1990s长江流域降水趋势分析
长江流域气候变化影响脆弱性和适应性
长江流域气候变化影响、脆弱性和适应性第一章气候变化的观测事实与未来趋势图1.1 长江流域年气温空间分布图图1.2 长江流域年降水量空间分布图图1.3 中国年水面蒸发空间分布图图1.4 1951-2004年全国平均各月气温变化趋势（℃/10a）(图中英文字需要修改为中文(找不到原图,请植字):中文意思:温度趋势(℃/10a))虚线为线性趋势（根据王绍武等，2000）图1.6 长江流域年平均气温变化空间分布图a b c图1.7 1956～2007年长江流域（a ），长江上游（b ），长江中下游（c ）年和四季平均气温变化。
直线为变化趋势在α＝0.05显著水平上显著的序列。
从上到下依次为：年、冬季、春季、夏季、秋季1961～2005年间，长江流域春季降水量变化幅度不大；夏季降水量在20世图1.8 长江流域年降水量变化空间分布图a b c图1.9 1956～2007年长江流域（a ），长江上游（b ），长江中下游（c ）降水序列。
直线标注的为变化趋势在α＝0.05显著水平上显著的序列。
从上到下依次为：年、冬季、春季、夏季、秋季(a)(b)(c)图1.10 1956～2001年长江流域（a）、上游（b）和中下游（c）水面蒸发量变化(a)(b)(c)图1.11 1956－2007年长江流域（a），上游（b），中下游（c）日照时数变化图1.12 1960－2004年长江上游（a），中下游（b）极端最低温度变化图1.13 1960－2004年长江上游（a），中下游（b）极端最高温度变化图1.14 1960－2004年长江极端最低温度的强度（a ）和频数（b ）变化图1.15 1960－2004年长江极端最高温度的强度（a ）和频数（b ）变化图1.16 长江流域95%分位点对应极端降水空间分布图1.19长江中下游极端强降水逐年变化(a)总量, (b)强度, (c)频数（虚线为1960-1986年,1987-2004年平均值）, (d)暴雨强度与频数线性趋势图1.20长江流域极端强降水强度与频数变化空间分布(a) 强度趋势, (b)强度差, (c)频数趋势, (d)频数差图1.21 基于CI指数的全国年干旱面积百分率变化图（1951-2007年）（曲线为11点二项式滑动）图1.22 1979-2007年与1951-1978年年平均干旱日数之差（天）(图中英文字需要修改为中文.中文意思依次为:<-10,-10~-5，-5~5，5~10，10~15，>15.请植字)图 1.23 1960-2005年PDSI指数的变化趋势图1.24 长江流域观测降水极值MI的空间分布图1.25 长江流域干旱面积变化（1951-2007年）图1.26 长江流域2001～2050年气温变化（相对于1980～1999年均值）预估图1.27 长江流域2001～2050年降水变化（相对于1980～1999年均值）预估置信水平）的置信水平）图 1.30 对应于1950-2001年50年一遇极值在2000-2050年的重现期 （a:1951-2000年50年一遇AM ； b, c, d: B1, A1B 与A2情景的重现期）图 1.31 对应于1950-2001年50年一遇极值在2000-2050年的重现期 （a:1951-2000年50年一遇MI ； b, c, d: B1, A1B 与A2情景的重现期）。
长江上游降水径流趋势分析
长江上游降水径流趋势分析徐成汉【摘要】通过对长江上游流域1956-2014年合计59年的降水、径流资料,采用线性回归分析、Mann-kendall秩和检验进行了趋势分析,结果表明长江上游流域径流量减少主要诱因为降水量减少所致.【期刊名称】《安徽水利水电职业技术学院学报》【年(卷),期】2018(018)001【总页数】3页(P1-3)【关键词】趋势分析;长江上游;径流【作者】徐成汉【作者单位】长江工程职业技术学院,湖北武汉430212【正文语种】中文【中图分类】TV21自20世纪90年代以来，长江上游来水有持续偏枯的趋势，引起了社会各界及业内专家的极大关注。
如果任由这种现象延续，势必会对以三峡水利枢纽为核心的长江梯级水库群的调度产生不利影响，进而影响三峡枢纽工程的发电、航运、供水等综合利用和流域经济社会的发展。
王渺林、孙甲岚、夏军、王艳君、许继军、姜彤、秦年秀等专家学者根据各自掌握的资料对此现象进行了分析，但都没有从整个长江上游地区的降水径流资料进行定量分析。
为探明长江上游流域水资源量演变趋势，我们对长江上游的金沙江流域、岷沱江流域、嘉陵江流域、宜宾至宜昌区间、乌江流域及整个长江上游全区1956-2014年长达59年的降水、径流等水资源资料，用线性趋势分析及Mann-kendall趋势检验，定量分析人类活动影响下长江上游流域水资源的时空变化规律，为长江上游控制性水库优化调度方案的编制提供依据，为整个长江流域水资源合理配置及区域经济发展提供技术支撑。
1 流域概况长江发源于“世界屋脊”-青藏高原的唐古拉山脉各拉丹冬峰西南侧。
干流流经青海、西藏、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海11个省、自冶区、直辖市，于崇明岛注入东海。
长江干流宜昌以上为上游，长4504km，流域面积100×104km2，其中直门达至宜宾称金沙江，长3464km，宜宾至宜昌河段习称川江，长1040km。
长江上游流域气候分属青藏高寒和西南热带季风气候区，流域降水，除高山和青藏高原部分多降雪，大都以降雨为主，多年平均降水量250 mm～1400mm；径流以雨水补给为主，地表径流约占年径流量的75%～80%，地下径流约占20%～25%，还有少量冰雪融水补给；汛期水量占全年水量80%左右，枯季仅占20%左右；长江干流洪水具有峰高、量大，持续时间长的特点。
四十年来长江流域气温、降水与径流变化趋势
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Adv. Clim. Change Res., 2005, 1 (2): 65-68
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1990—2009年中国大陆主汛期降水的变化特征及其可能原因
1990—2009年中国大陆主汛期降水的变化特征及其可能原因冷春香;程华琼;陈菊英【摘要】利用我国160个台站1951—2010年逐月降水观测资料,分析了我国1990—2009年夏季（6—8月）降水的变化特征,对其代表性雨型进行了分类,重点分析了1990年代和2000年代主要多雨带的变化特征。
此外还分析了1990年代和2000年代的北半球500 hPa大尺度环流背景和气温及海温背景的差异,从而探讨了夏季降水年代际变化的可能原因。
分析结果表明：1990年代长江流域汛期降水异常偏多,而2000年代主要多雨带北移到了淮河流域;多雨带北移的主要原因可能与2000年代全球气候异常变暖和海陆热力差异加大有关。
%The variations of summer precipitation in China for the last 20 years are analyzed by using the observed data at 160 stations during 1951—2009.The characteristics of the summer rain belt in China during 1990—1999 and 2000—2009 are also analyzed.In order to explain the cause of the variability of summer rainfall,the 500 hPa geo-potential height in northern hemisphere and sea surface temperature over Pacific during 1990—1999 and 2000—2009 are analyzed.The results show that the summer precipitation in the Yangtze River basin was above normal during 1990—1999;the rain belt moved northward to the Huaihe River Basin during 2000—2009;and this moving is largely caused by the global warming in 21st century and the increased land sea thermal contrast.【期刊名称】《防灾科技学院学报》【年(卷),期】2011(013)003【总页数】8页(P1-8)【关键词】夏季降水;变化特征;全球气候异常变暖;成因;中国大陆【作者】冷春香;程华琼;陈菊英【作者单位】中国气象局行政管理局,北京100081;北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院,北京100875;中国气象科学研究院,北京100081【正文语种】中文【中图分类】P426.61为了准确预报我国主汛期(6—8月)旱涝的空间分布特征，许多气象工作者对全国主汛期主要雨带分布特征做了大量有意义的研究工作。
长江流域年降水量多年变化及系列代表性分析
降水 量处 于偏 丰期 。对 各 站而 言 ， 况不 尽 一致 ， 江干 流 站 情 长 ５ 、０ ９ 年代 降水偏 丰 ，０７】 ０ ８ 、０ ６ 、（ 年代降水偏枯 ； 支流岷江成都站 ， ５ ０～９ 年代年 降水量经历 了平一偏枯 的过程 ， ０ 降水均值 ６ ｏ年代
达最大 ； 江贵 阳站经 历 了偏丰一偏枯一 平过程 ，０年 代降水 乌 ７ 最大 ，０ ８ 年代 降水较 小 ； 江长 沙站 ９ 湘 ０年代 降水 最大 ，０年代 ８ 降水较小 ； 江武候镇 ８ 年代降水大 ，０ 汉 ０ ９ 年代降水较小 ； 赣江吉
降水 量的 ０４ ～０ ６ 倍 。 ．６ ．２
水处于偏丰水期 ， 见表 ２ 。各雨 量代表 站 ２ 世 纪 ８、０ （ 】 ０９ 年代 的
年降水量为偏多期 ，０年代 降水为偏少期 。 ７ 长江 流域 ２ 世纪 ５ ９ 年代年 降水量均 值经历 了偏 丰一 （ 】 ０～ Ｏ
偏枯一偏 丰的交替 变化过程 ， 各年 代降水均 值看 ，Ｏ ９ 从 ５ 、ｏ年代
收 稿 日期 ：０８ ６ ６ ２０ —０ —１
作者简介 ： 王政祥 ， ， 江水利委 员会 水文局 水资源处 ， 女 长 高级工程师 。
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第１ ７期
王政祥 ： 长江流域年 降水量 多年 变化及 系列代表 性分 析
表 ２ 雨 量 代 表 站 各 年 代 与长 系 列均 值 比
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第３ ９卷 第 １ ７期
２ ００８年 ９ 月
人 民 长 江
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Ｖ０ ． ９ １３ Ｎｏ．７ １ Ｓ ｐ．， ２ ０ ｅ ０８
文 章 编 号 ：０ １ ４７ （０ ８ １ 一Ｏ９ １０ — １９２０ ）７ ００—０ ３
1990s长江下游干流径流量演变趋势
第15卷增刊湖泊科学V ol. 15, Suppl 2003年12月Dec. , 20031990s长江下游干流径流量演变趋势*秦年秀1, 2姜彤1 原峰1，2（1:中国科学院南京地理与湖泊研究所，南京 210008;2:中国科学院研究生院，北京 100039 ）提要利用M-K相关分析方法和大通站1950-2000年逐月径流资料，研究了长江下游干流径流的趋势变化.研究结果表明：1950s以来长江下游径流量呈增加趋势，1990s平均径流量(30415.3m3/s)比所有其他年代平均径流都大，为近50a以来的最大值；就季节和月份而言，秋季径流明显减少；夏、冬两季径流量，增加的趋势明显，尤以冬季枯水季节径流增加最为突出.洪水、枯水季节径流增加明显，但以枯水季节径流增加占优势.冬季枯水径流的增加，可能在一定程度上能够缓解长江口生态环境的巨大压力.1990s径流量的增加与全球变暖、水循环加快、长江流域降水量增加密切相关.关键词1990s 长江下游干流径流趋势分析大通站分类号P332.4长江下游干流，是指江西湖口县至长江口河段，长约930km，控制流域面积为12×105km2.大通水文站为长江下游干流的控制站，相对而言，下游流域面积较小且无大河汇入，故通过大通站的流量可代表进入河口区的流量.该站位于安徽省贵池县梅埂镇，至东海入口642km，控制流域面积为170.54×104km2 ,该站以下为长江感潮河段，是长江冬季大潮的潮区界，全年水位受东海潮汐影响呈波动状态，东海潮汐对该站中、高水位和流量基本无影响，但在枯季时感潮影响很显著[1].在特枯季节，长江河口海水入侵非常严重.长江口的生态环境综合治理工程已成为继三峡和南水北调工程之后的第三个亮点工程.国内外专家对长江口海水入侵和生态环境破坏有诸多研究[2-4]，研究指出在影响河口区生态环境和盐度变化的诸多因素中，上游来水量是其中最直接和最主要的因素；长江口的海水入侵和生态环境破坏在天然情况下已比较严重，南水北调尤其是东线工程（引水点在江都，分期设计流量约为500、700和1000m3/s）实施后若不采取相应措施将更严重；也有专家对长江流域枯季入海径流以及长江口水沙输移特性进性了分析研究[5-8]，指出长江下游径流量与输沙量具有明显的季节变化，枯季时两者具有很好的相关性，且枯季入海径流不断减少，导致海水入侵加剧.但目前对长江下游干流径流趋势的分析还缺乏专门的研究，故加强长江下游干流径流趋势的分析，对长江流域的生态和环境治理无疑具有重要的理论和现实意义.当前在气候变化方面一项重要的研究是依据对仪器观测记录的气候数据进行分析，分析仪器记录时期的气候变化和未来的气候变化趋势[9].本文的重点是对大通水文站1950-2000年的月径流实测资料进行分析, 考虑到1990s以来全球变暖对长江流域的降水可能产生重大影响，本文*中国科学院知识创新工程重要方向项目（长江中下游洪水孕灾环境变化、致灾机理与减灾对策，KZCX3-SW-331）和国家自然科学基金项目（历史时期长江中下游平原旱涝序列时空格局与风险评价,40271112）联合资助.2003-07-10收稿；2003-12-10收修改稿.秦年秀，女，1976年生，硕士研究生，email :gxqnx@.增刊 秦年秀等：1990s 长江下游干流径流演变趋势 139 的重点是研究1990s 以来的径流变化特点及其演变趋势，可为长江下游生态保护和资源开发提供科学决策依据.1 资料与分析方法本文采用大通水文站1922-2000年的月径流资料，考虑资料的连贯性，本文只对1950-2000年的逐月径流资料进行了全面分析. 