边玛罗布 达瓦泽仁 央美 扎西罗杰 次旺

摘要 利用那曲市6個气象站1971—2019年汛期（5—9月）逐日、逐月、逐年降水资料，分别采用滑动平均法、累计距平、Mann-Kendall突变检验等方法，研究降水的趋势性及周期性变化。结果表明，近49年来那曲市汛期降水量增幅为14.231 mm/10 a;20世纪70年代初至90年代初汛期降水有弱的增长，90年代末汛期降水量增长较明显，进入21世纪初以后汛期除嘉黎县有较明显的增涨趋势外，其余各站汛期降水量呈减弱趋势;各站点汛期降水的累积距平为负距平，汛期降水呈偏少状态，从累积距平的变化趋势来看历年汛期降水总体呈波动上升的变化态势;根据Mann-Kendall突变检验来看近49年各站点汛期降水呈增长趋势，结合每个站点的累积距平有且只有一次突变，各站点全是降水增多突变;近49年那曲市汛期降水空间分布特征呈由东向西递减，且汛期降水主要集中在每年的7月份;汛期雨日占全年雨日的73.0%，汛期小雨（≥0.1 mm）的雨日占整个汛期雨日的88.0%。

关键词 汛期;降水量;变化特征;那曲市

中图分类号 S 161.6  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2021）23-0217-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.23.061

Variation Characteristics of Precipitation in Flood Season of Nagqu in Recent 49 years

Bianmaluobu1， Dawazeren2， Yangmei2 et al

（1.Tibet Meteorological Observatory，Lhasa，Tibet 850000;2.Naqu Meteorogical Bureau，Nagqu，Tibet  852000）

Abstract Using the daily， monthly and yearly precipitation data of the 6 weather stations in Nagqu City during the flood season （May-September） from 1971 to 2019， the moving average method， cumulative anomaly， Mann-Kendall mutation test and other methods were used to study the trend and periodic changes of precipitation.The results showed that the precipitation in Nagqu City during the flood season had increased by 14.231 mm/10a in the past 49 years;there was a weak increase in the precipitation during the flood season from the early 1970s to the early 1990s， and the increase in the precipitation during the flood season in the late 1990s was more obvious;after the beginning of the 21st century， except for Jiali County， which had a more obvious trend of increase during the flood season， the precipitation at the rest of the stations showed a weakening trend during the flood season.The cumulative anomaly of the precipitation during the flood season at each station was negative， and the precipitation during the flood season is relatively less.From the trend of the cumulative anomaly， the overall precipitation during the flood season has fluctuated and increased over the years;from the change trend of the cumulative anomaly， the overall precipitation in the flood seasons over the years had shown a fluctuating and rising trend.According to the Mann-Kendall mutation test， the precipitation at each station during the flood season had shown an increasing trend in the past 49 years. Combined with the cumulative anomaly at each station， there was only one mutation， and all stations had a sudden increase in precipitation.In the past 49 years， the spatial distribution of precipitation during the flood season in Nagqu City showed a decreasing trend from east to west， and the precipitation during the flood season was mainly concentrated in July each year.Rainy days in the flood season accounted for 73.0% of the annual rainy days， and rainy days with light rain （≥0.1 mm） in the flood season accounted for 88.0% of the rainy days in the entire flood season.

Key words Flood season;Precipitation;Change characteristics;Nagqu City

作者简介 边玛罗布（1993—），男，西藏那曲人，助理工程师，从事中短期天气预报和气象服务工作。通信作者，助理工程师，从事气候变化与监测研究。

收稿日期 2021-04-01;修回日期 2021-05-07

在全球变暖的气候大背景下，青藏高原受天然的地势地形和独特的气候影响，高原地面降水年际变化大，干湿季分明，周顺武等[1]研究发现高原全年的降水主要集中在汛期（5—9月），大部分地区汛期降水量占全年降水量的80%以上。高原气象工作者对青藏高原降水进行了大量研究[1-6]，高原降水具有显著的时空变化特征，高原地面降水呈增多趋势，其中藏北一带增多较明显。汛期是出现各类气象灾害或气象次生灾害的高发期，如雷电、冰雹、短时强降水、洪涝、滑坡和泥石流等。而那曲市重要的牧业生产生活活动均在汛期，如采挖虫草、转移牧场、各类工程建筑的最佳工期、各类农牧事活动等。所以研究历年汛期降水资料，将对未来进一步做好汛期降水预报有很大的帮助，从而可以减少农牧民在汛期农牧事活动期间的财产损失和人畜伤亡。

