黄土高塬沟壑区砚瓦川流域近60年降水时空变化特征_王芸
黄土高原不同气候区降水时空变化特征
黄土高原不同气候区降水时空变化特征肖蓓;崔步礼;李东昇;常学礼【期刊名称】《中国水土保持科学》【年(卷),期】2017(015)001【摘要】充分认识黄土高原不同气候区降水时空分布特征,对于揭示该区域水土保持及自然环境变化的驱动因素至关重要.以黄土高原73个气象站点、1961-2014年的降水日值数据为基础,通过变差系数、集中度与集中期、Mann-Kendall检验和Kriging空间插值等研究方法,探讨黄土高原全区和4个气候分区的降水时空变化特征.结果显示:近50年间,黄土高原及各个气候区的年际降水量均呈波动下降趋势,年内降水均集中于夏秋季节,且存在集中度逐渐升高和集中期逐渐推后的现象.空间上降水由东南半湿润区向西北干旱区呈阶梯状递减,变差系数恰与之相反;集中度表现为由南向北递增,集中期则受地形影响显著,体现为平原和谷地地区早于高原和山地地区.因地理位置和季风强度的差异,各气候区年降水量及其波动幅度和集中性差异较大.该研究旨在揭示黄土高原降水的时空分布规律,为合理利用配置水资源、规划部署水土保持工作等,提供一定的参考.%[Background] Investigations of the spatio-temporal characteristics of precipitation in different climatic regions of the Loess Plateau are very significant,which would be conducive to the explanation of the driving factors of environmental changes in the region.[Methods] Based on the daily precipitation data of 73 meteorological stations on the Loess Plateau from 1961 to 2014,this paper analyzed the spatiotemporal precipitation variations respectively in the whole Loess Plateau and the four climatic regions using mathematicalstatistics methods of coefficient of variation,concentrationdegree,concentration period,Mann-Kendall test and Kriging interpolation.[Results] Annual precipitation of the Loess Plateau and the four climatic regions fluctuated and declined slightly during the study period.The annual precipitation of the Loess Plateau ranged from 313.6 mm to 657.4 mm,with a decline rate of-0.79 mm/a.The annual precipitations in the whole Loess Plateau and 4 climatic regions were concentrated mostly in the summer and autumn seasons.For the whole Loess Plateau,the summer and autumn precipitation were 239.4 mm and 108.4 mm,respectively,which constituted 79％ of the annual precipitation.Concentration period of precipitation in the whole Plateau mainly ranged from 13 July to 4 September,with most periods (68％ of a year) concentrated in the period from 29 July to 13 August.Meanwhile,the concentration degree increased gradually during the period from 1961 to 2014,and the concentration period postponed gradually.For the spatial characteristics of precipitation in the plateau level,it decreased gradually from the southeast (810 mm) to the northwest (130 mm),the annual precipitation of the four regions were in the order of semi-humid region ＞cold and arid region ＞ semiarid region ＞ arid region.While the coefficient of variation of precipitation changed in an opposite way and ranged from 0.13 to 0.36.These all indicated that precipitation was influenced strongly by the geographic position.The concentration degree of precipitation ranged from 0.42 to 0.68 and increased gradually from south to north on the Loess Plateau.The concentration periods of precipitation in plain andvalley areas (e.g.,the Wei River Valley,the Fen River Valley,and the Hetao Plain) were earlier than that in highland and mountainous areas (e.g.,Wutai Mountain and Longzhong Plateau),indicating that the terrain had strong influence on the spatial distribution of the precipitation of the Loess Plateau.[Conclusions] Caused by the different intensities of monsoon and different climatic regions,the amount,fluctuation amplitude,and concentration of precipitation were significantly different in each climatic region.The study is aimed to provide certain reference for exploring the spatio-temporal characteristics of precipitation in the LoessPlateau,reasonably allocating the water resources and planning the soil and water conservation in the Loess Plateau.【总页数】11页(P51-61)【作者】肖蓓;崔步礼;李东昇;常学礼【作者单位】鲁东大学资源与环境工程学院,264025,山东烟台;鲁东大学资源与环境工程学院,264025,山东烟台;鲁东大学资源与环境工程学院,264025,山东烟台;鲁东大学资源与环境工程学院,264025,山东烟台【正文语种】中文【中图分类】P426.6【相关文献】1.黄土高原近50年降水量时空变化特征分析 [J], 王利娜;朱清科;仝小林;王瑜;陈文思;卢纪元2.陕北黄土高原地区降水时空变化特征 [J], 王涛;于冬雪;杨强3.1960-2017年黄土高原不同等级降水日数和强度时空变化特征 [J], 安彬;肖薇薇;张淑兰;张建东4.1965-2013年黄土高原地区极端降水事件时空变化特征 [J], 赵安周;朱秀芳;潘耀忠5.基于格点数据的黄土高原降水时空变化特征 [J], 李明;邓宇莹;曹富强;王贵文;柴旭荣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
黄土高原近50年降水量时空变化特征分析
黄土高原近50年降水量时空变化特征分析王利娜;朱清科;仝小林;王瑜;陈文思;卢纪元【摘要】为了揭示黄土高原近年来降水量的时间变化和空间分布特征,以黄土高原区域及周边72个气象基准站1961-2012年52 a逐日降水资料为基础,通过泰森多边形法将各雨量站的降水量展布到整个区域,采用M-K趋势检验法分析年降水的年际、年内时空变化特征.结果显示:(1)黄土高原年降水量时间变化呈缓慢下降趋势,UFK曲线小于0且没有超出置信线.空间上整体呈下降趋势,出现阳泉、榆社站两个显著减少中心,β值分别为-3.3 mm·10a-1和-2.1 mm·10a-1.(2)黄土高原春季多年平均降水量整体呈不明显下降趋势,1961-1963年与1966-1987年降水量呈减少趋势,1963-1966年与1987-2012年呈增加趋势.空间上西部、北部地区大部分呈增加趋势,五台山增加幅度最大,β值为2mm·10a-1.