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贵阳地区夏季降水变化以及旱涝特征的研究

2018-01-25彭科曼张吉民苟杨周林

绿色科技 2018年14期

彭科曼 张吉民 苟杨 周林

摘要:利用贵阳地区8个国家级观测站1988—2017年夏季(6~8月)的逐月降水资料,采用小波分析、趋势分析等方法分析了贵阳地区近30年来的夏季降水变化以及旱涝特征,并对夏季旱涝年进行了划分。

关键词:夏季降水;旱涝指数;旱涝年

中图分类号:P415

文献标识码:A

文章编号:1674-9944(2018)14-0096-02

1引言

贵阳地区属于典型的喀斯特地貌,地形地貌复杂,受季风气候影响,旱涝灾害频繁。因此研究贵阳地区的夏季降水变化以及旱涝特征具有重要意义。本文通过分析贵阳地区的夏季降水以及旱涝变化特征,以期能掌握贵阳地区旱涝发生的规律,对能正确预测该地区旱涝灾害的发生,尽量为减少其造成的损失提供一定的科学依据。

2资料与方法

2.1资料

利用贵阳地区8个国家级地面观测站1988~2017年夏季(6~8月)的逐月降水资料来进行分析。

2.2方法

使用了小波分析、趋势分析等方法来分析贵阳地区夏季降水的变化特征以及旱涝特征。

3贵阳地区的夏季降水变化特征分析

3.1贵阳夏季降水变化特征

图1给出了贵阳地区19 88~2017年的夏季降水距平的年际演变情况。从图中可以看出,夏季降水最多于平均值的年份有1988年、1991年、1993年、1995年、1996年、1998年、1999年、2000年、2002年、2007年、2008年、2012年、2014年、2015年、2017年;降水量少于平均值的年份有:1989年、1990年、1992年、1994年、1997年、2001年、2003年、2004年、2005年、2006年、2009年、2010年、2011年、2013年、2016年。其中在1988~2000年,降水变化波动较大,降水量总体处于偏多阶段,其中1996年的降水距平值达到了 30年来的同期最大值;2001~2011年,降水总体处于偏少阶段;2012年以后,又呈增加趋势。

3.2小波分析

采用Morlet小波变换分析方法,对1988~2017年贵阳地区夏季降水距平序列变化特征与多时间尺度的复杂结构进行分析研究,得出贵阳地区夏季的降水距平在不同时间尺度上的周期振荡特征。

从图2可以看出,总的米说,降水距平主要由2个时间长度周期影响:4年、8年。这30年来长江中下游地区的降水距平变化趋势总体存在典型的4年左右的短周期,在8年左右周期上,降水量历经了多少多少……7个交替循环变化。通过小波分析,看出近30年贵阳地区夏季降水距平在不同时间尺度上的周期振荡,存在多个交替循环变化。并且具有明显的短期振荡周期。

4贵阳地区夏季旱涝特征的研究

4.1选取旱涝指数

区域旱涝的变化情况通常是由区域旱涝指数来反映的。目前关于区域旱涝指数的定义与选取,已有了不少研究,如鞠笑生、张存杰先利用单站的旱涝指数来划分区域里面各个站的单站旱涝等级,再将这些旱涝等级在整个区域里面加权平均,便得到区域旱涝指数;童文林运用区域内每个站的降水量、降水正负距平面积以及强度综合成区域旱涝指数;谭桂容等根据旱涝等级概率提出了区域旱涝指数,并在实际分析中发现该方法较客观。

由于谭桂容定义的区域旱涝指数既可以反映旱涝的空间范围,又能够反映旱涝的强度,并且旱涝等级的划分标准较为客观,具有一定的普适性。因此本文采用谭桂容定义的区域旱涝指数,来对贵阳地区的夏季旱涝年份进行划分。区域旱涝指数为IF-IP,其中:

IF是雨涝指数,IF越大,表示越涝;IP是干旱指数,ID越大,表示越旱;因此區域旱涝指数IF-ID越大时,表示该区域越涝。p4为旱涝等级是4级(正常级)时所出现的概率,Pi为旱涝等级是i级时所出现的概率,ni为该区域内旱涝等级是i级的站数,n+4是区域内正4级(正常级)的站数,n-4是区域内负4级(正常级)的站数。该指数既可以反映区域旱涝的空问分布,又能够反映区域旱涝的严重程度。

4.2 旱涝年的划分

参照谭挂容定义的的区域旱涝指数指标,结合实际研究情况,本文将旱涝等级分为涝(特涝、大涝、偏涝之和)、正常、旱(特旱、大旱、偏旱之和)3个等级来对1988~2017年贵阳地区夏季的旱涝等级进行划分(表1)。

5结论

(1)近30年来,贵阳地区的夏季降水在不同时间尺度上有周期振荡,存在多个交替循环变化。其中在1988~2000年,降水变化波动较大,降水量总体处于偏多阶段,其中1996年的降水距平值达到了30年来的同期最大值;2001~2011年,降水总体处于偏少阶段;2012年以后,又呈增加趋势。

(2)通过对贵阳地区夏季区域旱涝指数的计算,可以看出,近30年来,区域性的夏涝年有1991、1996、1999、2007、2014、201 7年;区域性的夏旱年有1990、1992、1994、2003、2006、2009、2010、2011、2013年。