藏北那曲每年的降水主要集中在汛期（5—9月），与高原其他地方是相似的。央美等[7-9]研究提出那曲降水量逐年在增加，夏季增加最明显，其中那曲西部增加速度较快。

笔者依据那曲市6个气象基准站为研究站点，利用1971—2019年汛期（5—9月）逐日、逐月的降水资料，分析近49年来那曲市汛期降水时空分布与汛期降水趋势。

1 资料与方法

1.1 资料来源

该研究选取那曲市6个气象站为研究站点，所采用的数据是1971—2019年实测汛期降水量，数据资料可靠。根据站点所在位置分为中部、东部、西部3个区域，索县和嘉黎县为东部，那曲县和安多县为中部，申扎县和班戈县为西部。

1.2 研究方法

1.2.1 滑动平均法。

滑动平均法也称移动平均法。对序列x1，x2，…，xn 的几个前期值和后期值取平均，得到光滑化的新序列yt，其数学式表示为：

yt=12I+1Ii=-Ixt+i（1）

当I=2时为5点滑动平均，I=3时为7点滑动平均，以此类推。

1.2.2 累积距平。

累积距平也是一种常用的、由曲线直观判断变化趋势的方法。对于序列x，其某一时刻t的累积距平表示为：

t=ti=1（xi-） （t=1，2，…，n）

=1xni=1xi（2）

将n个时刻的累积距平值全部算出，即可绘出累积距平曲线进行趋势分析。

1.2.3 Mann-Kendall突变检验[10]。

对于具有n个样本量的时间序列x，构造一秩序列：

Sk=ki=1ri（k=2，3，…，n）（3）

其中

ri=1xi>xj

0xi≤xj（j=1，2，…，i）

可见秩序列Sk是第i时刻数值大于第j时刻值个数的累计数。

在时间序列随机独立的假定下，定义统计量：

UFk=Sk-E（Sk）var（Sk）（k=1，2，…，n）（4）

式中，UF1=0，E（Sk）、var（Sk）是累计数Sk的均值和方差，在x1，x2，…，xn相互独立且具有相同连续分布时，它们可由下式算出：

E（Sk）=k（k-1）4

var（Sk）=k（k-1）（2k+5）72（k=2，3，…，n）（5）

UFi为标准正态分布，它是按时间序列x序列x1，x2，…，xn计算出的统计量序列，给定显著水平α，查正态分布表，若|UFi|>Uα，则表明序列存在明显的趋势变化。

按时间序列x逆序xn，xn-1，…，x1，再重复上述过程，同时使UBk=-UFk（k=n，n-1，…，1），UB1=0。

这一方法的优点在于不仅计算简便，而且可以明确突变开始的时间，并指出突变区域。

2 结果与分析

2.1 汛期降水趋势分析

利用线性趋势和5年滑动平均对那曲市降水进行趋势分析，从图1可以看出，1971—2019年那曲各站汛期降水量总体呈上升趋势，升幅为14.231 mm/10 a;从滑动平均变化曲线来看，1971—2004年呈波动上升趋势，其中1990年汛期降水经历一次较强的下降期，2005年后汛期降水量呈减弱趋势。

再从单站变化曲线来看（图略），那曲市中部两站（那曲县、安多县）汛期降水量变化趋势相似，1971—2004年汛期降水量有較为明显的增加，其中20世纪90年代末增加最明显;进入21世纪后汛期降水量波动较明显，总体呈减弱趋势。那曲市西部两站（申扎县、班戈县）汛期降水量变化趋势相似，1971—1991年汛期降水量波动较明显，总体呈增加趋势;1994—2011年汛期降水量增加较明显;2012年后汛期降水量总体呈减弱趋势;其中2015年初夏那曲西部及安多县出现过晴热少雨的干旱天气。那曲市东部两站（索县、嘉黎县）汛期降水量增减趋势较为相似，均是呈双峰型，虽然波峰、波谷的时间略有不同，但是趋势是相似的;且2003年出现了49年内汛期最大的降水量（表1），达到了峰值。

