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1、山西省降水特征变化规律及未来趋势分析文章编号:1673—887X(2009)09—0018—03山西省降水特征变化规律及未來趋势分析山西省农业大学工程技术学院张卉李智才蒋云盛摘要根据1960年一2()08年山西省65个气象观测站记载的降水量资料,分别从趋势分析和小波变换两方面对山四省近49年的降水量进行分析,探索研究了山曲省降水量未来的变化趋势.关键词降水量趋势分析小波分析中图分类号$426.6文献标志码AIPCC第四次全球气候评估报告明确指出,自从工业革命以来,大气中CO:浓度明显增大,使得近100年来全球表面平均温度升高了0.74〜C,达到有史以來的最高值.全球大幅度气候
2、变暖,势必导致降水量的异常变化,而降水量异常变化是农业灾害(农业干旱,暴雨)的主要原因,将对农业产牛深刻影响.20世纪80年代以来,国内学者对我国区域气候变化已做了较多的研究•将在对山四省近49年降水量变化特征分析的基础上,进一步研究降水量变化对农业生产的影响,以便科学利用当地降水资源,提高人们对降水量变化的应变能力,进而合理地安排农业牛产.1研究区概况山四省位于华北平原四面,黄土高原东部,L犬J居太行山以西而得名•山西省界呈一略由东北斜向西南的平行四边形,南起34.34.8N,北至40.43.4N,长约500km;西自110.14.6E,东达114.33.4E,宽约300k
3、m.总面积为156699kmz,约占全国总面积的1.63%.2资料与方法资料取自山西省65个气象观测站1960年一2008年的观测值,选取平均降水量作为主要研究对象•使用的主要方法有:线性趋势分析,小波变换等方法.3山西省年降水量的分布特征山西省降水量空间分布总特征是:从东南向西北递减.山西省大部分地区年降水量为400〜650mm.晋东南大部分地区,临汾东山区的安泽和古县,晋中东山区的榆社,和顺,昔阳等县的部分山区及吕梁山海拔1500m以上的山区,年雨量为600—700mm,为山西省多雨区;临汾和运城盆地年降水量为500550mm;太原盆地为450〜500mm;忻定盆地为45
4、0mm左右;大同盆地及繁峙,平鲁西部等地为少雨区,年雨量不足400mm.由于地形的地力抬升作用,暖湿气流遇山地极易成云致雨,致使山地降水量普遍多于川谷,如太岳山区,五台山顶等,为多雨中心,年降水量可达700mm以上,这是山西省降水的又一特征.4降水量时序变化特征分析4.1年平均降水量变化特征年平均降水量变化及小波变换图见图1.750.0650.055o.o450.0350.0250.01.6021X+3666.7—■.一降水量平均值年份1960196419681972197619801984198819921996200020042008(a)年平均降水量变化趋势(b)年平均
5、降水量小波变换图1年平均降水量变化及小波变换图从图1(a)可以看出,山西省年平均降水量约为480mill,近49年来,山西省降水量以16.0mm/10年的速度在减少,下降趋势比较明显.20世纪60年代(除1965年)到70年代屮期年降【收稿Et期】2009-08-17【邮编1030801【作者简介】张卉(1985-),女,山西长治人,硕士研究生,主要从事设施环境因子与生物效应工作.18姓拗摘2009.09B总第174期水量较多,出现了1964年(706.7mm),1973年(599.7mm)2个丰水年.从20世纪80年代开始降水量平稳下降,进入90年代后降水减少明显,但在21
6、世纪初有所回升.2002年以后,降水量的年际变化较大,极易出现极端偏少或偏多年份,使得山西省极端旱,涝等事件更加突岀.由图1(b)可见,山西省近49年来年平均降水量在不同时间尺度上的周期震荡.信号的强弱通过小波系数的大小来表示.在图中,等值线为正的用实线表示,代表降水偏多;等值线为负的用虚线表示,代表降水偏少•由图可见,不同时间尺度所对应的降水结构是不同的,小尺度的多少变化表现为嵌套在较大尺度下的较为复杂的多少结构•年降水量的准15年周期震荡非常显着,年降水经历了多一少一多一少等7个循环交替,说明未来一段时间内年降水将继续偏少;在3〜5年的时间尺度上,年降水也经历了由少一多一
7、少一多等15个循环交替,目前正处于降水偏少吋期.4_2季节降水量变化特征421春季降水量变化特征山西省春季的平均降水量为78.7mm,而全国春季平均降水量为265.1mm,是山西省的165.0145.0降12570水105.0量85.0§65.045.025.0+降水量071427卅361平均值年份1960196419681972197619801984198819921996200020042008(a)春季降水量变化趋势6・_Iff,iItJJT>19601965197019751980198519