研究采用非参数Mann-Kendall （以下简称M-K 法）趋势分析检验法[10]、线性趋势分析法以及累积距平法和10a 波动法来分析径流的趋势变化及其特征.M-K 法是用来评估气候要素时间序列趋势的常用检验方法之一，以适用范围广、人为性少、定量化程度高而著称，其检验统计量公式是s =∑=∑-=-n i i j x x j i 211)sign(其中，sign()为符号函数.当x i -x j 小于、等于或大于零时sign(x i -x j )分别为-1、0或1；M-K 统计量公式分别在s 大于、等于、小于零时为zz 为正值表示增加趋势，负值表示减少趋势. z 值在大于等于 ∣1.28∣、∣1.64∣、 ∣2.32∣时分别表示通过了90%、95%、99%置信度显著性检验.2 径流趋势分析2.1 年径流分析长江大通站多年平均径流量为28859m 3/s （1950-2000年）.表1 给出了1950-2000年不同时间段大通站径流均值以及1990s 径流均值与其他年代径流的比较.突出的特征表现在1990s 径流均值与其他年代径流均值的比较都为正值，说明1990s 大通站平均径流比1950s ，1960s ，1970s 和1980s 平均径流都大，增大的比率分别为：4.88%、6.76%、8.7%、7.89%.另外从表中还可看出，自1950s 至1970s 长江下游干流径流呈下降的趋势，从1950s 的28999m 3/s 下降到1970s 的27980m 3/s ，下降3.5%,随后径流又呈现轻微上升的趋势，以1990s 上升趋势最为迅速，1990s 径流比1970s 增加8.7 %.而且1990s 径流距平也呈现显著的增加（图1）.从大通站近50a 来的径流距平可以看出，大通站径流年际波动较大，但总体表现为微弱增加的趋势，1990s 平均径流30415.3m 3/s ，为1950s 以来的最大值.影响径流的因素很多，其中大气降水是影响径流最重要的因素.受东南季风和西南季风影响，长江流域降水变率很大，因而导致径流的变率大(图1).而长江下游径流主要靠流域大气降水及上游不同区段的来水补给.根据预测[11-12], 21世纪长江流域地区的增温可能达到2.7 o C, 显著升温的结果, 导致水循环加快，年平均降水量可能增加10%[12].长江流域降水的增加，导致长江下游在未来一段时间内，径流增加的趋势可能会继续.而长江下游径流的增s ＞0 s ＝0 s ＜0⎝⎛+-++--=18/)52)(1(/)1(018/)52)(1(/)1(n n n s n n n s z140 湖 泊 科 学 15卷 加可能在一定程度上能够缓解河口区生态环境面临的巨大压力.表1 1950-2000年大通站多年平均径流量比较Tab.1 The difference between the average value in 1990s 、1950s 、1960s 、1970s and 1980s时 间1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1950-2000 1991-2000 平均值（m³/s）28999 28490 27980 28190 28859 30415.31990s 与其他年代的比较（%） 4.88 6.76 8.7 7.89 5.39图2 大通站1950-2000年月径流量的分布Fig. 2 Monthly distribution of mean runoff between 1950 and 20002.2 月径流的分析月径流的分析在长江流域径流分析中显得尤为重要，因为大部分洪涝灾害主要集中在洪峰流量大的夏季7、8月份.长江下游流域月径流的变化主要受东南夏季风降水的影响，月径流变率大.这从图2中可明显看出,7月份径流为一年中的最大值,这也很好的表明了带来大量降水的夏季风开始于6月份.2.2.1 1990s 月平均径流与1950-1980s 月平均径流的比较 图3给出1990s月平均径流与增刊 秦年秀等：1990s 长江下游干流径流演变趋势 141 1950s 、1960s 、1970s 和1980s 月平均径流的比较.从图中明显可以看出，1990s 以径流增加的月份占绝对优势，1990s 平均径流比所有其他年代平均径流都增加的有1、2、3、4、7月和8月，其中1、2、3月增加尤为明显，增幅达30%-40%；7月、8月的增幅在25%左右，12月份1990s 平均径流比大部分其他年代平均都大；而1990s 平均径流比所有其他年代平均径流都减少的只有10月和11月份，且减少量都不大，约为10%左右；而6月和9月份平均径流变化比较复杂，这些月份径流既有增加也有减少的趋势，这可能与长江下游径流组成的复杂性有很大关系.由分析可知长江下游流域月平均径流变化很大，表现为12月-4月增加，5月减少，7-8月增加，10-11月再次减少.这与一些学者分析的长江流域月降水趋势基本一致[13-14].图3 1990s 月平均径流与1950s 、1960s 、1970s 和80s 月平均径流的比较Fig.3 Comparison of the monthly mean runoff between 1990s, 1950s, 1960s, 1970s and 1980s图4 1950-2000年和1970-2000年月平均径流M-K 趋势分析(横坐标以上和以下的线分别代表趋势检测置信度90%、95%、99%)Fig. 4 M-K trend test for the monthly mean runoff variability from 1950 to 2000 and from 1970-2000(the lines show the confidence level of the trends test in 90%, 95%,99% respectively)2.2.2 月径流趋势分析 使用M-K 法分1950-2000年和1970-2000年两时间序列，对长江下游干流月径流趋势进行分析，结果如图4所示：1950-2000年M-K 趋势分析中，1-4月、7-8月和12月表现为正趋势变化，其余月份表现为负趋势变化，但只有少数月份通过显著性检验，其中1月和7月表现出很强的正趋势变化，通过95%显著性检验，7月份甚至通过置信度99%的显著性检验，而2月份只通过90%显著性检验，增加趋势不太明显；径流减少月份中只有5142 湖泊科学15卷月份通过95%显著性检验，其余月份径流减少趋势没有通过显著性检验.与1950-2000年相比，1970-2000年M-K趋势分析中，通过显著性检验且表现为正趋势的月份显著增多，如1-3月和7-9月，其中1、7月都通过99%显著性检验，径流增加趋势非常明显，2、8月都通过95%显著性检验，增加趋势也非常显著，而3、9月只通过90%显著性检验.这一时期比较突出的是没有一个月份径流减少趋势通过显著性检验.说明自1970s以来月平均径流增加非常迅速，尤其是冬季和夏季月份.2.3 径流的季节变化长江流域尤其是下游地区，径流主要靠季风性降水补给.因此这一地区河流径流的季节性，强烈地受到来自太平洋上的东南季风的影响，季节性变化很大，按平均值而言，春（3、4、5月）、夏（6、7、8月）、秋（9、10、11月）、冬（12、1、2月）四季分别占总径流的21%、40%、28%和11%（1950-2000年）.2.3.1 1990s每个季度的径流与前4个年代相应值的比较图5给出了1990s每个季度的平均径流与1950-1980s每个季度的平均径流比较，明显看出，季节性径流变化比较明显，以径流增加的季节占优势.表现在1990s春、夏、冬三季平均径流比所有其他年代同期平均径流都大，夏、冬季增幅达20%左右；但在秋季中，只有1970s的平均径流少于1990s，其他年代都比1990s多，也就是说1990s秋季径流表现为减少趋势，但减幅只在5%左右.对于季节性径流而言，可以说1990s季节性平均径流在春、夏、冬三季是增加的，但春季增加不太明显，以夏、冬两季增加明显，冬季尤甚；只有秋季径流在减少.图 5 1990s季节性平均径流与1950s、1960s、1970s和1980s季节性平均径流的比较Fig. 5 Seasonal variations of runoff in 1990s and1950s、1960s、1970s and 1980s2.3.2 季节性径流趋势分析图6给出了四季径流M-K趋势分析结果.1950-2000年M-K趋势分析中,夏、冬两季径流表现为正相关趋势变化，秋季表现为微弱的负趋势变化，但只有冬季月份径流通过90%显著性检验，表现出轻微显著增加的趋势.总体上表明1950-2000年长江下游径流趋势变化不明显.而1970-2000年M-K趋势分析显示，夏、秋、冬三季径流都表现出正相关趋势变化，其中夏季通过90%置信度检验，冬季通过了置信度99%的显著性检验，增加趋势非常明显.说明自1970s以来长江下游地区夏、冬两季径流都表现出较明显增加趋势，以冬季增加最为显著.增刊秦年秀等：1990s长江下游干流径流演变趋势 143图 6 1950-2000年和1970-2000年季节性平均径流M-K趋势分析(横坐标以上三条线分别代表趋势检测信度90%、95%、99%)Fig. 6 M-K trend test for the seasonal mean runoff variations from 1950 to 2000 and from 1970-2000 (The lines show the confidence levels of the trend tests in 90%, 95%, 99%, respectively)2.4 洪水季节、枯水季节径流的分析图7 1990s洪、枯季节平均径流与1950s-1980s同时期平均径流的比较Fig.7 Comparison of the averaged runoff of the flood seasons and dry seasons in 1990s, 1950s, 1960s, 1970s and1980s2.4.1 1990s洪水季节、枯水季节径流与1950-1980s相应值比较图7给出1990s洪水季节（5-9月）径流、枯水季节（10-4月）径流与1950-1980s的洪水季节径流、枯水季节径流的比较.可见90年代无论洪水季节、枯水季节径流都比所以所有起它年代同期径流大，说明1990s与以前年代相比，无论在洪水季节、枯水季节径流都是增加的.1990s洪季径流比1970-1980s同期径流增加12%以上，比1960s增加8%左右，而比1950s增加只有4%左右；枯季径流除1970s比1990s减少达10%以上外，其他年代与1990s相比减少都在5%左右或以下.说明1990s洪季径流增加的比重普遍大于枯季径流. 这可能是导致1990s洪水加剧的原因之一.2.4.2洪水季节、枯水季节径流趋势分析同样采用M-K法分析长江下游径流洪枯季节径流的趋势变化，结果如图8所示，1950-2000年M-K 趋势分析中,无论洪枯季节径流都表现为正趋势变化，但增加趋势都没有通过显著性检验；而1970-2000年M-K 趋势分析中,洪水季节144 湖泊科学15卷和枯水季节的径流都表现出明显的正相关趋势，且都通过90%置信度检验.说明自1970s以来洪水季节、枯水季节的径流都在明显增加，这与陈指出，冬季枯水季节径流减少不一致[7].现在看来这一结论不够准确，可能是采用的资料只到1980s(1950-1985年)的缘故.因为20世纪80年代以来的全球变暖,长江中下游表现为升温的趋势，水循环加快，降水增加[15]，必然导致径流量的变化.图8 1950-2000年和1970-2000年季节性平均径流M-K趋势分析(横坐标以上的虚线代表信度90%趋势检验线)Fig. 8 M-K trend test for mean runoff variability of the flood season and dry flood season from 1950 to 2000 and from 1970-2000 (The lines show the confidence levels of the trend tests in 90%)3结语通过对长江下游干流大通水文站1950-2000年的逐月径流资料进行分析，初步得到以下结论：(1)总体看来，1950s以来长江下游年径流呈轻微增加趋势，1990s径流增加最为明显，径流平均值达近50a来的最大值，为30415.3m3/s.(2)长江下游季节性径流增加明显.夏季月份和冬季月份径流都表现出增加趋势，以冬季枯水季节径流增加为最，1970-2000年M-K趋势分析中冬季径流通过了信度99%的显著性检验.而秋季径流整体上呈现出减少的趋势，春季径流趋势变化不明显.(3)1970s以来长江下游洪水季节径流、枯水季节径流都呈增加的趋势，但以冬季枯水季节径流增加更为明显.(4)长江下游干流径流的组成的复杂性，径流趋势的变化与大气降水、下垫面，以及大通以上长江上游来水量的变化等有关.关于气候变化、城市化及其长江下游干流径流影响物理机制分析，有助于了解长江流域径流发展规律.此外1950s以来长江下游径流总体上呈现微弱增加的趋势,1990s以来增加更为显著，又以冬季枯水季节径流增加尤其突出.冬季枯水季节径流的增加预示冬季入长江口的径流也有可能增加，枯季径流的增加可能会在一定程度上削弱南水北调以及海水入侵造成的对河口区生态环境的影响，从而缓解海水入侵带来的消极影响.增刊秦年秀等：1990s长江下游干流径流演变趋势 145致谢：本文水文资料由南京水利局提供，谨此致谢.参考文献1长江水利委员会水文局. 1998年长江洪水及水文监测预报.北京：中国水利水电出版社.20002沈焕庭，茅志昌，顾玉亮.东线南水北调工程对长江口咸水入侵的影响与对策. 长江流域资源与环境, 2002, 11（2）3杨世伦，陈沈良，王兴放.长江口未来环境演变的若干影响因素及减灾对策. 自然灾害学报, 1997,6（4）4宋志尧，茅丽华.长江口盐水入侵研究.水资源保护,2002,(3)5李香萍,杨吉山,陈中原.长江流域水沙输移特性.华东师范大学学报（自然科学版）,20016Chen XiQing, Zong YongQiang, Zhang Erf eng. Human impacts on the Changjiang river basin, china, with special reference to the impacts on the dry season water discharge into the sea. Geomorphology, 2001, (4): 1111-1237Chen Zhongyuan, Jiuf a Li, Shen Huanting, et al. River of China:Historical analysis of discharge vari ability and sediment f lux.Geomorphology.2001, (41): 77-918沈焕庭,张超,茅志昌.长江入河口水沙通量变化规律.海洋与湖沼,2000,31（3）9Peter Molnar, Jokge A Ramirez. Recent trends in precipitation and stream flow in the Rio Pureco Basin. Journal of Climate, 2001, (5)10Claudia Libiseller．