小于0则表明呈下降趋势；当它们超过临界直线时，表明上升或下降趋势显著。如果UFk和UBk这2条曲线出现交点，且交点在临界直线之间，那么交点对应的时刻就是突变开始的时刻。本文选取α=0.05，此时U0.05=1.96。

（1）淠史杭站汛期降水量M-K检测结果

（2）淠史杭站非汛期降水量M-K检测结果

图2- 2淠史杭站降水量M-K检测结果

非汛期降水量较汛期降水量趋势变化更加频繁。1974年其变化趋势由增加转为减少，1974年为突变点。经历过1978年的小波动后，于1979年开始减少，并在1983年产生突变点，此后又在1986年产生了由减少到增加，并从1986年起一直维持稳定的增加趋势，但检测时间段内所有的趋势都未超过90%置信直线。

3、地区降水变化分析

3.1 空间分布

3.2时程分布

4、结语

降水是天气系统各因子综合作用的体现，变化异常将导致干旱或洪涝等灾害，对长时间降水量、蒸发量序列进行研究有助于了解其变化规律，预测变化趋势；虽然如此，但人类对它们的影响也是非常重要，只有我们不破坏与其相关的生态环境，才能让它们变化更加贴近自然规律，使其符合年内、年际和季节的规律特点。