董雪峰 赖欣 董伟 朱珺 董莉

摘要：利用中国584个测站1961年～2011年的日降水资料，将我国分为八个区，得到全国和八区年降水量的时间序列，用三个降水指标：降水量、降水频率和平均日降水强度，并将指标分为年和四季两类分别研究，分析了中国近51年降水的长期趋势和年际变化特征。结果表明：我国年及四季降水量呈现从东南沿海向西北内陆逐减的分布特征;我国年降水量和降水频率呈减少趋势，平均日降水强度呈增长趋势;四季降水三个降水指标的变化存在区域性差异;年变化上西北西部较其他七个区变化显著，三个降水指标都呈显著增长趋势;高原三个降水指标都呈弱的增长趋势;西南平均日降水强度呈增长趋势，降水频率呈减少趋势，降水量的变化有东西差异，东部降水量呈减少趋势，西部呈增长趋势;其他五个区的三个降水指标呈不同的变化趋势。研究结果为研究者深入了解我国降水特征提供了参考。

关键词：气候分区;降水量;降水频率;平均日降水强度

中图分类号：P426 文献标识码：A DOI编号：10.14025/j.cnki.jlny.2019.04.055

1概述

我国位于亚洲的东部，气候特征多样，特别是降水特征存在明显的地域差异。对中国降水的研究有：闵灿认为引起中国近40年降水总量增加的主要因素是极端降水量的增加。李红梅闭提出近40年盛夏长江流域降水量和降水频率呈增大趋势，而在华北地区呈减少趋势。虞俊认为近50年来中国平均年总降水量略有减少。翟盘茂提出中国南部的东北部，北部和四川盆地大部的年降水总量减少，长江流域和东南沿海的年降水总量增加。陈隆勋等对中国降水研究表明，近40～50年来中国年降水量呈减少趋势，西部降水量呈增长趋势，其中西北最明显，而西南部分地区呈减少趋势。王小玲。引认为引起降水量变化的主要因素是强降水量的变化，降水频率变化对降水量变化的贡献远大于强度变化，降水量趋势变化主要由降水频率的趋势变化产生的。任国玉的研究表明长江中下游地区年和夏季降水量呈现增加趋势，黄河流域降水表现出微弱减少趋势。李帅。提出近54年来中国冬季降水日数减少。赖欣指出中国区域夏季降水量和降水强度呈增加趋势，而降水频率呈减小趋势。

近年来，与气候变化相关的各类气候事件频发，对农业生产和人民生活的影响越来越大，深入了解气候变化特征显得愈发重要。降水变化是气候变化的重要特征之一。选用中国51年的日降水观测资料并用三个降水指标：降水量，平均日降水强度，降水频率，较为细致的将指标分为年和四季5个方面来分析我国的降水特征，研究结果为研究者深入了解中国降水特征提供了参考。

2资料与方法

2.1资料

选用我国1961年～2011年584个测站的逐日降水观测资料，对缺测严重的测站进行剔除，对缺测较少测站的资料进行简单的插补，资料中微量降水不予计算。

2.2方法

2.2.1我国气候区的划分为了分析降水特征的地域差异，按文献嘲的方法，将全国分为八个地区（图1a）。图中位于内蒙古北侧的斜线和位于东经1200的竖线大致沿着半干旱区和半湿润区的分界线。东西部的分界线是位于东经107.50的竖线。西北地区用位于东经102.5°的竖线分为东部和西部。根据中国主要雨季自南向北的推进过程，将东部分为4个区。高原和西南地区的分界线是位于东经97.5°的竖线，尽量把云、貴、川三省包含在西南地区中。

2.2.2指标的确定分析指标是：降水量、降水频率、平均日降水强度。全年（四季）平均日降水强度为年（四季）降水量与降水天数之比。降水频率为有降水（≥0.1mm）的日数与数据总日数之比。将每个指标分为全年（平年365d、闰年366d）和春季（3月、4月、5月），夏季（6月、7月、8月），秋季（9月、10月、11月），冬季（1月、2月和上一年12月）共5种。