Multivariate and partial Mann-Kendall test. 200211Arnell N W. Climate Change and Global Water Resources. Global Environmental Change, 1999, (9): 531-54912Gao X J，Zhao Z C，Ding Y H, et al. Climate Change Due To Green house Effects in China As Simulated by a Regional Climate Model. Advances in Atmospheric Science, 2001,18(6): 1224-123013任国玉,吴虹,陈正洪.我国降水变化趋势的空间特征.应用气象学报，2000, (3)14陈辉,施能,王永波.长江中下游气候的长期变化及基本特征.气象科学,2001,21（1）15姜彤，施雅风.全球变暖、长江洪水与可能损失.地球科学进展,2003,(2)146 湖泊科学15卷Trend Analysis on the Streamflow in the Lower Reaches of theYangtze RiverQIN Nianxiu 1, 2, JIANG Tong 1, Yuan Feng1, 2(1:Nanjing Institute of Geography and Limnology, CAS, Nanjing 210008,P.R.China;2:The Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039,P.R.China;)AbstractBased on the average monthly runoff records from 1950 to 2000 at Datong station of the Y angtze River, the Mann-Kendall trends test has been applied to examine the runoff trends in the lower reaches of the Y angtze River. The results show the average discharge in the 1990s was the highest, in comparison to other decades for Datong station, and there is a slight increasing of runoff in the lower reaches of the Y angtze River from 1950s, the trend will be continued due to the effect of global warming. As to seasonal and / or monthly variation, a distinct de-creasing trend has been detected for autumn, and there is significant increasing trend in summer and winter, es-pecially in winter. In some sense, the increasing of runoff for winter may mitigate the pressure of the environ-ments at the delta of Y angtze River. Significant positive trend has been observed for flood seasons and dry sea-sons, which is more obvious in dry seasons. The increasing of runoff in 1990s is very closely linked with the global warming, quicker water circulations and the increasing of precipitation in the Y angtze River catchments.Keywords:1990s, the lower reaches of the Y angtze River basin, runoff trend analysis, Datong station。
1990—2009年中国大陆主汛期降水的变化特征及其可能原因
作者简 介 ： 冷春香 （９ ６ ） 女 ， １７ 一 ， 吉林镇赉人 ， 硕士研究生 ， 工程师 ， 主要从事 中长期气候预测 的研究 。
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２・
防 灾科 技 学 院学报
第１ ３卷
１ １ ９ －２ ０ ９ ０－ ０ ９年 中 国主 汛 期 （ － ８月 ） － ６ 降 水 的 年 代 际 和 年 际变 化 特 征
降 水 的主要 多雨带 分别 集 中在 长江 中下游 和淮 河
流 域两个 区域 ， 我们 选 取 １ ０个 站 点 （ 新蒲 、 江 、 清
利 用 １ ５ —２ ０ ９ １ ｏ ９年 我 国 １ ０个 站 点 逐 月 降 ６ 水 资料 ， 我们 分析 了 １ ９ － ２ ０ ９ ０ ０ ９年 我 国夏 季 降水
的主要 变化 特征 。全 国（ ６ １０个 站 点 ） 主汛 期 降水 量３ ０年 （９ ０ ２ ０ １ ８ － ０ ９年 ） 平均 值是 ４ １ｍ 近 ２ １ ｍ， Ｏ
在 长江 流域 发生 了 ５ Ｏ年一 遇 的流域 性特 大洪 水 ，
同时在松 嫩 江流域 也 发 生 了特 大 洪水 、９ ６年 在 １９
１ ％ 、４ 和 １ ％ 。 中国 主汛 期 较 常年 同期 偏 少 １ １％ ８
１ ％ 以上 的异 常 少 雨 干 旱 年 有 ２个 ：９ ２年 有 ０ １９ ３ ５ ｍ 比 常 年 同 期 偏 少 １ ％ ； ０ ４年 有 ３ ０ ６ ｍ， １ ２０ ７ ｍ 比常年 同期偏 少 １ ％ 。 ｍ， ０
征 ， 型 的年 代 际 变 化也 很 明 显 。２ ０ 雨 ０ ３年 ， 陈菊 英 和 冷 春 香 又 结 合 中 国 主 汛 期 暴 雨 分 布 特 征 ， 次 采 用 Ｅ Ｆ分 析 和 聚 类 分 析 相 结 合 的 方 再 Ｏ 法 ， 然 对 大 家 熟悉 的 １ ０个 代 表 站 ， １ ５ — 仍 ６ 对 ９３
长江流域夏季降水的时空特征及演变趋势分析
长江流域夏季降水的时空特征及演变趋势分析张永领;高全洲;丁裕国;姜彤【期刊名称】《热带气象学报》【年(卷),期】2006(022)002【摘要】利用长江流域107个站1958～2002年逐年夏季降水量资料,对长江流域夏季降水的区域特征及演变规律进行诊断分析.结果表明,长江流域夏季降水主要有3种空间振荡型、7个降水变化敏感区域.其中长江三角洲、鄱阳湖平原、湘江-赣江上游区域夏季降水呈显著的增加趋势,增加率分别为25.8 mm/10a、69.4mm/10a、31.0 mm/10a,信度水平在95%以上;岷江流域则呈显著的减少趋势,减少率为40.7 mm/10a,信度水平在99%以上;岷江流域和汉水-长江三峡在1980年代降水最多,而其它区域在1990年代降水最多.夏季降水量江汉-洞庭湖平原在1985年、鄱阳湖平原在1994年、长江三角洲和汉水-长江三峡在1974年发生了由少到多的突变,而岷江流域则在1963年发生由多到少的突变;各个区域都存在明显的年际或年代际振荡周期.【总页数】8页(P161-168)【作者】张永领;高全洲;丁裕国;姜彤【作者单位】中山大学地理科学与规划学院广东广州 510275;中山大学地理科学与规划学院广东广州 510275;南京信息工程大学江苏南京 210044;中科院南京地理与湖泊研究所江苏南京 210008【正文语种】中文【中图分类】P426.6【相关文献】1.长江流域地表水水质演变趋势分析 [J], 范可旭;张晶2.中国东部地区夏季降水时空特征分析 [J], 郭学宇3.江淮地区夏季降水年代际异常时空特征及成因分析 [J], 史宏晓4.中国典型夏季风影响过渡区夏季降水异常时空特征及成因分析 [J], 杨金虎; 张强; 刘晓云; 岳平; 尚军林; 令瀚; 李文举5.京津冀县域经济发展的时空特征与演变趋势分析 [J], Suo Guibin;Zhu Zhiyun 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长江流域汛期降水年代际和年际尺度变化影响因子的差异
第51卷第1期 2006年1月论文长江流域汛期降水年代际和年际尺度变化影响因子的差异平凡①罗哲贤②琚建华③(①中国科学院大气物理研究所, 北京 100029; ②南京信息工程大学, 南京 210044; ③中国气象局培训中心, 北京 100081.E-mail: pingf@)摘要长江流域汛期(6和7月)降水量的变化, 不仅具有年际变化特征, 而且具有明显的年代际变化特征. 自上世纪90年代以来, 中国长江流域汛期的降水明显增多, 表明在年代际尺度上, 长江流域汛期的降水进入了一个丰沛期. 研究表明, 近年来长江流域汛期降水具有高基本态和高变化率的特征, 它是由影响年代际变化的因子及年际变化的因子共同作用结果. 利用NCAR/NCEP资料分别对这两种时间长度的大气环流进行了分析和诊断, 发现影响年代际变化的因子和年际变化的因子是不同的. 因此要预测长江流域汛期的降水量变化, 必须将年代际变化和年际变化这两种时间尺度进行分离, 清楚地认识控制或影响各时间尺度的物理因素.关键词长江流域年代际变化年际变化影响因子长江流域汛期降水的预测是中国每年汛期降水预测的一个重要内容, 因此非常有必要认清长江流域夏季降水的变化规律及其产生的原因. 研究发现, 长江流域夏季降水存在着明显的准6~7年年的代际和年际变化: 在年代际时间尺度上, 20世纪50年代至1963年长江流域降水处于偏多阶段, 从1964年至20世纪70年代末降水明显减少, 90年代至今, 由于全球气候增暖趋势非常明显, 长江流域降水显著增多[1]. 在年际时间尺度上, 受东亚夏季风的年际变率大的影响, 长江流域汛期降水作为大尺度季风降水现象, 也具有相当显著的年际变化, 近年来长江流域的汛期降水量的变化明显加大, 特别是90年代以来, 1993, 1998, 1999年都有洪水或大洪水发生. 由于上述不同时间尺度之间的相互作用, 使得长江流域夏季降水的空间结构发生了显著变化, 使得对长江流域夏季降水的预测及研究十分困难.全球大气海洋系统在20世纪70年代末一致性地经历了一次跃变, 其结果导致80年代以来, 全球大范围地区明显增暖, 赤道两侧的热带东太平洋、北美和南美西海岸等海域海表温度偏高, 这种东太平洋地区的海气系统的突变造成东亚夏季风长达数年的持续异常, 长江流域从20世纪90年代开始进入多雨期[2,3]. 在年代际时间尺度上, 长江流域夏季降水从后20世纪50年代至1963年处于偏多阶段, 从1964年到20世纪70年代末处于偏少阶段, 20世纪90年代以来处于显著偏多的阶段[4]. 对产生这种年代际变化原因, 已有了一些研究. 葛旭阳[5]认为, 赤道太平洋地区的海温有显著的年代际变化, 即存在着“年代际ENSO”现象. 赤道太平洋大范围海水增暖特别是中国东部近海海温的异常增暖, 将减弱海陆热力对比, 导致东亚夏季风强度明显减弱, 引起长江流域夏季降水的增加. 姜彤和施雅风[6]指出, 全球气候变暖, 使得水循环加快, 势必导致海洋与陆地水体蒸发增加, 长江流域降水显著增加, 降水的极值事件频繁发生. 慕巧珍和王绍武[7]则通过对近百年来西太平洋副高变化的模拟研究, 发现西太平洋副高的年代际变率与长江流域降水年代际变率有着密切的关系. 赵平和陈隆勋[8]通过对35年来青藏高原大气热源特征的分析, 发现在年代际变化尺度上, 青藏高原春季热源对于长江流域的汛期降水有比较好的指示意义, 它与同期长江流域降水存在着明显的正相关. 尽管这些研究在一定程度上揭示了长江流域汛期降水的年代际变化, 但总体说来还未能得出比较概括性的结论.由于东亚夏季风的年际变率大, 中国东部的夏季降水具有相当显著的年际变化特征. 一些研究分析了长江流域夏季降水年际变化及其原因. 郭燕娟和杨修群[9]通过对全球海气系统年际变化的时空特征分析, 表明SST最大的年际变化发生在赤道东太平洋, 第一EOF对应的时间序列表现为明显的年际论 文第51卷 第1期 2006年1月ENSO 振荡, 因此ENSO 是影响中国长江流域降水年际变化的强信号. 龚道溢[10]等指出, 在年代际尺度上, 近百年的5月北极涛动指数与夏季降水相关最高达−0.39, 超过99%信度水平. 如果春季北极涛动强, 随后夏季急流位置偏北, 雨带位置也北移, 从而造成长江流域降水的减少, 反之亦然. 薛峰[11]等的研究征实, 东亚夏季风降水与马斯克林高压和澳大利亚高压有密切关系. 当北半球从春至夏, 马斯克林高压增强时, 长江流域多雨, 华南少雨. 张顺利[12]等的研究则表明,造成长江流域降水异常增多的条件是, 太平洋副热带高压、南海季风涌、中尺度冷空气和青藏高原中-α尺度对流系统的最佳组配. 总之, 目前对长江流域夏季降水的年际变化的成因, 还未能达到比较一致的看法.考虑到长江流域汛期降水具有明显的年代际变化特征, 而目前在对长江流域降水年际变化进行研究时, 往往会将年代际变化也混淆近来, 特别是在利用较长时间序列资料进行分析时更是如此. 因此, 在本研究中, 我们将试图对长江流域降水变化中存在的年际时间尺度和年代际时间尺度进行分离, 并分别研究在两种不同的时间尺度上, 与长江流域降水相关联的海温、和大气环流异常, 以便对可能的物理成因有更深入的认识. 在此基础上, 对影响长江流域汛期降水的年代际和年际变化的因子进行分析, 给出分析和预测长江流域汛期降水的初步结论.需要指出的是, 本文仅研究海温及大气环流变化对长江流域汛期降水的影响, 是基于如下的考虑. (ⅰ) 大量研究表明, 海温异常是影响长江流域汛期降水的第一强信号[11], 同时海温异常具有明显的年际与年代际变化特征. (ⅱ) 大气环流变化综合了各个因子对长江流域汛期降水的影响. 季风本身是大气环流系统的一部分; 而冰雪, 高纬度因子对长江流域汛期降水的影响是间接的, 其作用是引起大气环流的变化, 再由大气环流变化影响到长江流域汛期降水. 因此, 研究海温及大气环流变化异常, 能大致反映出长江流域汛期降水的基本特征.1 资料和方法1.1 资料简介本研究所选用有以下几个来源, 主要资料为中国160个台站的月降水总量资料和NCEP/NCAR 再分析资料, 月平均海温资料取自COADS, 从1950年1~2002年12月, 共52年.中国160个台站夏季的月降水总量资料, 时间从 1951~2003年. 本研究中的长江地区位于102~124°E, 27~33°N 范围内, 覆盖中国23个台站, 我们选取这包括台站的降水量作平均, 用来代表长江流域地区的降水量. 