刘燕 杨秀翠

（昭通学院管理学院 云南昭通 657000）

降水是生态系统中重要的环境因素之一，其变化是会导致生态系统整体功能发生改变，降水量的陡然增多或减少都将直接影响着人类的生存环境和社会发展。我国众多学者认为[1-3]：“由于气候变化的影响，会导致我国一部分地区极端天气气候事件、暴雨、干旱、沙尘暴、雷电灾害发生频率和强度也在增加”；在全球气候变化的背景下，衡量一个地区干旱程度的指标是小雨发生的频次。在全球气候变化的影响下，云南省降雨天数呈减少趋势，暴雨、大暴雨频率呈上升趋势，极端气象事件频率增加[4]。本文用昭鲁坝降水量在50年的变化趋势，也期揭示其区域内降水量与全球气候变化的响应。

1 昭鲁坝概况

本文选择云南省昭通市昭鲁坝作为研究区域，昭鲁坝区是我国西南区的一个高原山区，属于典型的亚热带高原季风气候，加上特殊的地理位置和境内地形复杂，形成了独特的气候环境。在全球气候变化的影响下降水出现了较大的变化，其变化对本区的生态环境也造成了不同程度的影响。昭鲁坝是云南的第三大坝子，也是昭通市唯一的大坝子，位于昭通市中南部。境内坐标为103°28′-103°55′E，27°05′-27°39′N。昭鲁坝气候属南温带类型，年平均气温11.7℃，≥10℃活动积温3237.4℃，年降雨量741.6mm，年日照时数2818.9h。由此可见，坝区内气候温和，温、光、水都居于中等偏上，因而成为全市最主要的农业区域。气候不利因素主要表现为降雨集中于夏、秋季，冬春干旱；气候变辐较大，春秋两头常低温，多倒春寒，风、雹、伏旱、洪灾也间有危害。

2 资料和方法

本文选用的气象数据是昭鲁坝中的昭阳区和鲁甸县两个气象观测站的历史气象资料1960-2010年逐月降水资料。冬季是用当年12月至次年2月，夏季是用6-8月的平均降水为代表。气候平均值是以1981-2010年30年的气象要素平均值表示。

本文主要用了气候倾向率[5-6]，也就是用一次线性方程算出气候要素的趋势系数变化，求出降水要素随时间的变化状况。用表示样本量为n降水的变量，用表示所对应的时间，建立与之间的一元线性回归方程：

累积距平[7]，根据逐月平均降水量，可绘出累计距平曲线后进行趋势分析。

同时用曼-肯德尔趋势分析[5]，这是一种非参数统计检验的方法，为检验其趋势变化的显著性水平。

3 降水的气候变化特征

3.1 年代际降水的变化特征

昭鲁坝区降水量存在明显的年代际变化，60--70年代为降水偏多时段，80年代初期减少辐度较小，后期减少辐度迅速增大，1989年降到近50a来的最低值（462.3mm），80年代的降水量平均值比70年代减少27.9mm，90年代降水量平均值比80年代减少8.9mm，到2000年以后，降水量平均值比90年代又减少66mm（表1.1）。1961-1990年30a平均值比1951-1980年30a平均值减少了15mm，1971-2000年30a平均值比1961-1990年30a平均值减少12.9mm。

表1.1 昭鲁坝年降水量变化

3.2 年变化降水的特征

为了分析降水量变化趋势，采用5a滑动平均趋势分析和线性倾向分析（图1.1），是近50a昭鲁坝降水量时间序列变化。图中柱形图为实测值，折线为5a滑动平均值，粗实线为一元线性回归值（下同）。可以看出，在全球气候变暖的同时，昭鲁坝降水量是在波动中呈现下降趋势，该趋势90年代后尤其明显。且1986年后降水正距平都在200mm以下，从90年代后负距平频率逐渐增多的趋势表明昭鲁坝降水转入偏少的时期。计算表明，昭鲁坝年降水量线性倾向变化通过了显著性检验，表明昭鲁坝的年降水量线性下降趋势是显著的，平均每10a减少10.15mm。