2.2 汛期降水的累积距平

从图2可以看出，6个站点的累积距平曲线为单谷型的，且累积距平为负距平，波谷一般出现在20世纪90年代初至21世纪初。

那曲市汛期降水累积距平以负值为主，汛期降水呈偏少状态，但是从累积距平变化曲线来看，历年汛期降水总体呈波动上升的变化态势。20世纪90年代初至21世纪初均达到了谷底，表明20世纪90年代汛期降水呈偏少状态，且20世纪90年代偏少最为明显，2002—2019年汛期降水累积距平呈增涨趋势，但仍然处于偏少状态。

累积距平的曲线变化形态较直观，总体呈一个单谷型曲线，说明49年来那曲市汛期降水经历了一次显著的波动，那曲市汛期降水累积距平曲线的谷值是在1998年。各站点的显著波动具体时间将结合Mann-Kendall方法再进一步确定。

2.3 汛期降水的突变检验

采用Mann-Kendall法检验1971—2019年那曲市6个站点汛期降水量的突变，给定显著性水平α=0.05，即μ0.05=1.96，计算结果如图3所示。从图3可以看出，中部的那曲和安多以及西部的班戈和申扎都是降水增加趋势，发生突变时间略有不同;东部的索县和嘉黎虽然没有中西部那么相似，但汛期降水变化趋势仍为增加。

根据那曲市6个站点的汛期降水M-K方法分析，UF的值大于0，表明汛期降水呈增加趋势，近49年各站点汛期降水呈增加趋势。根据UF和UB曲线的交点位置来判断汛期降水是否有突变，为了更准确地确定突变时间点，结合累积距平变化曲线，近49年各站点的汛期降水有且只有一次突变，分别为那曲1986年、安多1987年、班戈2002年、申扎1996年、索县1999年和嘉黎1987年，且各站全是降水增多突变。

2.4 汛期降水分布特征

2.4.1 汛期降水时空分布特征。

西藏夏季降水量最多，根据近49年那曲市5—9月月平均降水量资料分析（图4），那曲市汛期降水量主要集中在7月份，降水量最少的为5月份，5—9月份降水量分布由西向东递增。整个汛期降水量空间分布特征呈东部>中部>西部，平均来说汛期每月降水量东部大于100 mm、中西部在50～100 mm。那曲汛期降水具有显著的时空变化特征。

2.4.2 汛期雨日变化分布特征。

从1971—2019年那曲市6个站点汛期雨日变化情况来看（图5），汛期雨日东部100 d以上，中部90 d左右，西部80 d左右;雨日最多的出现在1974年的嘉黎县，达126 d，也就是占整个汛期的82.3%;最少的为2015年的班戈县，为53 d，仅占整个汛期的34.6%。

各站点有小幅的增长趋势，其中安多县增幅最大，为1.4 d/10 a;班戈县增幅最小，为0.3 d/10 a。

从近49年全年降水各雨日的占比（表2）可以看出，出現小雨（≥0.1 mm）的概率索县最高，为91.6%;出现中雨（≥10.0 mm）和大雨（≥25.0 mm）的概率均是嘉黎县最高，分别为17.5%和1.5%。那曲市汛期出现小雨的概率最高，平均达88.0%;其次是中雨，有11.1%的概率，最后出现大雨和暴雨（≥50.0 mm）的概率不足2%。

3 结论与讨论

（1）近49年来那曲市汛期降水量增幅在14.231 mm/10 a;1971—2004年呈波动上升趋势，其中，1990年汛期降水经历一次较强的下降期，2005年后汛期降水量呈减弱趋势。

（2）那曲市各站点的汛期降水累积距平均为负值，汛期降水呈偏少的状态，但是从累积距平变化趋势来看历年汛期降水总体呈波动上升的变化态势。

（3）近49年那曲市汛期降水呈增加趋势，每个站点有且只有一次突变，且各站点全是降水增多突变。

（4）近49年那曲市整个汛期降水空间分布特征呈由东向西递减，且汛期降水主要集中在7月份;那曲市汛期雨日占全年雨日的73.0%，汛期小雨（≥0.1 mm）雨日占整个汛期雨日的88.0%。

参考文献

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