(3)夏季多年平均降水量呈明显下降趋势,2008年左右为突变点,2008年以后降水量下降显著.空间上整体呈下降趋势,较明显的减少中心有环县、延安、西峰镇、平凉和临汾,β值分别为-0.9、-0.9、-0.8、-0.8 mm· 10a-1和-0.8 mm· 10a-1.(4)秋季多年平均降水下降趋势显著,空间变化与夏季类似,减少中心依然是环县、延安、西峰镇、平凉和临汾,β值均为-0.8 mm· 10a-1.(5)冬季多年平均降水量整体呈明显上升趋势,空间上降水变化呈缓慢上升趋势,最大上升中心华山,β值仅为0.95 mm· 10a-1.【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2016(034)003【总页数】7页(P206-212)【关键词】降水量;时空变化;M-K检验法;黄土高原【作者】王利娜;朱清科;仝小林;王瑜;陈文思;卢纪元【作者单位】北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京 100083;北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京 100083;延安市退耕还林工程管理办公室,延安 716000;北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京 100083;北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京 100083;北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】S161.6黄土高原是中国乃至世界水土流失最为严重的地区之一[1]，大气降水既是黄土高原地区水分的主要补给来源，又是产生土壤侵蚀的重要因素，降水量与降水强度的变化决定水土流失发生的强度和影响范围。
１９６１—２０２０年黄土高原地区气象干旱时空演变特征研究
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｎｍｉｎｚｈｕｊｉａｎｇ．ｃｎＤＯＩ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１ ９２３５ ２０２３ １１ ００１第４４卷第１１期人民珠江 ２０２３年１１月 ＰＥＡＲＬＲＩＶＥＲ基金项目：国家自然科学基金项目（１１７６１００５）；宁夏自然科学基金项目（２０２１ＡＡＣ０３０３７）收稿日期：２０２３－０２－１３作者简介：李梦婷（１９９８—），女，硕士研究生，主要从事水文学及水资源研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ａｂｂｙ１ｌｅｅ＠１６３．ｃｏｍ通信作者：李春光（１９６４—），男，教授，主要从事河流水沙数值模拟研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：２００２０９２＠ｎｕｎ．ｅｄｕ．ｃｎ李梦婷，李春光．１９６１—２０２０年黄土高原地区气象干旱时空演变特征研究［Ｊ］．人民珠江，２０２３，４４（１１）：１－１０．１９６１—２０２０年黄土高原地区气象干旱时空演变特征研究李梦婷１，李春光１，２（１．宁夏大学，宁夏 银川 ７５００２１；２．北方民族大学，宁夏 银川 ７５００２１）摘要：基于黄土高原地区６１个气象站点１９６１—２０２０年的逐日气象资料，探究该研究区域的历史干旱演变特征。
采用标准化降雨蒸散指数（ＳＰＥＩ），运用Ｍｏｒｌｅｔ小波分析、干旱面积覆盖率、干旱发生频率和Ｍａｎｎ Ｋｅｎｄａｌｌ突变检验等研究方法，揭示近６０ａ全球变暖背景下黄土高原地区的干湿变化特征及周期特征，并对干旱进行归因分析。
研究结果表明：ＳＰＥＩ值的干湿交替变化具有全域性，年度ＳＰＥＩ＿１２和春、秋、冬季ＳＰＥＩ＿３在研究时段呈逐年下降趋势，干旱倾向趋势降幅排序为秋＞春＞冬＞年，夏季ＳＰＥＩ＿３呈现相对平缓的升高趋势，趋势率为０．０２／１０ａ；干旱覆盖面积整体呈上升趋势不显著，年干旱频率在３１．４０％和３５．１５％之间，中西部区域站点干旱化趋势较大；不同时间尺度的干湿变化周期不稳定，目前正处于并长期处于偏暖湿化阶段。
目前的暖湿化趋势仅体现为量的变化，并不足以改变该区域的基本气候状态，其仍处于温凉干燥的干旱与半干旱气候范围。
1965-2013年黄土高原地区极端降水事件时空变化特征