1.2 分析方法由于本研究主要是从长时间序列资料中, 提取年际和年代际变化的信息. 拟采取的统计方法包括, 小波分析、带通滤波、合成分析等.首先对长江流域汛期降水序列资料进行小波变换, 提取年代际变化的显著周期. 再对序列资料进行滑动平均, 提取年代际变化的信号并进行分析. 其次, 在选出降水量异常变化的年份的基础上, 对其序列的大气环流及海温场进行滤波, 以扣除年代际变化的信息, 再对其进行合成分析, 以了解与降水量年际变化相关的大气环流及海温异常. 最后分析出长江流域汛期降水的年代际和年际变化的影响因子.2 年代际变化长江流域汛期降水主要集中在6, 7月, 其降水的年代际变化也主要体现在6, 7月. 本文的汛期分析主要指6, 7月, 降水量是6月降水量与7月降水量的算术和.为了给出长江流域汛期降水量年代际变化准确的周期, 我们利用序列资料(从1950~2002年)进行小波分析, 以Morlet 函数为母小波, 通过对其实部的分析来提取序列资料的显著周期, 从长江流域汛期降水量小波变换中, 发现存在着明显的6~7年周期( 图略), 由此可认为长江流域汛期降水量的年代际变化是6~7年. 图1是1951年到2002年长江流域汛期降水量的年际变化曲线和7年滑动平均图, 由此可看出长江流域汛期降水明显地年代际变化. 长江流域降水在50年代末有显著的减少, 在60年代末至70年代初略有回升, 从70年代初至80年代末, 降水量维持在一个较低的水平上, 在90年代降水量显著增多.在本文所选用的资料中, 降水在70年代初有回升, 因此我们选取72年至88年为长江流域汛期降水的旱期, 89年至02年为涝期. 72~88年这18年旱期降水的平均值为336 mm, 标准差为54 mm; 89~02年这14年涝期降水的平均值为414 mm, 标准差为70 mm. 两段时间降水的平均值差达78 mm, 这反映了长江第51卷 第1期 2006年1月论 文图1 1951~2002年长江流域汛期降水量的变化折线为7年滑动平均值; □, ■ 线分别表示小于和大于7年滑动平均值0.5个标准差值的曲线, 中间实线段分别为1972~1988年和1989~2002时间段的平均值(单位: mm)流域汛期降水在90年以后有明显的突变.在用NCEP 再分析资料进行年合成分析时, 为了考虑NCEP 再分析资料的不连续误差的可能影响[13], 我们用独立资料—日本气象厅历史气候月平均资料进行了检验, 发现NCEP 的年合成资料与实测合成资料有较好地一致性, 因此NCEP 再分析其可用于合成分析.图2(a)是用涝期(89~02)平均海表温度减去其旱期(72~88)平均所得差值. 图中最明显增暖现象发生在El Niño 3区(5°N~5°S, 150°W~90°W), 海表异常增温可达0.6℃, 它为海温差范围最大地区. 可见, 在年代际时间尺度上, 确实存在着“年代际ENSO”现象, 即El Niño 3区的海表异常增温.我们对旱、涝期的位势高度异常也进行了分析(图略). 结果表明, 在对流层低层涝期(相较于旱期而言)在贝加尔湖至鄂克次库海地区为正异常区, 中心在中国华北地区, 马斯克林高压(5°N~5°S, 150°W~ 90°W)也异常增强; 除上诉区域中心外的大部分区域未通过95%信度检验; 在对流层高层涝期与旱期位势高度异常场的差异不明显. 从时间序列资料上看, 影响中国气候较大的欧亚大陆对流层低层30°~60°N 地区平均位势高度场进行诊断, 发现在1975年以前, 位势高度是明显的负异常, 在80年代开始出现位势高度正异常, 90年代则完全是位势高度正异常区.上述结果说明, (ⅰ) 从贝加尔湖至鄂克次库海地区位势高度正异常, 意味着中国北方出现北风异常,而北风异常, 使得更强地冷空气南下, 并在中国长江流域与南方的暖湿空气的交汇, 造成中国长江流域汛期降水异常增多; (ⅱ) 南半球夏季的马斯克林高压异常增强, 将有利于长江流域汛期降水的增加. (ⅲ) 对流层低层的大气环流的异常是引起长江流域汛期降水年代际变化的主要因子, 而对流层高层的环流状况对其影响较小.从对流层低层风场分析, 也可看出大气环流异常. 图3给出了850 hPa 旱期和涝期各自的大气环流异常. 结果表明, 在涝期有持续的偏南气流向北输送, 带着大量水汽偏南气流在30°N 附近长江流域辐合, 并与此地偏北干冷气相遇; 在旱期30°N 附近的长江流域为偏北气流所控制, 并在此地有低层的气流辐散. 戴新刚[14]等在研究华北汛期降水时, 也发现850 hPa 平均经向风的演变以年代际尺度成分为主, 华北夏季风的年代际衰变可能是华北干旱的主要原因之一.3 年际变化长江流域汛期降水既有年代际变化, 又有年际变化. 而这两种尺度常常混合在一起, 很难确定出其是影响年代际变化的因子或是影响年际变化的因子. 因此, 一个有效的方式是把长江流域汛期降水的年代际变化和年际变化相分离. 尽管目前的气候系统中多种尺度的相互作用, 但是对于中国区域季节降水而言, 最显著的影响因子是ENSO 信号与东亚季风的影响, 目前的研究表明, 对于ENSO 信号与东亚季风的年际与年代际尺度之间尚未发现能使二者联系在一起的物理过程, 因此为了了解长江流域汛期降水的年际与年代际变化特征, 对其年际与年代际变化信号分离, 在讨论年际变化时扣除年代际的变化.图1中□, ■线分别表示超出或低于7年滑动平均半个标准偏差, 因将7年滑动平均以后的长江流域汛期降水当作年代际变化, 故将超出或低于这个年代际变化的量当作年际变化. 利用图1可知超过半个标准差的年份有如下: 1954, 1962, 1968, 1969, 1970, 1977, 1984, 1989, 1993, 1998和1999; 低于半个标准差的年份有如下: 1956, 1957, 1958, 1960, 1963, 1965, 1971, 1972, 1978, 1985, 1988, 2000和2001年, 因此这些年既有年代际信息, 又有年际信息, 可进行合成分析.为扣除资料中的年代际信息, 采用了带通滤波方法. 首先对大气环流资料、海温资料进行带通滤波论 文第51卷 第1期 2006年1月图2(a) 在长江流域汛期降水量的年代际变化中, 涝期(1989~2002年)平均的海表温度减去旱期(1972~1988年)平均所得的差值; (b) 滤波后, 11涝年合成年平均海温场减去13旱年合成年平均海温场的差值(单位: ℃, 等值线间隔均为0.1). 阴影区域区表示海温差值的绝对值大于0.4℃的区域(扣除资料中6~7年以上信息); 其次用滤波后资料, 再进行涝、旱年的合成分析, 以了解扣除年代际信息后的年际变化.图3(b)是滤波后涝合成年平均的海表温度减去旱合成年平均的海表温度所得差值. 图中最明显增暖现象发生在西太平洋暖池(0°~15°N, 125°E~145°E), 海表异常增温可达 1.0℃, 它为海温差范围最大的地区. 可见, 在年际时间尺度上, “ENSO”也是影响长江流域汛期降水的强信号, 但与年代际影响不同的是, 西太平洋暖池是影响长江流域汛期降水年际变化关键区. 西太平洋暖池海表异常增暖在年际长度上直接导致长江流域汛期降水增多.为了进一步寻找影响中国长江流域汛期降水年际变化的因子, 我们对滤波后的旱年和涝年的大气环流场异常进行了研究. 结果表明, (ⅰ) 与长江流域汛期涝、旱相关的大气环流异常主要出现在对流层的中、高层. 200 hPa 上, 欧亚大陆中、高纬出现正的位势高度距平强度最大, 范围最广; 而500 hPa 上, 欧亚第51卷 第1期 2006年1月论 文图3 在长江流域降水年代际变化中的旱、涝期平均850 hPa 等压面大气环流异常(a) 涝期(1989~2002年); (b) 旱期(1972~1988年)大陆中、高纬出现正距平强度减弱, 范围减小, 信度区域也大幅减小; 在850 hPa 上, 上述区域出现了负距平, 没有通过信度检验. (ⅱ) 分析表明, 欧亚大陆中、高纬出现正的位势高度距平, 有利于鄂克次库海以及乌拉尔山阻塞高压的建立, 将使得长江流域汛期年际降水明显增多; (ⅲ) 南半球夏季的马斯克林高压及澳大利亚高压没有出现异常, 表明马斯克林高压的异常对长江流域汛期降水的影响是年代际信号.综上所述, 可知与长江流域汛期年际降水相关的大气环流异常主要发生在对流层的中、高层, 而与长江流域汛期年代际降水相关的大气环流异常则发生在对流层的中、低层.4 结论和讨论长江流域旱涝是受复杂的, 多种时间尺度气候系统相互作用、相互影响的. 长江流域的汛期降水不仅具有年际变化特征, 而且具有明显的年代际(6~7年)变化特征. 而气候系统中这多种时间尺度相互交织在一起, 使得长江流域的汛期降水的预测变得极为困难和复杂.本研究通过滑动平均和带通滤波方法, 将长江流域汛期的降水变化中的年际和年代际这两种时间尺度进行分离, 并利用滑动平均资料和滤波后的资料分别进行海温、及大气环流异常的年合成分析.通过小波分析方法, 我们发现长江流域汛期的降水变化存在着明显的6~7年周期; 再通过7年滑动平均, 大致可以把长江流域汛期的降水在年代际时间尺度上分成旱期和涝期, 我们发现在上世纪90年代初, 长江流域汛期降水发生了突变, 降水显著增加, 因此, 我们选取90年代(1989 ~2002年)后作为长江流域汛期降水在年代际尺度上的涝期, 70年代初期(1972~ 1988年)作为旱期.已有的研究表明, 海温及大气环流异常是引发长江流域汛期降水变化的主要因子. 上世纪80年代末至90年代, 赤道两侧的热带东太平洋、北美和南美西海岸等海域海表温度明显偏高, 这种东太平洋地区的海气系统的突变造成东亚夏季风长达数年的持续异常[15,16], 长江流域从20世纪90年代开始进入多雨期. 我们的合成分析充分证实了这一点, 即长江流域汛期的涝年, 赤道东太平洋地区的海温明显增高, 尤其是El Niño 3区的海表异常增温最明显, 范围也最大. 此结果说明, 在赤道东太平洋地区, 尤其是El Niño 3区的海表温度有显著年代际变化, 即存在着“年代际ENSO”现象, 它对长江流域汛期降水年代际变化有显著影响.合成的大气环流场的分析表明, 在对流层的中、低层, 长江流域的降水与欧亚大陆的位势高度异常有密切关系, 欧亚大陆的位势高度异常随时间的演变与长江利于汛期降水的年代际变化对应的较好; 而在对流层的各层, 长江流域的降水与马斯克林高压均有很好的正相关关系, 特别是在中、低层. 当马斯克林高压偏强时, 长江流域汛期降水偏多, 说明马斯克林高压与长江流域降水在年代际时间长度上有较好地对应关系. 从对流层低层风场分析, 也可看出大气环流异常. 在涝期有持续的偏南气流向北输送, 并在长江流域辐合; 而在旱期长江流域则为偏北气流所控制, 并有气流辐散.论 文第51卷 第1期 2006年1月我们在对年际和年代际这两种时间尺度进行分离, 首先选择有明显年际变化的年份, 其次对大气环 流资料、海温资料进行带通滤波, 最后进行旱、涝年的合成分析. 在年际时间尺度上, 涝年海温最明显的增暖现象发生在西太平洋暖池, 它也是海表温度差值以及范围最大的地区. 结果表明, 在年际时间尺度上, “ENSO”也是影响中国长江流域汛期降水的强信号, 但关键区是在西太平洋暖池, 它的异常增暖在年际长度上将直接导致长江流域汛期降水的增多. 对大气环流场异常分析表明, (ⅰ) 在年际尺度上, 与长江流域汛期涝、旱相关的大气环流异常主要出现在对流层的中、高层. 200, 500 hPa 上, 涝年有明显的欧亚大陆中、高纬正的位势高度距平, 有利于长江流域汛期的降水. (ⅱ) 在年际尺度上, 没有明显的南半球夏季的马斯克林高压的异常, 说明马斯克林高压不是影响长江流域汛期降水的年代际变化因子.从本文的分析结果看, 由于影响长江流域汛期降水的年际变化和年代际变化的因子是不同的, 长江流域汛期年际尺度变化相关的大气环流异常出现在对流层的中、高层, 而年代际尺度变化相关的大气环流异常出现在对流层的中、低层. 因此对长江流域汛期降水的变化进行年代际和年际尺度的分离是成功的, 我们可以通过其不同的影响因子的分析和诊断来分别了解和预测其年代际和年际的趋势, 从而对长江流域汛期降水趋势进行准确地预测.致谢 审稿人指出了原稿中存在的许多错误与不足, 并且还提出了很好的修改建议, 作者在此深表感谢. 本研究得到国家自然科学基金面上青年项目(批准号: 40305010)、国家 自然科学基金重点项目(批准号: 40333028)和国家重点基 础研究发展规划项目(批准号: 2004CB418302)共同资助.参 考 文 献1 杨秋明, 沈树勤. 苏南地区夏季面雨量与北半球500 hpa 环流遥相关的年代际变化. 气象科技, 2003, 23(1): 40~452 王绍武, 蔡静宁, 朱锦红. 19世纪80年代到19世纪90年代中国年降水量的年代际变化. 气象学报, 2002, 60(5): 637~6403 陈兴芳, 林入海. 中国年、季降水的年代际变化分析.气象, 2002, 28(7): 3~84 陈辉, 施能, 王永波. 长江中下游气候的长期变化及基本态特征.气象科技, 2001, 21(1): 44~535 葛旭阳. 中国夏季降水对太平洋海温年代际变化响应的数值实验. 南京气象学院, 2002, 23(4): 555~5596 姜彤, 施雅风. 全球变暖、长江水灾与可能损失. 地球科学进展, 2003, 18(2): 277~2847 慕巧珍, 王绍武, 蔡静宁, 等. 近百年西太平洋副热带高压变化的模拟研究. 大气科学. 2001, 25(6): 787~7978 赵平, 陈隆勋. 35年来青藏高原大气热源气候特征及其与中国降水的关系. 中国科学, D 辑, 2001, 31(4): 327~3329 杨修群, 郭燕娟, 徐桂玉, 等. 年际和年代际气候变化的全球时空特征比较. 南京大学学报, 2002, 38(3): 308~31710 龚道溢. 北极涛动对东亚夏季降水的预测意义. 气象, 2001,29(6), 3~611 薛峰, 王会军, 何金海. 马斯克林高压和澳大利亚高压的年际变化及其对东亚夏季风降水的影响. 科学通报, 2003, 48(3): 267~29112 张顺利, 陶诗言, 张庆云, 等. 长江中下游致洪暴雨的多尺度条件. 科学通报, 2002, 447(6): 467~47313 苏志侠, 吕世华, 罗四维, 美国NCRP/NCAR 全球再分析资料及其初步分析. 高原气象, 1999, 18( 5): 209~21814 戴新刚, 汪萍, 丑纪范. 华北汛期降水多尺度特征与夏季风年代际衰变. 科学通报, 2003, 48(23): 483~2487[PDF] 15 Wang Huijun. The weakening of the Asia monsoon circulation af-ter the end of 1970’s. Adv Atmos Sci, 2001, 18: 376~386 16 Krishnamurthy V, Goswami B N. Indian monsoon-ENSO rela-tionship on interdecadal timescale. J Climate, 2002, 13: 579~ 595[DOI](2005-07-22收稿, 2005-09-29接受)。