2.2.3分析方法采用的分析方法为线性倾向估计与相关系数检验法””。公式如下：

趋势系数是表示降水序列和自然数列相关性程度的系数，利用相关系数的检验方法来检验趋势系数的显著性，显著性检验水平均设置为10%（检验是否通过90%的信度）。

3降水特征分析

3.1降水量特征

3.1.1降水量的空间分布从图1可知，我国年降水量（b）的地域分布极不均匀。总体上呈现从东南沿海向西北内陆递减的分布特征，地区差别很大，大致是沿海多于内陆，低纬多于高纬。由于地理条件等各方面因素的影响个别地区有所差异。华南地区是我国年降水量的高值区，年降水量在1600～1800（mm），广东省可达2100（mm）以上。西北西部地区是中国年降水量的低值区，新疆东部和南部等地的年降水量均不足200（mm）。西南地区年降水量的分布有南北差异，西北部年降水量在600～800（mm）之间，而其东南部则在1200～1400（mm），在四川雅安甚至可以达到1500（mm）以上。东北和高原地区的年降水量在400～600（mm）。华北地区年降水量在600～800（mm）。

四季降水量（图2夏（a），冬（b），春秋图略）的空间分布和年降水量类似，但季节分布不均匀，即同一地区的降水量，夏季最多，春季和秋季次之，冬季最少，例如：长江中下游地区的夏季降水量在500（mm）以上，而冬季降水量只有150（mm）左右，且越往北降水量的季节差异越明显。夏季和秋季降水量的高值区均位于华南沿海，而春季和冬季降水量的高值区分别位于华南地区中部和江浙交界处。夏秋两季，在华西地区（四川、重庆和陕西）有一个降水量的相对高值区。

3.1.2降水量的时间变化从图3可知：我国年降水量（a）在西北西部、长江中下游、高原和东南沿海呈增长趋势，其中西北西部增长显著，降水倾向率达到10（mm/1）以上。中国年降水量在西南东部、华北和华南西部地区呈现减少趋势，其中西南东部地区减少显著，降水倾向率为-30（mm/10a）。东北和内蒙古年降水量的变化不明显且不显著。西南地区年降水量的变化存在东西差异，东部降水量呈现减少趋势，而西部呈弱的增长趋势。春季降水量（b）呈现北增南减的特征，西南西部至长江中下游以北呈增长趋势，其中高原地区增长显著，降水倾向率高值区为5（mm/10a），长江中下游、华南和西南东部地区降水量呈减少趋势，其中陕西和贵州省减小显著，降水倾向率达一15（mm/10a）。夏季降水量（c）呈现东南和西北增加，中部减少的特征，西北、高原、长江中下游、华南和西南地区西北部呈增长趋势，其中青海增长显著，降水倾向率高值区达40（mm/10a），东北至西南地区的斜线上呈减小趋势，其中京津冀地区减少显著，降水倾向率达-10（mm/10a）。秋季降水量（d）在西南西部至长江中下游以北呈增长趋势，但都不明显，长江中下游、华南、西南东部和陕甘宁交界处呈减小趋势，西南东部地区减小显著，降水倾向率达-20（mm/10a）。春夏秋三季，西北和高原地区降水量虽呈增长趋势，但都不明显。冬季降水量（e）除在云南南部等地呈减小趋势外，其他地区均呈现增长趋势，其中新疆西北部和东北地区显著，降水倾向率高值区达8（mm/10a）。

3.2平均日降水强度的特征

3.2.1平均日降水强度的空间分布从图1（b）可知：长江中下游和华南地区，全年的平均日降水强度在8～12（mm/d），广东省的日平均降水强度可达到14（mm/d）以上。西北西部地区的平均日降水强度在2～3（mm/d），新疆东南部的平均日降水强度甚至不足1（mm/d）。华北和东北地区的平均日降水强度接近，分别在5～7和4～7（mm/d）。西北东部和高原地区的日平均降水强度接近，分别在3～5和3～4（mm/d）。四个季节的平均日降水强度（图2夏（c）、冬（d）、春秋图略）的低值区均在西北西部和高原地区。四季平均日降水强度高值区的分布存在季节差异，春夏冬三季平均日降水强度的高值区位于江浙和两广地区，而秋季全部位于长江下游至华南的沿海。

3.2.2平均日降水强度的时间变化从图4可知：我国全年的平均日降水强度（a）除在新疆、内蒙古和四川省的部分地方出现微弱的减少趋势外，其他地区均呈现不同程度的增长趋势，其中新疆北部、青海东北部、西南南部和长江下游地区相对显著，趋势系数高值区达40%。中国四季平均日降水强度（b～e）的变化总体上和全年的变化趋势一致，中国大部在各季节均呈现不同程度的增长趋势，只有在春季（b）的新疆西部、甘肃东南部和西北部以及贵州省有明显的减小，趋势系数低值区为一10%，其他三季呈现减小趋势的范围很小且都不明显。