1965-2013年黄土高原地区极端降水事件时空变化特征赵安周;朱秀芳;潘耀忠【期刊名称】《北京师范大学学报：自然科学版》【年(卷),期】2017(53)1【摘要】基于黄土高原地区52个气象站点1965—2013年逐日降水数据,辅以一元线性趋势分析、相关分析、MannKendall检验及反距离加权插值(IDW)等方法,本文分析了黄土高原地区极端降水事件时空变化特征.结果表明:1)时间上,持续性指标和强度指标中除降水强度(SDⅡ)外均呈现减小的趋势;绝对指标和相对指标中除R10mm降水日数(R10mm)外,其他指数均呈现增加的趋势,但均未通过0.05显著性水平检验.2)空间上,就持续性指标来看,连续无雨日数(CDD)增加趋势最大的位于区域Ⅲ,连续降水日数(CWD)和年降水总量(PRCPTOT)在区域Ⅱ的北部的增幅最大;强度指标中,1d最大降水量(RX1day)和5d最大降水量(RX5day)在区域Ⅱ的中部和北部增幅最大,SDⅡ增幅最大的地区主要集中在区域Ⅰ和区域Ⅱ的北部地区;绝对指标中,R10mm、R20mm降水日数(R20mm)和R25mm降水日数(R25mm)的趋势变化呈由南向北增加的趋势;相对指标中,异常降水日数(R95p)和极端降水日数(R99p)增幅最大的地区主要集中在区域Ⅱ.3)CDD与经度、纬度呈显著的负相关,年降水总量(PRCPTOT)、R10mm和R25mm与纬度呈显著正相关,其他极端降水指数与经纬度和海拔高度的相关性不显著.4)主成分分析的结果表明2类极端降水指数的总贡献率达到80.73%,除CDD外,其他极端降水指数与PRCPTOT均具有良好的相关性,且均通过了0.01显著性水平检验.5)Hurst指数结果表明黄土高原地区CDD、SDⅡ、R10mm、R20mm和R25mm极端降水指数变化均呈反向变化特征,其他极端降水指数呈同向变化特征.【总页数】8页(P43-50)【关键词】极端降水;时空变化;黄土高原地区【作者】赵安周;朱秀芳;潘耀忠【作者单位】北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,北京师范大学资源学院,北京100875【正文语种】中文【中图分类】P932【相关文献】1.陕北黄土高原地区极端降水事件时空分布特征 [J], 王涛;杨强;于冬雪2.近50年黄土高原地区降水时空变化特征 [J], 王麒翔;范晓辉;王孟本3.1960—2018年嫩江流域极端降水事件时空变化特征 [J], 王建中;高鹏;刘翠杰;张蓉4.1964年-2013年云南省极端降水事件的时空变化特征 [J], 戚娜;曹言;王杰;张雷5.近60年来百色地区极端降水事件的时空节律变化特征 [J], 卢芹芹;秦年秀;汪军能;黄嘉丽;韦玉芳;张华玉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
1961-2012年黄土高原干旱时空分布特征
1961-2012年黄土高原干旱时空分布特征王利娜;朱清科;翁白莎;刘芳;王建伟;何霄嘉【期刊名称】《水利水电技术》【年(卷),期】2018(049)002【摘要】干旱是黄土高原主要自然灾害之一.为了揭示黄土高原干旱的变化规律,以该区为研究对象,获取研究区及其周边72个气象站点1961-2012年的逐日降水观测资料,以连续无有效降雨日数作为干旱指标,采用神经网络算法和数理统计法,分析近52年黄土高原干旱的时空变化特征.结果表明:(1)黄土高原不同等级干旱发生次数年内变化显著,轻度干旱发生次数在春、夏季相对较多;中度干旱和严重干旱发生次数年内变化趋势相似,均易发生在冬季;特大干旱发生次数多集中在春季.(2)近52年来不同类型区干旱变化亦显著,各分区干旱发生次数整体均呈上升趋势,2001-2012年各分区干旱发生次数最多.(3)黄土高原干旱发生总次数和春季干旱发生次数整体均呈由西南向东北逐渐增加趋势,夏季干旱多发生在黄土高原北部边界处,秋季干旱发生次数较多的有黄土高原西北部丘陵沟壑区、陕甘宁河流阶地及高原沟壑区的北部和汾河平原及晋陕丘陵沟壑区,冬季干旱整体呈面状分布.(4)轻度和中度干旱发生次数大体相似,均呈由西南向东北逐渐增加趋势,严重干旱多发生在黄土高原北部边界处,特大干旱多发生在黄土高原西北部丘陵沟壑区.研究成果对制定黄土高原防灾减灾政策有一定的参考价值.【总页数】8页(P15-22)【作者】王利娜;朱清科;翁白莎;刘芳;王建伟;何霄嘉【作者单位】中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100038;北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083;中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100038;中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100038;中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100038;中国21世纪议程管理中心,北京100038【正文语种】中文【中图分类】P426.614【相关文献】1.云南省1961-2012年干旱时空变化特征 [J], 何娇楠;李运刚;李雪;黄江成2.基于CI指数的西南地区1961-2012年春季干旱分布特征 [J], 谢清霞;李刚;袁晨;谷晓平3.近17年新疆干旱时空分布特征及影响因素 [J], 黄静; 张运; 汪明秀; 王芳; 汤志; 何好4.渝东北地区1979-2015年干旱时空分布特征 [J], 牛文娟5.1901-2017年黄土高原地区气候干旱的时空变化 [J], 师玉锋;梁思琦;彭守璋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