近50年来长江-黄河源区气候及水文环境变化趋势分析
生态环境 2004, 13(4): 520-523 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目：国家自然科学基金项目（40301010，40371026）作者简介：谢昌卫（1973－），男，博士研究生，主要从事寒旱区水文与水资源研究。
E-mail: xiecw@ 收稿日期：2004-06-24近50年来长江-黄河源区气候及水文环境变化趋势分析谢昌卫，丁永建，刘时银中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃 兰州 730000摘要：对长江、黄河源区12个台站近50年来的温度、降水资料分析表明，近50年来长江源区平均升温0.61 ℃，黄河源区平均升温0.88 ℃；长江-黄河源区降水量在经过上世纪80年代高峰期后90年代呈现明显下降趋势，东部地区降水量减幅大于西部地区；在总体气候向暖干变化的同时，区域内春末夏初和冬季部分月份近50年来气候朝暖湿化方向发展。
径流量在上世纪90年代呈现出较强的枯水期，然而由于气候变暖加剧了冰雪的消融，以冰雪融水补给为主的河流在温度升高的气候背景下径流量出现了较大幅度的增长。
伴随着温度的升高和降水量的波动变化，近50年来区域内呈现出冰川、冻土加速消融，湖泊、沼泽疏干退化加剧的趋势。
关键词：气候；水文环境；长江-黄河源区中图分类号：X14；X16 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2004）04-0520-04举世闻名的长江、黄河两大流域，是中华文明的摇篮，也是中国经济和社会发展的重心与纽带。
过去几十年来，长江、黄河源区水文与生态环境已发生了显著变化，主要表现是冰川后退、冻土退化、湿地干化、湖泊萎缩，这些与水文条件密切相关的环境要素的变化，导致的直接结果就是土地沙化范围扩大，土壤严重裸土化，草地明显退化[1]。
长江、黄河源区生态环境的变化已引起人们极大关注，位于青藏高原的“江河”源区已成为人们关注的重点区域之一。
深入分析长江、黄河源区近50年来气候和水文环境的变化，是明确区域内生态环境变化趋势的关键。
长江流域气候问题
长江流域气候问题【背景材料】世界自然基金会11月10日在北京发布《长江流域气候变化脆弱性与适应性研究》报告称,受全球气候变化的影响,我国长江流域未来50年地面气温将可能上升1.5摄氏度至2摄氏度,极端气候事件发生的频率将呈进一步增加趋势。
由世界自然基金会组织编写,来自中国科学院地理科学与资源研究所、成都山地所、沈阳应用生态研究所、中国气象局和复旦大学的20余位研究人员历时2年共同完成的这份报告,阐述了气候变化对长江流域的影响,并提出了具体的适应气候变化的对策和建议。
报告说,根据长江流域内147个气象站点资料显示,相对于1961年至1990年的平均值,20世纪90年代整个流域的年平均气温增加0.33摄氏度,而2001年至2005年升温幅度达0.713摄氏度。
预计未来50年,长江流域地面气温将可能上升1.5摄氏度至2摄氏度。
报告指出,长江流域的季风特点决定了该区域受极端气候事件的影响较大,在过去几十年气候变暖的过程中,尤其是上世纪90年代以来,长江流域洪涝灾害发生的频率呈增加趋势,而未来的气候变化可能使其进一步加剧,极端严重的洪灾、冰雪灾害及干旱事件有增加的趋势。
报告还针对气候变化对森林、湿地、水资源、草地、农田、河口的具体影响进行了分析。
【辅助材料】：“风调雨顺”正在改变长江流域亚健康中国第一大河长江，流域面积约180万平方公里，在这一带广袤的土地上，气候的变化正悄然累积，时而激烈表现。
温室效应是有延缓性的，在不增加额外成本的前提下，应尽量采取那些考虑了气候变化因素的措施。
———徐明（中国科学院地理科学与资源研究所研究员）中国第一大河长江，流域面积约180万平方公里，在这一带广袤的土地上，气候的变化正悄然累积，时而激烈表现。
两年来，世界自然基金会（W W F）组织科学家们沿长江探寻水资源、农田、森林、草地、湿地、河口城市的脉搏，他们发现，在全球气候变暖趋势持续的背景之下，长江流域进入了“亚健康”状态。
长江流域降水量和径流量长期变化趋势检验_许继军
能会减弱 MK 方法 对趋 势显 著 性的 察觉 能 力[ 9] 。 Yue(2002)进 一步证明 , 对于一个存在趋势项和一阶自相关项的 AR(1)序列 ,
预置白处理会去掉部分趋势成份 , 而接受无趋势的无效 假设 , 使 得原本趋势显著的序列被认为趋 势不显著[ 10] 。 为 此 Yue(2002 , 2003)[11～ 13] , 对 预 置 白 处 理 做 了 进 一 步 的 改 进 , 提 出 了 TFPW
(Trend-free pre-whitening)-MK 检 验法 , 这里对 该方法 的步骤 作简要描述 , 有关该方法的验证请参看 Yue 的有关文献 。
(1)首先将原序列 Xt 分别除以样本数据的均值 E(Xt), 这 样得到 1 组新的样本数据 Xt , 该样本数据的均值等于 1 , 且保持 了原样本数据的特 性 。 采 用 Theil(1950)和 Sen(1968)提出 的方
金沙江 雅砻江 雅砻江 金沙江 岷江 沱江 上游干流 嘉陵江 渠江 涪江 嘉陵江 上游干流 乌江
1956～ 2000 1953～ 2000 1954～ 2000 1950～ 2000 1950～ 2000 1955～ 2000 1954～ 2000 1950～ 2000 1954～ 2000 1952～ 2000 1950～ 2000 1950～ 2000 1952～ 2000
(1 .清华大学 水利系 , 北京 100084; 2 .中国水利水电 科学研究 院 , 北京 100044 ; 3 .长江水利 委员会 长江科 学院 , 湖北 武汉 430010)
摘要 :采用 TFPW -MK(Mann -Kendall test with trend -free pre -whitening)趋势 检验法 , 对 20 世纪 50 年代以来长 江流域 154 个气象站降水量和 26 个主要 水文站径流量的变化趋势进行了显著性检验 。 结果显示 :① 流域年降 水总量整体变化趋势不显著 , 但各季节和月份的降水量存 在的增加或 减少趋 势显著 , 尤其 是在上 世纪 90 年代 期间降水量分布存在一定的变异 , 在流域 空间分 布上不 仅出现 了降水显 著增加 的集中 区(洞庭湖 和鄱 阳湖水 系), 而且还出现降水显著减少的集中区(四川盆地和汉江 上游), 在降水 的年内时 间分布上也 存在着趋 于集中 的态势 , 表现在夏季降水量增加 、而秋季和春 季降水量减少 。 ② 流域内 各主要 支流径 流量变化 趋势与 其降水 量变化趋势基本一致 , 夏季长江中下游地区径流量增加趋势显著 , 而秋季长江上游和汉江地区径流量则呈减少 趋势 , 相对而言干流径流量的变化趋势并不显著 。 关 键 词 :降水量 ;径流量 ;趋势 ;检验法 ;长江流域 中图分类号 :P332 文献标识码 :A
1960-2017年来长江流域暴雨特征分析
1960-2017年来长江流域暴雨特征分析
王乐;邢雯慧
【期刊名称】《中国农村水利水电》
【年(卷),期】2019()9
【摘要】在近年长江流域极端暴雨天气日渐频发的背景下。
利用1960-2017年长江流域670个雨量站逐日降水资料,分析近60 a长江流域暴雨日数和强度的时空
变化特征。
结果表明:长江上游主暴雨区位于嘉岷流域、中下游主暴雨区位于鄱阳
湖水系,上游暴雨日数基本少于中下游,但二者的暴雨强度相当;长江流域暴雨区在4-9月发生西移北抬,其主雨区由两湖水系逐渐移至嘉岷流域。
流域暴雨强度在4-9
月先增强后减弱,其中长江中下游暴雨在6月份最强,嘉岷流域暴雨在7月份最强;长江中下游水系暴雨日数有显著增加趋势,上游岷沱江水系暴雨日数有显著减少趋势。
各水系的暴雨强度变化趋势整体较小,但沅江-洞庭湖-长江下游干流一带暴雨强度
呈显著增加趋势,岷江水系有显著减弱趋势;长江上游“百年一遇”、“五十年一遇”、“十年一遇”的暴雨强度分别为183、160、112 mm/d,长江中下游为200、174、120 mm/d。
【总页数】8页(P14-21)
【作者】王乐;邢雯慧
【作者单位】长江水利委员会水文局
【正文语种】中文
【中图分类】TV213.4
【相关文献】
1.近年来长江流域气溶胶光学厚度时空变化特征分析
2.1998年7月19日～8月2日长江流域暴雨特征分析
3.近37年来湖南暴雨时空变化特征分析
4.近41年来江南地区暴雨洪涝灾害时空变化特征分析
5.2020年夏季长江流域异常暴雨洪涝气象特征分析
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90年代长江中游异常多雨的气候变化背景分析
90年代长江中游异常多雨的气候变化背景分析熊安元【期刊名称】《应用气象学报》【年(卷),期】2001(012)001【摘要】利用小波变换技术，对与长江中游地区夏季降水密切相关的赤道东太平洋海温、西太平洋副高、南海夏季风等物理因子进行时间变化的尺度分离.通过对年代际变化和长期趋势等不同尺度变化的分析，揭示出90年代长江中游异常多雨和频繁洪涝产生的气候变化背景.%The major characteristics of precipitation over the middle reaches of Changjiang River during summer in the 1990s are analyzed. Using wavelet transform technology, the multiple time scale variations including inter-annual, inter-decade and long-term trends for summer rainfall in main regions over the middle reaches of Changjiang River and its related physical factors such as sea surface temperature in the eastern equator, the western Pacific Subtropic High, and summer monsoon of the South China Sea are analyzed. The results reveal that the extreme summer raininess in 1990s over the middle reaches of Changjiang River has favorable background of climatic variation.【总页数】5页(P113-117)【作者】熊安元【作者单位】Wuhan Central Meteorological Observatory,【正文语种】中文【中图分类】P44【相关文献】1.长江中游相对湿度的气候变化特征及其对航运的影响分析 [J], 杨雪;文元桥;黄立文;吴力川2.90年代局地气候变化与长江流域水旱灾害 [J], 李吉顺;王昂生;等3.长江中游干线降雨对航运影响的气候变化特征 [J], 文元桥;杨雪;黄立文;李宁;李慧4.90年代长江中游地区经济发展战略构想 [J], 沈金华;陈明;余功豹5.长江中游地区暴雨过程的气候背景分析 [J], 杨扬;周国良;戚建国;黄嘉佑因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长江流域径流趋势变化及突变分析[6页]
![长江流域径流趋势变化及突变分析[6页]](https://img.taocdn.com/s3/m/02936455804d2b160b4ec0c3.png)
文章编号:100428227(2005)0520589206长江流域径流趋势变化及突变分析秦年秀1,2,姜 彤1,许崇育3(1.中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏南京210008;2.中国科学院研究生院,北京100039;3.Department of Earth Sciences ,Upp sala University ,Villavagen 16,S 275236Upp sala ,Sweden )摘 要:选取长江流域重要控制站宜昌、汉口和大通站,分别应用1882～2000年、1870～2000年和1950～2000年的月平均流量资料,对年代际、月径流、季节性径流的变化以及径流的变化趋势及突变进行了分析研究,并使用非参数Mann 2Kendall 法来检验径流的趋势变化。
趋势分析表明,20世纪90年代长江流域径流呈微弱增加趋势,但不显著且地区分布不均,中上游减少,下游增加;而季节性夏季和冬季径流增加趋势明显,尤其是7月和1月径流增加最突出;更重要的是90年代汛期径流也呈现出增加趋势,汛期径流的增加在一定程度上加大了洪灾发生的可能性,这可能是导致洪灾频繁的原因之一。
突变分析指出,宜昌和汉口站从1926年开始径流经历了一个明显减少的变化,这与20世纪20年代初,北半球突然变暖,长江上游地区呈现降温、降水减少趋势一致。
关键词:长江;径流趋势分析;突变分析;1990s 文献标识码:A 长江流域是我国经济最发达的地区之一,同时也是我国洪涝灾害最为严重的地区。
全球变暖,降水增加,近年来长江流域洪涝灾害频繁发生,造成的经济损失越发严重,已严重制约和影响了本区域经济和社会的可持续发展。
20世纪90年代是近千年来最温暖的10年,也是我国洪涝灾害高发的10年。
20世纪11次大洪水中90年代就有5次。
因此从各方面研究长江流域洪水形成的机制,分析长江流域径流的变化趋势,预测未来可能出现的大洪水,为长江洪水风险管理提供决策方案已显得尤为重要。
长江流域降水多年变化特征分析
长江流域降水多年变化特征分析李春龙;张方伟;訾丽;严复海【摘要】利用1951 ～ 2005年长江流域174个气象站的日雨量资料,通过气候趋势系数法、气候倾向率法分析了长江流域各区域多年降雨变化趋势,并进一步采用Mann-Kendall秩相关检验方法分析了趋势的显著性.结果表明,1951～2005年长江上游降水量呈显著减少趋势,其他区域的降水变化趋势不显著；长江上游汛期降雨呈显著减少趋势,其他区域则为不显著增加趋势；长江流域各区域枯季降雨量均呈不显著的减少趋势.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2013(044)015【总页数】4页(P11-13,18)【关键词】气候变化;降水;气候趋势系数;长江流域【作者】李春龙;张方伟;訾丽;严复海【作者单位】长江水利委员会水文局,湖北武汉430010;长江水利委员会水文局,湖北武汉430010;长江水利委员会水文局,湖北武汉430010;河南省商城县水利局,河南商城465350【正文语种】中文【中图分类】TV125近百年来，以全球变暖为主要特征的全球气候变化对人类的生存和社会经济的发展造成了重要影响，引起社会各方面重视［1-4］。