3.3降水频率特征

3.3.1降水频率的空间分布从图1可知：我国年降水频率（c）的分布和降水量、降水强度的分布类似，年降水频率的高值区大致位于西南、长江中下游和华南地区，年降水频率均在0.4以上，两广和贵川地区可达到0.45以上，四川东南部甚至达到0.5以上。我国年降水频率的低值区位于西北西部地区，新疆的南部和东部、甘肃西北部的降水频率均不足0.05。个别地区，由于地理环境等因素的影响也会有所差异，例如：新疆北部地区年平均降水频率大于其南部地区，西南地区中东部地区年平均降水频率大于其南部地区。

四季降水频率（图2夏（e）、冬（f）、春秋图略）与年降水频率的空间分布类似。四季降水频率的低值区均位于西北西部地区，但高值区的分布存在季节差异，春季和冬季降水频率的高值区位于华南地区，夏季降水频率的高值区则位于西南地区，秋季降水频率高值区位于云贵川至两湖一带，并且在长江流域的北边沿着华北和长江中下游地区的分界处四个季节均有一条降水频率的相对高值区。

3.3.2降水频率的时间变化从图5可知：我国年降水频率（a）在西北西部和高原大部呈增长趋势，趋势系数高值区达40%，在全国其他地区都呈现不同程度的减小趋势，长江以南地区趋势系数均低于一40%，其中西南东部和长江中下游西南部最为显著，趋势系数为-60%。春（b）秋（d）两季降水频率除在西北西部和高原地区呈增长趋势外，全国其他地区呈不同程度的减小趋势，春季的长江中下游和夏季的西南东部减小显著，趋势系数分别为-40%和-70%。秋季降水频率除在西北西部、高原和长江下游地区呈增长趋势外，全国其他地区呈减少趋势，其中东北地区减少显著，趋势系数低值区为-50%。冬季（e）降水频率在西南、长江中下游和华南地区呈减小趋势，其他地区呈现不同程度的增长趋势，其中西北西部和高原地区增长明显，趋势系数高值区达40%。

从图6可知：我国年降水量（a）呈现弱减少趋势，中国四季降水量除秋季降水减少外，其他三个季节无明显变化。西北西部（b）年降水量呈现大幅度增长趋势，秋季降水增长明显，其他三季变化不明显，秋季降水量的变化对年降水量变化的影响最大。西南地区（c）年降水量呈减少趋势，夏季降水对年降水影响最大。其他六个区降水量的年际变化（图略）是：东北、华北和西北东部地区的年降水量呈减少趋势，长江中下游、高原和华南地区的年降水量呈增长趋势。水量呈现增长趋势的有长江中下游、高原、华南、西北西部地区，其中西北西部地区增长显著（通过95%显著性检验），年降水量的倾向率为7.68（mm/10a），年降水量明显增加。东北、华北、西北东部、西南地区的年降水量呈减少趋势，其中西南地区减少显著（通过95%显著性检验），年降水量的倾向率为-13.6（mm/10a），降水量大幅度减少。

5结论

一是近51年我国年和四季三个降水指标均呈现东南沿海高，西北内陆低的分布特征。

二是近51年我国年降水量和降水频率呈现减少趋势，全年的平均日降水强度呈现增长趋势。

三是我国春季和秋季降水除在西南东南部、长江中下游、华南地区呈减少趋势外，其他地区呈增长趋势，降水频率除在西北西部和高原呈增长趋势外，其他地区呈减小趋势。春季平均日降水强度除在甘肃东南部和贵州出现明显减少趋势外，其他地区呈增长趋势，秋季平均日降水强度呈普遍增长趋势。夏季降水量除在东北、华北和西南东南部呈減少趋势外，其他地区呈增长趋势，降水频率除西北西部、高原、长江中下游地区外，其他地区呈现减少趋势，平均日降水强度呈普遍增长趋势。冬季降水量、平均日降水强度均呈增长趋势，降水频率除西南、华南地区外，全国其他地区呈增长趋势。

四是西北西部地区相比较其他七个区变化显著。西北西部地区的年和四季降水量、平均日降水强度和降水频率均呈现出增长趋势。长江中下游、华南、西北东部地区平均日降水强度、降水量呈现增长趋势，降水频率呈现减少趋势，其中华南地区的变化最显著，平均日降水强度显著增长，降水频率显著减少。东北、华北地区平均日降水强度呈现增长趋势，年降水量、降水频率都呈现减少趋势。其中华北地区变化显著，降水量和降水频率都显著减少。高原地区三个降水指标都呈现出增加趋势，但是增长趋势都很弱。西南地区平均日降水强度呈增加长势，降水频率呈减小趋势，降水量的变化地区差异，西南地区东部呈现显著减少趋势，西部呈现弱的增长趋势。