过去近60 a黄河流域降水时空变化特征及未来30 a变化趋势
过去近60 a黄河流域降水时空变化特征及未来30 a变化趋势王澄海;杨金涛;杨凯;张飞民;张晟宁;李课臣;杨毅【期刊名称】《干旱区研究》【年(卷),期】2022(39)3【摘要】近60 a来,黄河流域的气候发生了明显的改变,对流域地表水文、生态等过程产生了显著影响。
利用1961—2018年黄河流域气象站观测的降水资料,分析了近60 a黄河流域降水时空变化特征,在此基础上,利用CMIP6模式中SSP245情景下未来30 a(2018—2047年)的预估结果,结合基于周期叠加的统计预估方法,对未来30 a黄河流域降水的可能变化趋势进行了预估。
结果表明:黄河流域降水存在明显的年内、年际和年代际变化特征,显著振荡周期为2~4 a。
在整个流域上,年和季节降水在年际尺度上表现出同位相变化特征,而年际变化异常显著区域不同。
黄河流域年降水量的变率受季节降水的调制,夏季的降水多而呈现出强烈的区域性,而冬季降水少且全流域变化差异较小;黄河源区的降水在年内和年际尺度上都具有很好的稳定性;流域内受夏季风活动影响区域内的降水减少,受冬季风影响区域内的降水增加。
黄河源区过去60 a的年降水表现出20.96 mm·(10a)^(-1)的增加趋势;预计未来30 a,年降水将以11.53~17.62 mm·(10a)^(-1)的速率继续增加;河套地区的年降水在过去60 a持续增加,增速为2.71 mm·(10a)^(-1),未来年降水也会增加,但增长速率趋为平缓,约为0.52 mm·(10a)^(-1);黄河下游地区过去60 a的降水呈现出减少趋势,未来仍会以5.46 mm·(10a)^(-1)的速率减少。
【总页数】15页(P708-722)【作者】王澄海;杨金涛;杨凯;张飞民;张晟宁;李课臣;杨毅【作者单位】甘肃省气候资源开发及防灾减灾重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P46【相关文献】1.近60a来增江流域降水时空变化特征及其趋势分析2.内蒙古开鲁县近58年气温、降水量变化特征及未来变化趋势3.福建省近60年日照时数时空变化特征及未来趋势分析4.近50年黄河流域降水变化的时空特征5.近50a来黄河流域温度和降水基本特征和变化趋势分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
近60年黄河流域典型区域气温突变与变暖停滞研究
近60年黄河流域典型区域气温突变与变暖停滞研究黄星;马龙;刘廷玺;王静茹;刘丹辉;李虹雨【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2016(036)011【摘要】以黄河流域典型区域—黄河流域内蒙古段为研究区，采用1951~2012年62年气温区域平均数据，应用M-K检验等方法对研究区区域平均最高气温、平均气温、平均最低气温突变前后变化及气温突变后变暖停滞特征进行了分析.结果表明：年(季)平均最低气温首先发生突变(1977~1987年)，平均气温次之(1978~1993年)，平均最高气温最晚(1978~1994年)，平均最高气温与平均气温秋、冬季发生突变时间一样；年内突变早晚顺序为冬季最早(1977~1978)，夏季最晚(1987~1994).冬季比夏季、平均最高气温比平均最低气温变化更剧烈.平均最低气温(0.231~0.604℃/10a)对升温贡献较大.各类气温年(季)突变后在1997~2007年间先后发生变暖停滞现象，春季和冬季首先发生变暖停滞，秋季较晚，夏季未停滞，年气温最晚(2007年)，大部分年(季)气温要素变暖停滞晚于全球变暖停滞时间(1998年).年际气温突变后到停滞前平均最高气温的升温速率相对最慢，而其停滞后降温速率反而最快，平均最低气温与其相反，初步说明平均最低气温对升温反应较为明显，平均最高气温对降温反应较为明显.季节中，突变后到气温停滞前，春季平均最高气温增长速率最快；气温停滞后，春季最低气温下降速率最快(-0.324℃/a 1).【总页数】10页(P3253-3262)【作者】黄星;马龙;刘廷玺;王静茹;刘丹辉;李虹雨【作者单位】内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，内蒙古呼和浩特市010018;内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，内蒙古呼和浩特市 010018;内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，内蒙古呼和浩特市 010018;内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，内蒙古呼和浩特市 010018;内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，内蒙古呼和浩特市 010018;内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，内蒙古呼和浩特市 010018【正文语种】中文【中图分类】X16【相关文献】1.1951～2014年中国北方地区气温突变与变暖停滞的时空变异性 [J], 梁珑腾;马龙;刘廷玺;孙柏林;周莹2.