呼和浩特近59年降水极端事件分析

呼和浩特近59年降水极端事件分析
丘海涛;古月;张宇
【摘要】利用呼和浩特气象站1951-2009年逐日降水量资料,以年序列的第90个百分位,建立了日降水量极端气候事件的阈值.检测了近59年来呼和浩特逐日降水量极端事件的出现频率,分析了极端事件阈值和日数及降水量的年际、年代际和季节变化,结果显示:①呼和浩特日降水极端事件的阈值小,为10.6mm;全年极端事件出现的频次11d.②降水极端事件主要出现在4-10月,且8月最多.③近59年来呼和浩特全年降水极端事件及其降水量没有显著的增减变化趋势,但而进入21世纪后,极端降水事件及其降水量的变率加大,降水强度明显减小.
【期刊名称】《内蒙古气象》
【年(卷),期】2010(000)004
【总页数】3页(P12-14)
【关键词】降水量;极端事件;阈值
【作者】丘海涛;古月;张宇
【作者单位】内蒙古大气探测技术保障中心,内蒙古,呼和浩特,010051;南京信息工程大学,大气科学学院,江苏,南京,024000;内蒙古大气探测技术保障中心,内蒙古,呼和浩特,010051
【正文语种】中文
【中图分类】P468.0+24
由于极端天气、气候事件的频率和强度的变化可能对社会经济和环境产生更严重影响，因此，随着气候变化研究的深入，近年来对极端天气、气候事件的研究逐步深入，而极端降水事件的发生频率在不同地区的变化有很大差异[1-4]。

呼和浩特市地处内蒙古中部，属半湿润气候区。

生产主要以农业为主，该地水资源短缺，农牧业生产的水分条件主要依赖于天然降水。

为了进一步了解该地区近59年强降水及极端降水事件变化规律，本文选用呼和浩特气象站，建站以来年逐日降水量资料，用百分位的方法定义了年时间尺度的极端降水事件阈值,分析了全年和夏季降水极端事件的时空分布特征、趋势变化及变化范围和程度。

选择文献[5]的方法，用日降水量定义了该站降水极端事件阈值。

其方法是：把单站1971—2000年逐年日降水量大于0.1mm序列的第90个百分位的30年平均值定义为该站降水极端事件的阈值，当该站某日降水量超过这个阈值时，就统计为一次降水极端事件，分别统计了1951—2009年降水极端事件和极端事件累计降水量。

结合全年降水量、降水日数和日平均降水量等进行分析。

呼和浩特 1951—2009年平均降水量405.8mm，多年平均年总降水日数70.4d，仅占全年日数的19%，日平均降水量只有5.7mm。

其中：≤10mm的降水日数占年总日数的83.5%，而降水量仅占全年降水量的36%；≥50mm的降水日数仅占年总日数的1%，而降水量却占全年降水量的12%。

由此可见，呼和浩特降水日数少，且降水量级小；暴雨以上降水出现概率小，但雨量占的比例高，一旦出现暴雨事件，常引发局地洪涝灾害，给当地社会经济造成严重损失。

从近59年降水量的年际变化看（图1），呼和浩特年降水量呈波动式变化，增减趋势不显著。

上世纪的50年代前7年降水量在300～400mm之间，变化比较平稳，1958—1967年是年变率最大的10年，其中，降水最多年和最少年均出现在这一时段，最多的1959年降水量是最少年1965年的6倍。

1968年以后到上世纪末，年降水变率明显变小，进入21世纪后降水变率明显增大，降水偏少年份多
于偏多的年份。

呼和浩特年降水日数的年际波动与年降水量变化基本一致（见图2），两序列相关系数为0.71。

以年降水量除以年降水日数得到日平均降水量，对比分析日平均降水量与年降水日数变化可以看出，虽然二者波动位相大多相同，但二者相关系数只有0.32，即并不是降水日数多的年份日平均降水量就大。

如1959年，年降水量929.2mm，降水日数只有93d，日平均降水量10mm；而1964年，年降水日数105d，年降水量只有544.5mm，日平均降水量仅5.2mm。

表明，年降水量的多少与该年份极端降水事件的多少有直接关系。

统计1951—2009年逐日降水量显示，呼和浩特日降水量极端事件的阈值为10.6mm，降水极端事件的多年平均为11d。

近59年全年降水极端事件的年际变化显示，在59年尺度上没有显著的增减变化趋势，但年际波动特征明显（见图3），最多年是2003年，降水极端事件为19d,其次是1959年和1998年，为18 d。

最少年为1965年，降水极端事件只有3d，次少年是1966年，为4 d。

从各年代变化看，上世纪70—80年代和本世纪降水极端事件偏多，60年代偏少。

其中，进入本世纪以来的2002—2004年和2008年，降水极端事件明显增多（见表1）。

呼和浩特全年极端降水事件累计降水量的年际波动与降水极端事件日数的变化基本相同（见图3），相关系数达0.81。

但上世纪70—80年代和本世纪极端事件降水量明显偏少（见表1），表明，这期间降水强度明显减弱。

特别是本世纪的9年中，有6年极端事件的日平均降水量比多年平均值减少了5.2mm。

一年中，呼和浩特降水极端事件主要出现在4—10月（见图4），4—10月极端事件日数占年日数的94.7%，其中8月最多，占年日数的26.5%；7月次之，占25.7%。

降水极端事件在冬季很少出现。

各月极端事件降水量的统计显示，4—10月极端事件降水量占全年降水量的61.3%，其中也是8月最多，59年平均极端事
件降水量为85.1mm,占年总降水量的21%。

1951年以来，呼和浩特作物生长季节极端事件降水量的波动变化与生长季降水量的变化基本一致（见图5），表明：全年极端降水事件的多与少决定了当年生长季节的降水量的多少，二者相关系数达到0.98。

近10年来呼和浩特极端降水事件年际波动远比前20年大，说明进入本世纪以来由于极端降水事件变率的加大使得呼和浩特作物生长季节降水量的不稳定性增加。

这必将对该地农牧业生产产生不利影响。

以上分析可以看出：（1）呼和浩特全年降水日数少，降水量级小，且有效降水日数（＞10mm）更少；但有效降水量占年总量的比例高。

（2）降水极端事件的阈值较小，但极端降水事件降水量占年降水量的比例大。

（3）全年降水极端事件日数少，主要出现在4—10月份，其中以8月最多。

（4）近59年来全年降水量、极端降水事件及其累计降水量都没有显著的增减变化趋势，但年际波动特征明显。

进入21世纪以来，极端降水事件及其累计降水量年际变率加大，降水强度明显减小。

因此可见，在全球气候变暖的影响下，近10年来由于降水极端事件减少和降水强度的减小，使得呼和浩特作物生长季降水量明显减少，导致持续干旱，给当地的农牧业生产带来了不利影响。

【相关文献】
[1]翟盘茂，王萃萃，李威.极端降水事件变化的观测研究[J].气候变化研究进展，2007，3（3）：144-148.
[2]潘晓华，翟盘茂.气候极端事件的选取与分析[J].气象，2002，28（18）：28-31.
[3]翟盘茂，任福民，张强.中国降水极值变化趋势检测[J].气象学报，1999，57（2）：208-216.
[4]王志福，钱永甫.中国极端降水事件的频数和强度特征[J].水科学进展，2009，20（1）：1-8.
[5]翟盘茂，潘晓华.中国北方近50年温度和降水极端事件变化[J].地理学报，2003，58（增刊）：1-10.。