图1.1 昭鲁坝近50a年降水距平直方图

年降水量峰值出现在1965年至1968年、1976年至1979年、1983年至1986年，1965年降水量最多，为894.8mm；60年代初期、80年代末至90年代初、90年代中后期至21世纪前10年为枯水期，1989年降水量最少，为462.3mm。1987年至2010年，降水波动明显加剧，以3-4年的短周期旱灾和涝灾交替演变为主要特征，大旱、大涝出现的年份明显增加，如1990年、1993年、1995年、1999年是洪涝年，而近20a中有9a发生了较为严重的干旱，尤其是2000年后，除2008年降水偏多外，其余年降水量均为负距平，为有气象记录以来最严重的干旱时段，体现了昭鲁坝降水变化的剧烈性。

3.3 季节性降水变化的特征

对昭鲁坝四季降水量变化，采用气候倾向率一元线性倾向分析，并进行曼-肯德尔趋势分析相关检验。从计算表明，夏季、秋季、冬季降水量通过显著性检验，表明线性倾向显著，夏季和秋季呈现出明显减少趋势，而昭鲁坝的降水量夏秋集中了全年降水量的85%，是影响年降水量变化的主要因素，冬季降水量呈现出明显增加趋势，春季降水量显著性检验没有通过。

图1.2为近50年昭鲁坝四季降水量时间序列变化。昭鲁坝春季5a滑动平均曲线图上，1989年以前降水基本趋于正常变化，1990年春季降水达到50a来最高值（267.7mm），1991年至1999年又进入降水偏少阶段，在这时期内，几乎是年年出现春旱，1991年是达到50年来春季降水量的最低值（44.7mm），21世纪前10年降水量在正常波动范围。

昭鲁坝夏季降水量变化与年降水量变化趋势基本一致，且下降趋势明显，通过线性回归方程计算得出气候倾向率为-22.82mm.10a-1。从5a滑动平均曲线图上可以看出，1986年以前降水偏多，1987年至1992年，夏季降水均为负距平，进入一个枯水期，1990年降水量是近50a的最低值（252.5mm），1990年8月出现严重高温干旱，降雨量仅21.9mm，创历史雨量最少，形成了近50a来有气象记录以来最严重的夏伏旱。1993年至1999年又进入2-3a的旱涝波动时期，1999年降水量是近50a来的最高值（550.9mm），形成了1999年是昭鲁坝的特大涝灾年。2000年以来，除2008年降水距平为正以外，其余的夏季降水距平均为负，又进入一个枯水期，这一时期里春夏连旱和夏伏旱经常发生。

昭鲁坝秋季降水量变化与夏季降水变化趋势基本一致，且下降趋势明显，通过线性回归方程计算得出气候倾向率为-9.38mm.10a-1。从5a滑动平均曲线图上，1986年以前降水偏多，1987年至1997年进入降水波动时期，1990年秋季降水是近50a的最高值（235.5mm），1998年至2005年，秋季降水均为负距平，进入枯水期，2002年秋季降水是近50a来的最低值（79.9mm）。夏秋降水占全年降水总量的82%，夏秋降水在21世纪以来都处于枯水期，所以夏秋降水的减少是导致昭鲁坝降水在近50a波动减少的主要原因。

昭鲁坝冬季降水变化与夏秋两季不一致，近50a降水变化是在波动中上升。从5a滑动平均曲线图上，可以看出，降水主要有两个时期，一个是枯水期1958-1990年降水均为负距平，一个是多水期1991年至今，这一时期降水量在冬季迅速表现出增加趋势。2008年冬季降水量达到近50年的最高值（60mm），由于冬季降水总量只占全年降水总量的2%，因此对年降水变化没有太多影响。

由上可以得出，昭鲁坝近50a四季降水量变化各具特色，春季降水无明显变化，夏秋两季降水量呈现明显减少趋势，与年降水量变化趋势相同，冬季降水量呈显著增多趋势。

图1.2 昭鲁坝50年春、夏、秋、冬降水距平直方图

综上所述，在全球气候大变化的背景下，昭鲁坝年、季节降水量减少趋势都十分明显。尽管90年代后冬季降水迅速增加，但昭鲁坝四季降水在全球气候变化的影响下主要变化趋势是：总体上降水量在波动中减少，使得昭鲁坝有逐渐变干的趋势。