长江流域是我国水资源最丰富的流域之一，在全球气候变暖背景下，长江流域降水量的变化趋势是学者们较为关心的议题。
本文以历史降水数据为依据，综合应用趋势系数分析、气候倾向率分析、M-K秩相关检验法等分析手段，对长江流域降水量多年变化特征进行了研究。
1 数据资料本文所用降水历史观测数据来源于中国气象局地面气象资料数据集，站点数为174站(见图1)，这些站点分布在长江干流大通水文站以上地区，资料时间范围为1951～2005年。
原始资料为逐日平均观测值，少数气象站存在缺报(缺测)现象。
鉴于所收集资料的有限性，仅将长江流域分为5个大区进行历史气候变化分析，即长江流域(大通站以上区域，下同)、长江上游(宜昌站以上区域)、长江中下游(宜昌-大通区域)、长江中游(宜昌-汉口区域)和长江下游(汉口-大通区域)，采用算术平均法计算上述5个区域的日面平均降水量。
小度写范文长江流域降水径流的年代际变化分析( 降水与径流的关系模板
长江流域降水径流的年代际变化分析( 降水与径流的关系第15卷增刊湖泊科学 V ol. 15, Suppl 长江流域降水径流的年代际变化分析*沈浒英（长江水利委员会水文局, 武汉 430010）提要应用1951-2001年长江流域年、季降水量资料、1885-2001年梅雨量资料以及一百多年以来长江重要控制站宜昌、汉口、大通年径流量资料，对长江流域降水径流的年代际变化、气候转折以及降水径流的变化趋势进行了分析研究. 反映出长江流域夏季降水将有更加集中的趋势，即降水时间更集中、强度趋向于更大，对防洪不利. 据趋势预测，宜昌、汉口径流量有减少的趋势，大通径流量有增加的趋势.关键词降水径流年代际变化气候趋势长江流域分类号 P426.614+长江是我国的第一大河，长江流域水文气候变化是许多人非常关注的课题之一. 本文的目标是通过对降水、径流变化规律的研究，揭示长江流域的水文气候变化以及气候异常发生的规律，同时也揭示了长江流域径流量的变化规律和趋势变化. 对科学地防汛决策、水利工程调度以及水资源的有效利用也有重要意义.1 国内外研究现状1.1全球气候变化全球气候变暖是当前气候学研究中的热点问题. 据分析近百年来全球气温平均上升0.5℃左右. 不过这个变暖在时间尺度上并不是均匀的.NOAA 环境实验室气候研究组使用了大约5千个测站的资料，提出了一个较有代表性的全球陆地平均降水量序列：从19世纪末到20世纪前15a 降水偏少，以后虽有波动但无明显多雨期.1950年代到1960年代前半期，及1970年代到1980年代初为多雨期. 从长期趋势看，近百年有变湿的倾向，但在时间、空间尺度上并不是均匀的. 这似乎与全球变暖的结论一致，即全球气候变暖—水分循环加强—降水量增加，但进一步分析发现气温与降水年[1]代际的变化并不完全一致.1.2 中国的气候变化中国的气温变化与北半球并不完全一致，1920年代到1940年代的变暖是一致的. 但从1940年代到1970年代的降温则激烈的多.1950年代中期及1960年代末期寒冷的程度超过了20世纪初的水平.1980年代虽然有所回升，但仍低于近百年均值. 近百年直线增暖的趋势只有0.09℃/100a.实际上1980年代中国北部还是变暖的. 有资料表明，中国东北、华北及新疆的变暖可能与北半球一致，但长江流域的气温反而有所下降.* 2003-07-10收稿;2003-11-18收修改稿. 沈浒英, 女, 1963年生，硕士，高级工程师，email:. 增刊沈浒英:长江流域降雨径流的年代际变化分析 911920-1940年代是最暖的时期，也是最旱的时期，这与全球趋势相一致.1950年代及1970年代降水偏多也和全球趋势基本一致. 但19世纪末到20世纪初雨水偏多与全球的趋势相反. 其中长江流域的降水与全国的变化又是不一致的.2长江流域降水的气候趋势2.1 分析方法在气候趋势分析中，直线是最常用来表征气候变化的演变趋势的，分析水文气象要素时间序列时，以时间为自变量、以要素为因变量建立一元回归方程，即直线方程. 其直线即为序列的直线变化趋势，在序列变化图上也可以绘出其拟合直线，从图中看出趋势演变是增加还是减少. 其趋势变化也可以用直线的斜率的符号及大小来度量其演变趋势是增加还[2]是减少的程度.2.2 年、季降水量变化趋势应用1951-2001年长江流域面平均降水量资料建立直线方程，方程中的直线斜率即为降水量的线性趋势项，列于表1中. 由此分析流域内年、季降水量的气候趋势.表1 各区面平均雨量气候趋势变率（mm/10a）Tab.1Variation Rate of Climatic Trend of Average Rainfall (mm/10a)区域宜昌以上汉口以上大通以上春季（3-5月） -2.87 -8.68 -10.92 夏季 6-8月） -0.74 4.00 6.22 秋季（9-11月）冬季（12-2月） -6.83 -5.66 -5.47 0.93 0.52 0.22 全年 -9.51 -9.82 -9.95以大通以上地区代表长江流域，春季长江流域降水呈减少趋势，平均每十年减少10.92mm. 夏季长江流域降水量呈递增趋势，平均每十年增加6.22mm. 秋季降水有减少的趋势，平均每十年减少5.47mm. 冬季降水呈弱的递增趋势，平均每十年增加0.22mm .宜昌以上地区降水量在秋季平均每十年减少6.83mm ，其次为春季平均每十年减少2.87mm ，夏季降水量呈微弱的下降趋势；冬季降水量呈弱的上升趋势，平均每十年增加接近1mm. 汉口以上地区降水量春季平均每十年减少8.68mm ，其次秋季平均每十年减少5.66 mm ，夏季降水量平均每十年增加4mm ，冬季降水量呈微弱的上升趋势. 大通以上地区降水量春季平均每十年减少近11mm ，其次秋季平均每十年减少约5.5 mm ，夏季降水量平均每十年增加6.22mm ，冬季降水量呈微弱的上升趋势.1951-2001年的51a 期间，长江流域的宜昌以上、汉口以上、大通以上地区年降水量的气候趋势是递减率分别为-9.51mm 、-9.82 mm 、-9.95 mm. 我国1951-1989年（39a ）降水气候趋势是平均每十年递减 12.66mm，以大通以上地区降水量趋势代表长江流域降水量，在相同时期内（1951-1989年）长江流域年降水量的气候递减率为平均每十年递减 20.53mm.同期相比，长江流域年降水量的气候递减率高于全国降水量的气候递减率.值得注意的是，长江流域年降水量呈减少的趋势，然而夏季降水量却呈增加的趋势，这一事实反映出长江流域夏季降水将有更加集中的趋势，即降水时间更集中、强度趋向于更大，对防洪不利.92 湖泊科学 15卷2.3 雨量的年代际变化全流域降水量由大通以上流域雨量表示，分析1951-2001年长江流域降水量资料可以得到，1950年代为多雨年代，1970、1980年代为少雨年代，1960、1990年代属基本正常；宜昌以上流域降水量在1950、1960年代都为多雨年代，1970、1990年代为少雨年代，1980年代基本正常；汉口以上流域降水量在1950、1960年代为多雨年代，1970年代为少雨年代，1980、1990年代为正常偏少年代(表2).表2 长江流域各区年代际雨量(mm)距平Tab.2 Decadal Scale Rainfall(mm) of the Yangtze River Basin年代宜昌以上汉口以上大通以上 1950 29.5 22.9 34.1 1960 12.8 17.9 3.8 1970 -23.4 -15.9 -16.9 1980 -1.6 -8.6 -12.2 1990 -17.7 -9.5 -1.6 3 梅雨的年代际变化对长江中下游干流五站梅雨量的时间序列作分析. 在分析气候变化趋势与突变时，使用低通滤波方法，它是把序列高频分量滤去以便突出长期或气候变化趋势的一种方法，常用的低通滤波方法是对序列作滑动平均. 这里用5a 滑动平均，以消除5a 内短周期的影响，揭示出序列的周期变化特点；此外用3阶多项式拟合作了梅雨量序列的年代际趋势预测.分析表明梅雨量演变有明显的阶段性.1880年代后期属多梅雨期，1885-1890年的6a中有三年丰梅年；1890年代为少梅雨期，十年中有8a 梅雨量偏少，但有1年（1896年）梅雨量特多；20世纪初1900至1910年代是长江中下游地区的多梅雨期，20a 中有14a 为丰梅年；1920年代-1980年代为少梅雨阶段，1990年代为多梅雨期. 根据趋势分析，2000年代（本文指2001-2010年）仍将是梅雨量偏丰的年代.图 1中折线为1885-2001年长江中下游干流五站梅雨量序列，粗折线为5a 滑动平均. 根据分析得到近20a 来梅雨量偏多，与长江中下游以及洞庭湖、鄱阳湖地区夏季降水量偏多的趋势是一致的.增刊沈浒英:长江流域降雨径流的年代际变化分析 93 4径流量的年代际变化长江属雨洪型河流，年平均流量可以真实的反映长江流域气候的干湿、旱涝的变化特征和气候趋势. 长江干流控制站宜昌、汉口站有一百多年的流量观测资料. 连续完整的长期资料序列是进行气候分析研究的基础.4.1 宜昌站径流量的变化特征及趋势宜昌站1881-2001年的年平均流量的气候趋势分析显示年径流量呈减少趋势，直线斜3率为9.3，即平均每一百年减少930m /s（见图2，图中点线为年平均流量，折线为5a 滑动平均，粗直线为线性趋势）.宜昌年径流量自1880年代-1940年代及1960年代均为径流偏丰年代，其中1910年代为最多，1900年代为其次，1880年代排第三.1950年代、1970年代-1990年代相对均为径流偏少年代（即枯水年代），其中1970年代为最少，其次是1990年代，第三为1950年代. 因此，长江上游年径流量的变化与前面提到的全球降水或全国降水的年代际变化中，1950，1970年代降水偏多的趋势是相反的. 分析近百年来宜昌年径流量年代际变率变化（图略），宜昌年径流在向逐渐减少的趋势发展. 在逐年变化过程中，宜昌流量自1970年代以来，3在100多年的历史演变中明显处于相对偏枯时期，1881-1970年间的多年均值为14430m /s，331971-2001年期间均值为13680 m/s，可以说1970年代以后流量比之前减少了750 m/s.当然流量减少过程是相当缓慢的，而且在逐渐减少的过程中并不能排除有个别年份出现径流量较大的可能. 基于这种观点，预测2000年代仍处在年径流偏少的年代.4.2 汉口站径流量的变化特征及趋势长江干流汉口站的年径流量变化既受到上游来水的影响，同时又受中游降水汇流的影响，因此汉口站与宜昌站年径流量的变化是有差异的. （图略），1860年代后期，汉口年径流量属于偏丰期，1880年代、1900-1910年代、1930-1940年代为径流偏丰年代，其中1880年代为最偏丰年代；1870年代、1890年代、1920年代、1950-1990年代为径流偏丰年代，94 湖泊科学 15卷其中径流量最偏枯的是1970年代.1940年代以前偏丰年代多于偏枯年代，1950年代以后至1990年代，汉口均为径流量偏少年代. 由此得出汉口年径流的年代际演变特征为振荡下降的趋势.2000年代汉口站年径流量仍将维持偏枯的趋势.1865-2001年汉口年平均流量逐年演变图（图3，图中点线为年平均流量，折线为5a3滑动平均，粗直线为线性趋势）分析，其气候变化呈下降趋势，平均100a 流量减少1480m /s. 其中，1960年代以后，汉口流量在逾100a 以来的历史演变中明显处于偏枯阶段，1961-2001 333年期间的均值为22560 m/s，比1865-1960年间的均值23700 m/s少1140m /s.大通站1950年以后才有连续的流量资料，对1950-2001年的年平均流量的年代际变化趋势分析，1950年代为径流偏丰年代，1960-1970年代为径流偏枯年代，1990年代又转为径流偏丰年代（图略）.1970-1990年代的变化趋势与汉口站相同，1970年代达到最低，1980、1990年代呈上升趋势. 比较1950-1990年代大通站流量与同时期长江中下游梅雨量增刊沈浒英:长江流域降雨径流的年代际变化分析 95 的变化趋势，两者趋势非常相似. 根据趋势预测，2000年代大通站年径流量将是偏丰趋势. 由于资料时间序列不同，大通站与宜昌、汉口站难以做比较.4.4 宜昌、汉口站径流量比较根据1881-2001年长江上游控制站宜昌站和长江中游控制站汉口站年平均流量的时间序列分布（图略），用低通滤波平滑掉5a 以下的时间周期后，可见长江中、上游的这2个重要控制站近百年来存在着明显的周期变化. 汉口站流量的振幅大于宜昌站，而这2个站的周期变化基本上是同位相的.对宜昌、汉口站年径流量序列（1881-2001年）进行线性拟合，揭示出长江上游宜昌3站年平均流量的演变呈减少的趋势，减少幅度为平均每100a 流量减少930.36m /s.汉口站3年平均流量的气候变化也呈下降趋势，平均100a 流量减少1710.6m /s.由于宜昌、汉口站平均流量多年均值不同，与各自均值比较，宜昌站流量递减百分率为6.34，汉口站流量递减百分率为7.35，汉口站流量的递减速度大于宜昌站. 通过比较可以看到，宜昌、汉口年径流量的变化趋势是比较一致的，即都有逐渐减少的趋势. 并且在逾100a 的趋势演变中，长江中、上游在1960、1970年代以后年径流量都有明显转为偏枯的趋势. 从以上分析得出，1960、1970年代为长江中、上游地区水文气候的转折期.4.5降水量与径流量年代际变化的比较对各个年代的降水量与径流量进行比较，1950年代长江流域（大通以上）雨量和径流量均为正距平，降水和径流量距平符号一致.1970年代和1980年代全流域雨量偏少、径流量偏少为干旱年代，降水量和径流量距平符号也呈一致性，均为负距平.1960年代全流域降雨量正常略偏多为正距平，径流量正常略偏少，但雨量和径流量值在均值附近，并没有太大的矛盾.1990年代降水量正常略偏少，而径流量却明显偏多见表3.表3 降雨量与径流量的年代际变化比较Tab.3 C omparison on the decadal scale variation of rainfall and runoff年代19501960197019801990均值大通流量Q （m /s） 377 -123 -1633 -423 1857 28563 3*大通以上降雨量R （mm ） 34.1 3.8 -16.9 -12.2 -1.6 1099*表中1950—1990年代数据代表流量或降雨量的距平值.按自然规律降水量偏多必然导致径流量偏多. 根据统计分析，1950年代、1970年代、1980年代降水距平和径流量距平符号一致，符合这种规律. 特别是1970年代由于长江流域干旱比较严重，土壤严重缺水，降水量储留作为农业灌溉用水等原因使一部分降水量不能变成河流径流量流出.1990年代，在降水量属基本正常的情况下，径流量明显偏多，造成径流量大大多于降水量的原因可能比较复杂，主要原因是降水时空分布不均，夏季降水时间更集中、强度趋向于更大，导致产流量增大.96 湖泊科学 15卷 5结论通过对长江流域降水量与径流量的分析，初步得到以下结论：（1）对1951-2001年流域降水量的趋势分析，长江流域年降水量的递减率趋势为平均每十年减少9.95mm ，长江流域降水递减率高于全国同期降水递减率. 但长江流域夏季降水量呈递增趋势，平均每十年增加6.22mm. 这一事实反映出长江流域夏季降水将有更加集中的趋势，即降水时间更集中、强度趋向于更大，对防洪不利.（2）根据分析揭示出长江流域1950年代为降水偏多年代，1970年代、1980年代为降水偏少年代.1990年代为长江中下游多梅雨年代. 据趋势预测，2000年代仍将是梅雨量偏丰年代.（3）通过分析长江干流宜昌站、汉口站一百多年的年径流量，指出长江中、上游在1960、1970年代以后都有明显转为径流偏枯的趋势，由此认为，1960、1970年代为长江中上游地区的气候转折期. 据趋势预测，宜昌、汉口站径流量将有减少趋势，而大通站径流量呈增加的趋势.参考文献12王绍武. 年气候变化与变率的诊断研究. 气象学报, 1994,(8): 261-273 黄嘉佑编著. 统计动力分析与预报. 北京: 气象出版社, 1993:143The Decadal Scale Variation of Rainfall-Runoffin the Yangtze River BasinSHEN Huying（Bureau of Hydrology, Changjiang Water Resources Commission, Wuhan 430010,P.R.China ）AbstractThe decadal scale variation of rainfall-runoff as well as the climatic changes and the variation trends of rain-fall-runoff in the Yangtze River Valley were studied. Observations reveal a trend that the rainfall in the summer period in the Yangtze River Valley will be more and more concentrated, that is to say, the raining period will be more concentrated and the rainfall intensity will be stronger, which is disadvantageous to the flood control. Ac-cording to the prediction in trends, the future runoff in Yichang and Hankou Stations will possibly decline while the runoff in Datong station will increase.Keywords: Rainfall, runoff, decadal scale variation, climatic trends, the Yangtze River Basin。
90年代局地气候变化与长江流域水旱灾害
90年代局地气候变化与长江流域水旱灾害
李吉顺;王昂生;等
【期刊名称】《中国减灾》
【年(卷),期】2000(010)003
【摘要】长江流域是我国严重洪涝灾害的多发区，特别是进入九十年代以来，洪
涝灾害发生更加频繁。
本文揭示了近年来长江流域的局地气候变化，使降水集中度明显增加，中下游强降水时段后移、上、中、下游洪水叠加的机会增多等新的事实。
从而使长江流域面临着比过去更加严峻的水旱灾害形势。
【总页数】4页(P29-31,37)
【作者】李吉顺;王昂生;等
【作者单位】中国科学院大气物理研究所，北京100029;中国科学院大气物理研
究所，北京100029
【正文语种】中文
【中图分类】P426.616
【相关文献】
1.将气候变化纳入可持续发展战略——长江流域气候变化脆弱性与适应性思考 [J], 徐明;马超德
2.2018年长江流域水旱灾害防御工作回顾与展望 [J], 马建华
3.长江流域2019年水旱灾害防御工作综述 [J], 陈敏; 方清忠
4.2021年长江流域水旱灾害防御工作 [J], 胡向阳
5.2020年长江流域水旱灾害防御暨水工程联合调度工作座谈会在贵阳召开 [J],
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2050年前长江流域极端降水预估
2050年前长江流域极端降水预估张增信;Klaus Fraedrich;姜彤;张金池【期刊名称】《气候变化研究进展》【年(卷),期】2007(3)6【摘要】20世纪90年代长江流域日最大降水增加主要出现在长江以南地区和金沙江流域,ECHAM5/MPI-OM模型也大致模拟出了这种趋势.在IPCC给出的3种不同的排放情景下,2000-2050年长江上游日最大降水均有上升趋势,2020年前A2情景下日最大降水最大,A1B最小;长江中下游日最大降水在2025年之前均有明显上升趋势,之后略有下降,波动较大.长江流域未来日最大降水增多的区域可能主要出现在长江以南地区,而极端降水减少的区域可能出现在长江以北地区.【总页数】5页(P340-344)【作者】张增信;Klaus Fraedrich;姜彤;张金池【作者单位】中国科学院,南京地理与湖泊研究所,南京,210008;南京林业大学江苏省林业生态工程重点实验室,南京,210037;中国气象局气候研究开放实验室,北京,100081;中国科学院研究生院,北京,100039;MeteorologicalInstitute,University of Hamburg,Hamburg D-20146,Germany;中国气象局气候研究开放实验室,北京,100081;中国科学院,南京地理与湖泊研究所,南京,210008;南京林业大学江苏省林业生态工程重点实验室,南京,210037【正文语种】中文【中图分类】P426.6【相关文献】1.基于ECHAM5模型预估2050年前海河流域气候变化时空格局 [J], 李曼;翟建青2.2011-2050年长江流域气候变化预估问题的探讨 [J], 曾小凡;周建中;翟建青;苏布达;熊明3.基于ECHAM5模式预估2050年前中国旱涝格局趋势 [J], 翟建青;曾小凡;苏布达;姜彤4.2050年前中国雾日变化趋势的预估 [J], 刘赫男;罗勇5.2050年前长江流域极端降水预估 [J], 张增信;张强;张金池因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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第15卷增刊湖泊科学V ol. 15, Suppl 1990s长江流域降水趋势分析*苏布达1,3 姜彤1施雅风 1 Stefan BECKER2 Marco GEMMER2（1:中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008;2: Department of Geography, Justus Liebig University, Giessen, Germany;3 :中国科学院研究生院，北京100039）提要依据国家气象局提供的实测月降水和日降水资料，运用Mann-Kendall (M-K)非参数检验法验证了降水趋势，并通过空间插补法，由点扩展到面，分析了1990s长江流域降水变化特征，发现1990s长江流域降水变化以降水在时间和空间分布上的集中度的增加为主要特点：时间上，年降水的增加趋势以冬季1月和夏季6月降水的集中增加为主；一日降水量大于等于50mm 的暴雨日数和暴雨量在1990s也有了较明显的增加.空间上，年降水、夏季降水、冬季降水的增加都以中下游区的增加为主，尤其以鄱阳湖水系、洞庭湖水系的降水增加为主. 1990s长江流域春季和秋季降水的减少以5月和9月两个汛期月份的降水减少为主，除金沙江水系和洞庭湖水系等少数地区外，流域大部分地区降水呈减少趋势.上述1990s出现的降水趋势明显与近年来全球变暖背景下长江流域各地区不同的温度及水循环变异有关.关键词长江流域降水趋势分析 1990s分类号P426.620世纪90年代是继50年代后，长江流域洪水灾害高发的年代.这不仅与各种人为活动的直接和间接影响，如上游水土流失、中游河床抬高、下游湖泊湿地面积减少等有关，更重要的是与流域来水条件密切相关.1990以来发生的6次大洪水事件使1990s成为近1000年长江流域有记录事件中洪水发生频率最高的年代之一[1].国内学者[2-5]从不同角度对1990s长江洪水的成因机制和降水条件的研究，认为长江流域中下游频繁发生的洪水事件同夏季降水有关，而长江流域中下游区夏季降水呈增加的趋势.本文从全流域范围，通过分析1951-2000年51个站点逐月降水量和30个站点逐日降水量特点，发现长江流域降水的时空分布和降水强度在1990s呈现较明显的地域性变化趋势.1资料和分析方法研究选取国家气象局提供的51个通过降水数据合理性检验的站点.其中，24个站点位于上游、27个站点位于中下游，空间分布均匀.鉴于实测资料的完整、连贯性，文中采用了各站1951年1月至2000年12月逐月降水数据.在分析暴雨时空分布时，重点选取资料详尽的30个站点的 1951年1月至2000年12月逐日降水数据.其中，12个站点位于上游、18个站点位于中下游.研究方法上，本文主要采用了Mann-Kendall (M-K)趋势分析检验法[6]和空间内插方法. *中国科学院知识创新工程重要方向项目（KZCX3-SW-331）,中国科学院南京地理与湖泊研究所知识创新工程所长专项基金(S220007),国家自然科学基金项目(40271112)联合资助.2003-07-15收稿；2003-12-10 收修改稿.苏布达，女，1972年生，博士研究生，email:sbd@.增刊 苏布达等：1990s 长江流域降水趋势分析 39M-K 法是用来评估气候要素时间序列趋势的检验方法.M-K 统计量z 计算公式分别在s 大于、等于、小于零时为z = ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+=>-0)var(1)(000)var(1)(s s s s s s s 其中，检验统计量s 值的推算公式为： s =⎪⎩⎪⎨⎧>-=-=-=-<--=--∑∑=-=01)sign(00)sign(01)sign()sign(211j i j i j i j i j i j i n i i j j i x x x x x x x x x x x x x x z 的绝对值在大于等于1.28、1.64、2.32时分别表示通过了信度90%、95%、99%显著性检验.降水分布图由空间内插方法绘制.选取IDW 反距离加权法，根据相邻样点的空间相似性原理，从点创建面来测定了每个位置的数值.IDW 通过对每个单元附近的采样点计算平均值来估计单元的值.采样点距离被估计的单元中心越近，影响越大，离采样位置越远，值越小.计算公式是：f (x,y ) =∑=n i i i f w 1其中，距离权重值为 ∑=--=n j p jp i i h h w 1公式中的h 值是样本点和未采样点之间的距离.本文为未采样点贡献最大的邻近站点数i 和距离的幂级p 分别设置成6和3.2 降水时空分布变化趋势长江流域面积广大，流域内地形、植被、城市化水平等下垫面条件复杂多样，流域各处所受天气系统影响也不同，因此长江流域年际和年内的降水有明显的区域差异.表1给出流域上游、中下游和全流域根据1951年以来的月降水数据计算的M-K 检验年、季、月降水正向、负向变化趋势统计量结果.表中数据表明：年降水在中下游地区和全流域呈微上升趋势，但不具显著意义，而在上游地区呈显著的负趋势.从季节降水变化来看，长江中下游区与全流域的季节降水变化趋势相同，在夏季和冬季呈显著的正趋势，在春季和秋季呈减少趋势,但只有春季降水呈显著的负趋势；上游地区，冬季降水呈增长趋势，但不具有显著意义.在春季、夏季和秋季降水减少趋势中，只有秋季降水具有显著意义.具体到月份，全流域各有6个月呈正和负趋势，但只有1月和6月呈显著增加趋势，5月和940 湖泊科学15卷月呈显著减少趋势；中下游地区也各有6个月呈正和负趋势，其中1月和夏季的6月、7月、8月呈显著增加趋势，仅有 5月一个月份呈显著减少趋势；上游地区有5个月份的降水呈增加趋势，7个月份的降水呈减少趋势，其中只有1月是降水显著增加月份，10月是降水显著减少月份.表1长江流域降水趋势M-K法检验统计量Tab.1 M-K statistics on precipitation trends in the Yangtze River catchment 时段春季夏季秋季冬季年均全流域-1.69** 1.7**-0.88 1.55**0.17 中下游-1.74** 2.21**-0.58 1.33*0.92上游-0.51-0.43-1.94**0.73-1.34*时段3月4月5月 6月7月8月 9月10月11月 12月 1月2月全流域0.81-0.66-1.93** 1.77**0.960.25-1.64**0.32-0.24-0.6 2.39***-0.02中下游0.82-0.77-1.89** 1.91**1.36* 1.31*-1.120.57-0.16-0.3 2.31**-0.28上游0.41-0.57-0.640.53-0.31-1.1-0.92-1.61*0.21-1.03 2.05**0.22*表示通过90%置信度检验；**表示通过95%置信度检验；***表示通过99%置信度检验2.1 1990s年平均降水的变化趋势长江流域逐年降水在过去的50a中呈波动型变化，没有显著的趋势.但是其10a际变化却很明显.计算逐年降水距平百分率后取平均值所得的1951-2000年年代际均值和1981-1990年与1991-2000年降水分别同1951-1980年降水的距平比较如表2所示.表中数据清楚的表明：上游地区在1951-1990年降水呈明显的下降趋势,但进入1990s以后,降水基本保持在1980s水平;中下游区和全流域降水自1980s起都显示了增加趋势,尤其在中下游区变化突出.1990s是近50a中下游降水最多年代，1990s降水在1980s降水增加的趋势（大于1951-1980平均值10mm多）上又有提高，多出1951-1980平均值60mm.表2长江流域降水年代际距平Tab.2 Yearly precipitation anomalies in decadal scale in the Yangtze River catchment 区域降水距平百分率(%) 距平(mm)时段1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 1980s 1990s 上游 1.91 1.9 -0.43 -1.69 -1.69 -27.6 -27.5 中下游年 1.44 -2.23 -2.54 -0.28 3.61 10.6 60.3 全流域年 1.63 -0.56 -1.69 -0.85 1.47 -7.4 19根据M-K检验，长江流域51站点中，年降水呈增长趋势的有57%,这些站点主要分布在不包括汉江水系的长江中下游区和上游金沙江水系.