3.4 降水日数的变化特征

对昭鲁坝≥0.1mm降水日数进行一元线性倾向分析（图略），其变化趋势与年降水量变化趋势相似，昭鲁坝年降水日数也呈现明显的减少趋势，表现为每10年减少1.5个雨日。年降水日数年代际变化明显：降水日数在70年代以前表现为较多时段，第一个明显减少阶段为1977-1983年，年降水日数均为负距平。85年后又出现一个增多阶段，第二个明显减少阶段为90年代后，其降水日数均在72天以下。昭鲁坝年平均降水≥0.1mm日数各年代际变化：50年代78天，60年代71天，70年代66天，80年代70天，90年代后减少为66天，21世纪第一个10年减少为68天。通过用曼-肯德尔趋势分析，结果表明昭鲁坝年降水量的年际变化和年平均降水日数基本相似，两个序列的相关系数达到0.79。

昭鲁坝各季降水日数变化情况（图略）：夏季降水日数显著减少，秋季略有增加，而春、冬两季略有减少，但不太明显。夏季平均降水日数32天，60-70年代为37天，80年代为30天，90年代平均降水日数均为负距平，2000年-2010年降至27天，减少趋势较为明显。

昭鲁坝年平均各级降水日数减少趋势中，暴雨日数的减少趋势最明著，从80年代末到21世纪前10年持续偏少。第二明显的是大雨日数，变化最小的是中雨日数。年平均各级降水日数从1985年后均出现明显减少趋势，其中小雨日数在90年代末还有一定增加的趋势。

3.5 降水强度的变化特征

昭鲁坝年平均降水量的变化还体现在降水极端事件的变化上。从近50年统计数据可以看出，昭鲁坝区极端降水的强度和降水频率减小趋势明显，导致全坝区年平均降水量趋势减少明显；一日最大降水量表现为，60-70年代略减少，80年代略有增加，90年代有增加趋势明显，2000-2010年后又呈现出减少趋势。三日连续降水的最大量变化与一日最大降水量相似，大部分时间段表现为减小趋势。大雨日数变化为60-70年代减少，连续无降水日数达4天以上。80年代以后最长连续无降水日数显著增加，80年代比70年代增加了6天，90年代比80年代增加了7天，21世纪前10年比90年代增加了5天；从昭鲁坝区的整体来看，极端降水的强度和降水频次减小的趋势是直接导致昭鲁坝区年平均降水量减少的主要原因之一。

4 结语

（1）昭鲁坝近50a年平均降水量变化呈减少趋势，年平均降水量的气候倾向率为-26.15mm.10a-1，1996-2010年以来，昭鲁坝年平均降水量进入偏少明显时期，为近50年以来最严重的干旱阶段。

（2）昭鲁坝夏秋降水减少趋势显著，1986年以前降水偏多，之后进入减少阶段，2000-2007年降水均为负距平，为昭鲁坝降水最少阶段，是导致昭鲁坝近20年年平均降水量减少趋势明显的主要因素。春季平均降水气候倾向率数值没有通过显著性检验。冬季降水在1991年后表现为降水增多趋势显著，但由于只占年降水总量的2%，因此对多年年降水量变化趋势的影响不明显。

（4）昭鲁坝≥0.1mm降水日数表现为减少趋势，其变化为每10年减少1.5个雨日。年平均降水量与年平均降水日数的年际变化基本相似，二者的相关系数达到0.79。昭鲁坝夏季降水日数减少趋势显著，其它三季变化不明显。各级降水日数也与总降水量变化趋势一致，其中暴雨日数的减少最为显著。

（5）昭鲁坝极端降水的强度和降水的频次都呈现出减少趋势，其中一日最大降水量和三日连续降水的最大降水量也都呈现出减少趋势。近20年，最长连续无降水日数比90年代以前呈现明显的增加趋势。

[1]郭建平.气候变化对我国东部地区粮食产量的影响初探[J].地理研究，1992，11(l):56-61.

[2]屠其璞,邓自旺,周晓兰.中国近117年平均气温变化的区域特征研究[J].应用气象学报,2006,10(增刊):34-42.

[3]王绍武,叶瑾琳.近百年全球气候变暖的分析 [J].大气科学,2005,19（5）:545-553.

[4]黄中艳，朱勇.1954-2007年云南农业气候变化研究[J].气象，2009，35（2）：111-118.

[5]魏凤英．现代气候统计诊断与预测技术[M]．北京：气象出版社，1999:69-72.

[6]曾燕，邱新法，刘吕明，等.1960-2000年我国蒸发皿蒸发量的气候变化特征.水科学进展，2007,18(3):311-318.

[7]魏凤英．现代气候统计诊断与预测技术[M]．北京：气象出版社，1999:69-72.