其中增长趋势显著的站点占全站总数的8%，分布在洞庭湖湖区及金沙江水系丽江地区;呈减少趋势的站点有43%,这些站点主要分布在不包括金沙江水系的长江上游地区和中游汉江水系.其中减少趋势显著的站点占全站总数的18%，分布在嘉陵江水系、汉江水系上游及乌江水系上游.图1和图2别是1951-1990年和1990s 两个时期年均降水量等值线分布图.全流域增刊 苏布达等：1990s 长江流域降水趋势分析 41 1990s 年平均降水比前期1951-1990年年平均降水约增加了20 mm ，中下游区增加幅度要大一些，平均增加了58 mm ，而上游则下降了约22 mm.从两个图的比较可知：1951-1990年期间的降水量少于1000 mm 地区面积有所扩大，嘉陵江水系上游、汉江水系上游和中游等低值区的降水在后10年有了进一步下降；而降水高值区-中下游地区降水有了进一步上升，尤其在鄱阳湖水系、洞庭湖水系降水增加最明显.降水距平在嘉陵江水系上游、汉江水系上游及上游干流区间宜宾地区达到负最高值，超过-200mm.在洞庭湖湖区和鄱阳湖湖区达到正最高值，超过200mm.400-599mm 600-799mm 800-999mm 1000-1199mm 1200-1399mm1400-1599mm >1600mm图1 长江流域1951-1990年平均降水等值线Fig.1 The1951-1990 mean precipitation isolines600-799mm 800-999mm 1000-1199mm 1200-1399mm 1400-1599mm1600-1799mm >1800mm400-599mm图2长江流域1991-2000年平均降水等值线Fig.2 The 1991-2000 mean precipitation isolines2.2 1990s 降水季节变化趋势长江流域降水季节分配特征是夏季降水最多，占全年降水的43.6%；其次是春季降水占27.7%；第三是秋季降水占20%；降水最少的冬季降水只占8.7%.1990s 各季降水位次没有变化，但是所占比例较前40a 起了一定的改观：春季和秋季降水比重分别下降了 1.2%和2.8%，而夏季和冬季降水比重上升了0.7%和3.4%.表3春季各年代降水距平对比数据表明,长江流域春季降水呈波动性变化趋势，1960s,1980s 和1990s 是其三个少雨时期.上游地区自1980s 起一直呈下降趋势，中下游区和全流域自1980s 起呈下降趋势，进入1990s 后略有回升.1990s 比前期1951-1990的平均春季降水距平在上游、中下游及全流域都显示了微减少趋势，减少幅度均不到10mm.长江流域春季降水呈增长趋势的站点占24%，其中增长趋势显著的站点占全站总数的12%，集中分布在上游金沙江水系；流域其它地区大致呈减少趋势，呈减少趋势的站点有76%.其中减少趋势显著的站点占全站总数的30%，主要分布于洞庭湖水系、嘉陵江水系中42 湖泊科学15卷游、岷江水系中游、汉江水系中游地区.从春季降水距平分布图（图3a）看出，距平0 mm等值线大致位于金沙江水系与岷沱江水系、乌江水系的分界线.此线以西降水距平为正，降水距平大多在0-15mm.在金沙江水系中游地区降水增加幅度大于15 mm，在德钦和大理达到正趋势最大值50mm；界线以东除了鄱阳湖水系、中游干流区间下游地区外的流域大部分地区距平为负，减少幅度多在15 mm 以内.在汉江水系中游、上游干流区间下游地区、乌江水系减少幅度超过30 mm，在乌江水系贵阳地区负距平最大值超过-60 mm.表3长江流域春季降水年代际距平Tab.3 Spring precipitation anomalies in decadal scale in the Yangtze River catchment 时段降水距平百分率（%）距平(mm)时段1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 1990s上游 1.22 -1.58 6.62 -2.98 -3.29 -8中下游7.65 -0.99 1.47 -6.45 -1.67 -9全流域 5.85 -1.16 2.91 -5.47 -2.12 -8表4中夏季各年代降水距平对比数据表明,全流域和上游地区夏季降水自1980s，中下游区自1970s开始有了上升趋势.上游地区上升幅度最少，1990s比前期降水只增加了5 mm，而中下游区幅度很大，增加了85 mm，因此，尽管在1951-1990年间上游地区夏季降水多于中下游区45 mm，在1990s，却小于中下游25mm以上.夏季降水呈增长趋势的站点有67%，这些站点集中分布在中下游地区.其中增长趋势显著的站点占全站总数的18%，主要分布在鄱阳湖、洞庭湖、太湖三大水系；呈减少趋势的站点有33%，分布于上游地区.其中减少趋势显著的站点占全站总数的12%，主要分布于嘉陵江水系中游、汉江水系上游.表4长江流域夏季降水年代际距平Tab.4 Summer precipitation anomalies in decadal scale in the Yangtze River catchment 时段降水距平百分率（%）距平(mm)时段1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 1990s上游 3.99 1.26 -4.98 -1.07 0.8 5.1中下游-0.35 -5.34 -5.02 -3.6 14.3 85.6全流域 1.78 -2.11 -5 -2.37 7.7 47.7从夏季降水距平分布图（图3b）看出，距平小于0 mm的地区主要有长江源区、岷沱江水系、嘉陵江水系、汉江水系上游.负距平在嘉陵江水系中上游和岷沱江水系超过-40 mm，最高值在嘉陵江水系绵阳地区达到-150 mm以上；流域其它地区大致都呈正距平，在洞庭湖水系和中游干流区间以东降水距平大于40mm，在鄱阳湖水系大部和太湖水系达到120 mm 以上，最大值在鄱阳湖水系贵溪及南昌地区为230mm以上.表5中秋季各年代降水距平对比数据表明,上游地区自1970s，全流域和中下游地区自1990s 起呈减少趋势.中下游地区1990s较前期减少了33mm,幅度比上游地区多出增刊苏布达等：1990s长江流域降水趋势分析4310mm.1990s是长江秋季降水最少时期.秋季呈增长趋势的站点有33%，这些站点主要集中分布在金沙江水系和中游干流区间.其中呈显著增长趋势的站点只占全站总数的2%，出现在金沙江水系丽江地区；流域其它地区降水呈减少趋势，呈减少趋势的站点有67%.其中呈显著减少趋势的站点占全站总数的30%，分布于太湖水系、上游干流区间、乌江水系、汉江水系上游、嘉陵江水系上游和下游.从秋季降水距平分布图（图3c）看出，只有在金沙江水系和洞庭湖水系降水呈正值.而且增加幅度较少，大部分在15mm以内，最大降水正距平出现在洞庭湖水系支流-湘江长沙地区和金沙江水系会理地区，为30mm；流域其它地区降水距平为负值.其中，岷沱江水系、乌江水系、洞庭湖水系、中游干流区间下降幅度在0-30mm.在汉江水系中上游、下游干流区间下游地区、太湖水系下降幅度在45mm以上，距平最大值在太湖水系杭州地区达到-100 mm以上.表5长江流域秋季降水年代际距平Tab.5 Autumn precipitation anomalies in decadal scale in the Yangtze River catchment 时段降水距平百分率（%）距平(mm)时段1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 1990s上游-1.83 7.02 5.46 -2.56 -8.09 -23.3中下游-9.8 7.58 -3.82 17.9 -11.9 -33.4全流域-6 7.31 0.61 8.16 -10.1 -28.6表6中各年代冬季降水距平对比数据表明,上游地区自1980s，全流域及中下游区自1970s呈上升趋势，1990s是长江冬季降水最多的时期.中下游地区的增长幅度最大，1990s 较前期增加了14mm.冬季长江流域大部分地区降水呈上升趋势.呈增长趋势的站点有71%.其中增长趋势显著的站点占全站总数的12%，出现在洞庭湖湖区和鄱阳湖水系支流-赣江上中游；呈减少趋势的站点有29%.其中减少趋势显著的站点占全站总数的6%，出现在金沙江水系、汉江水系、干流宜宾地区.表6 长江流域冬季降水年代际距平Tab.6 Winter precipitation anomalies in decadal scale in the Yangtze River catchment 时段降水距平百分率（%）距平(mm)时段1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 1990s上游0.4 -2.3 -7.64 1.44 9.93 5.2中下游 6.31 -10.6 -4.21 0.7 7.81 14.4全流域 5.01 -8.96 -4.99 0.78 8.17 10.1从冬季降水距平分布图（图3d）看出，只有在金沙江水系中游区、岷沱江水系中下游、汉江水系中游区降水距平为负，而且下降幅度少，除了在汉江水系南阳地区达到18mm外，其他地区都在10 mm以内；流域其它地区降水距平为正，在大部分地区幅度仍在10 mm以内，只有在中下游洞庭湖水系、鄱阳湖水系和中游干流区间有幅度大于10mm的集中分布区，44 湖 泊 科 学 15卷 降水正距平最大值在洞庭湖水系支流-湘江上游地区，达到50mm 以上.2.3 1990s 变化显著月份的降水趋势长江流域冬季降水增加以1月份的降水增加为主，1月占全年降水的比重从1951-1990年的2.6%上升到1990s 的3.5%，距平为12.21 mm;春季降水减少以5月份的降水减少为主，5月降水占全年降水的比重从1951-1990年的12.6%下降到1990s 的11.2%，距平为-13.2 mm;夏季降水增加以6月份的降水增加为主，6月降水占全年降水的比重从1951-1990年的15.2%上升到1990s 的16.9%，距平为22.2 mm;秋季降水减少以9月份的降水减少为主，9月降水占全年降水的比重从1951-1990年的9.9%下降到1990s 的7.8%，距平为-21.91 mm.-65--46mm -45--31mm -30--16mm -15--1mm 0-14mm15--29mm30-51mm-160--121mm -120--81mm -80--41mm -40--1mm 0-39mm 40-79mm 80-119mm 120-159mm 160-199mm 200-240mm-20--11mm -10--1mm 0-9mm 10-19mm 20-29mm 30-39mm 40-53mm图3 春（a ）、夏季(b)、秋季(c)、冬(d)季降水距平Fig. The precipitation anomalies in summer (b), spring (a), autumn(c) and winter (d)增刊苏布达等：1990s长江流域降水趋势分析451月长江流域呈减少趋势的站点只有15.7%，位于上游金沙江水系通天河段、德钦地区及中游汉江水系南阳地区.其中减少趋势显著的站点只占全站总数的2%；流域其它地区以增加趋势为主，呈增长趋势的站点有84.3%，其中增长趋势显著的占全站总数的52.9%，位于中下游地区和金沙江水系中游、嘉陵江水系上游、岷沱江水系.1月降水（图略）在汉江水系中上游、岷沱江水系、嘉陵江水系呈负距平，但幅度小，大多在0-3mm,在汉江水系南阳地区达负距平最大值-5mm; 降水呈上升的地区中，除上述两个地区以外的上游地区，距平在0-10mm，在中游干流区、上游干流区、洞庭湖水系上中游、鄱阳湖水系上中游距平在10-30mm，在洞庭湖水系湖区、鄱阳湖水系湖区和太湖水系距平超过30mm,在鄱阳湖水系南昌地区距平最大值达46mm.5月长江流域呈增长趋势的站点有16%，位于金沙江水系中下游、汉江水系.没有增长趋势显著的地区；流域其它大部分地区降水呈下降趋势，呈减少趋势的站点有69%.其中减少趋势显著的站点占全站总数的14%，位于鄱阳湖水系湖区、洞庭湖水系湖区、岷江水系中游、嘉陵江水系中游、长江三角洲.5月降水（图略）只有在金沙江水系中下游、汉江水系距平为正，增加幅度多在0-15mm，降水正距平最大值出现在金沙江水系德钦地区，约25mm；流域其它地区降水距平为负，大多数地区幅度在10-20 mm.在岷沱江水系中游、乌江水系上游距平幅度在20-30 mm，在鄱阳湖水系和太湖水系达30-50 mm，最大值在鄱阳湖水系广昌地区达-74 mm.6月长江流域呈减少趋势的站点有31%，大致分布在金沙江水系和中游干流区间.其中减少趋势显著的站点只占全站总数的4%；流域其它大部分地区降水呈上升趋势，呈增长趋势的站点有69%.其中增长趋势显著的站点占全站总数的27.5%，位于洞庭湖水系湖区及其支流-沅水中下游、嘉陵江水系上游和下游、汉江水系上中游、下游干流区间.6月降水（图略）只有在金沙江水系下游、乌江水系上游、嘉陵江水系上游距平为负，下降幅度多在10-40mm，降水负距平最大值出现在金沙江水系会理地区，约-50 mm.流域其它地区降水距平为正，降水距平自西向东阶梯式增长：金沙江水系上游和岷沱江水系降水增长幅度在0-10 mm，乌江水系中下游、上游干流区间、汉江水系、鄱阳湖水系上游、洞庭湖水系上游降水距平在10-30 mm，洞庭湖水系下游、中游干流区在30-50mm，在鄱阳湖水系、下游干流区、太湖水系达50-100mm,距平最大值出现在鄱阳湖贵溪地区，达140mm.9月长江流域呈增长趋势的站点有25.5%，位于金沙江水系下游、洞庭湖水系.其中增长趋势显著的站点占全站总数的7.8%，出现在洞庭湖水系支流-湘江中游、金沙江水系云南省丽江、德钦地区；流域其它地区以减少趋势为主，呈减少趋势的站点有74.5%.其中减少趋势显著的站点占全站总数的31.4%，出现在嘉陵江水系上游和下游、下游干流区、太湖水系、鄱阳湖水系湖区.9月降水（图略）只有在金沙江水系上游和下游、洞庭湖水系距平为正，幅度大多在0-20mm，距平最大值出现在洞庭湖水系长沙地区，达45mm；其它地区以负距平为主.其中，-20mm-0mm值区在金沙江水系中游、乌江水系及中游干流区，-40mm至20mm值区在上游干流区、嘉陵江水系、汉江水系下游、鄱阳湖水系，-60mm至40mm值区在汉江水系中上游、下游干流区，在太湖水系距平大于-60mm,最大值在杭州地区，达-87mm.2.4 1990s暴雨日数和暴雨量的变化趋势根据流域内30个站点1951年1月1日至2000年12月31日逐日降水资料统计的暴46 湖泊科学15卷雨日数和暴雨量资料显示了1990s长江流域降水强度的增加趋势.长江流域暴雨日数变化趋势M-K检验表明，1951年以来，有6站点（占20%）暴雨日数呈减少的趋势，主要分布在岷沱江水系、嘉陵江水系、乌江水系中游和汉江水系上游地区；流域其它地区呈增加趋势，共有24站点（占80%）.从暴雨日数1990s比1951-1990年距平空间分布图（见图4）看出：在0等值线西北方，暴雨日数距平为负；东南方，距平为正.其中，在岷沱江水系、乌江水系中游、汉江水系上游负距平超过0.5天。