本溪市郊近60年气温变化特征和突变分析 [J], 韩梅;刘闯;廖晶晶;张凤鸣3.咸阳市近60年冬季气温变化趋势及突变分析 [J], 朱瑞杰;窦辉;王瑾;赵翔;房立顺4.合肥地区近60年由冬入春气温突变点的研究 [J], 汪平;吴晓庆5.全球变暖背景下广东省近60年来极端气温时空变化特征分析 [J], 黄强;陈子;刘占明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
黄土高原近52年降水时空动态特征
黄土高原近52年降水时空动态特征程楠楠;何洪鸣;逯亚杰;景昭伟;Soksamnang Keo【期刊名称】《山东农业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(047)003【摘要】本文利用1960~2011年黄土高原及其周边77个气象台站逐日降水资料，采用SPSS、GIS空间分析和转移矩阵，分析黄土高原地区年均降水量变异特征，多年及各年代平均降水量时空分布特征。
结果表明：黄土高原地区年降水量空间变异性和时间变异性较大。
区域内多年及各年代平均降水量呈现从东南向西北减少的空间趋势。
区域内年降水量整体呈减少趋势，但在2000年之后略有回升。
在1960~2011年间平均降水量<200 mm/a和200~400 mm/a的区域面积扩大，平均降水量在400~800 mm/a和>800 mm/a的区域面积缩小。
平均降水量<200 mm/a的区域在西北地区有扩张趋势，平均降水量200~400 mm/a的区域在区域中部扩张，平均降水量在400~800mm/a和>800 mm/a的区域在区域南部呈缩减趋势。
【总页数】5页(P388-392)【作者】程楠楠;何洪鸣;逯亚杰;景昭伟;Soksamnang Keo【作者单位】中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，陕西杨陵 712100; 中国科学院大学，北京 100049;中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，陕西杨陵712100; 西北农林科技大学水土保持研究所，陕西杨凌 712100;西北农林科技大学水土保持研究所，陕西杨凌 712100;西北农林科技大学水土保持研究所，陕西杨凌 712100;西北农林科技大学水土保持研究所，陕西杨凌 712100【正文语种】中文【中图分类】P467【相关文献】1.黄土高原近50年降水量时空变化特征分析 [J], 王利娜;朱清科;仝小林;王瑜;陈文思;卢纪元2.甘肃黄土高原各级降水和极端降水时空分布特征 [J], 杨东;程军奇;李小亚;王慧;郭佩佩3.近50年黄土高原地区降水时空变化特征 [J], 王麒翔;范晓辉;王孟本4.近50年黄土高原侵蚀性降水的时空变化特征 [J], 信忠保;许炯心;马元旭5.1998-2017年滇黔桂岩溶区降水时空动态特征 [J], 靖娟利;罗福林;王永锋;王安娜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
1978—2017年砚瓦川流域暴雨气候特征变化分析
1978—2017年砚瓦川流域暴雨气候特征变化分析随着全球气候变暖的加剧，极端天气事件频发成为了人类社会面临的一大挑战。
在这暴雨事件对于地表水资源的调控、土壤侵蚀和城市洪涝等问题造成了严重的影响。
砚瓦川流域位于中国南方地区，是一个典型的亚热带季风气候区，其暴雨气候特征变化对于该地区的自然环境和社会经济发展具有重要意义。
本文旨在通过对1978年至2017年砚瓦川流域暴雨气候特征的分析，探讨其变化趋势及其对当地的影响。
一、暴雨气候特征的变化趋势1. 降水量变化：通过分析砚瓦川流域近40年来的降水量资料，我们发现在这一时期内，砚瓦川流域的年降水量呈现出了总体上升的趋势。
尤其是在1998年至2007年之间，降水量的增加幅度更加明显。
这一趋势不仅表现在年降水量上，同时也表现在暴雨事件的频次和强度上。
暴雨事件的频次明显增加，同时强降雨的事件也更加频繁，给当地的生产生活带来了很大的影响。
2. 暴雨事件时空分布：除了总体降水量的增加，砚瓦川流域的暴雨事件的时空分布也发生了显著的变化。
在时间上，暴雨事件的集中度更加明显，尤其是在夏季的7月至9月，暴雨事件的频率和强度均较为突出。
在空间上，暴雨事件的分布也呈现出了一定的规律性，例如山区地形的暴雨事件频繁且强度大，而平原地区的暴雨事件更注重频次和持续时间。
这种时空分布的变化，使得砚瓦川流域的洪涝灾害风险进一步增加。
3. 暴雨气候事件的特征变化：在近40年来，砚瓦川流域的暴雨事件也发生了一些特征上的变化。
首先是暴雨事件的持续时间增加，很多暴雨事件的持续时间都比过去要长。
其次是暴雨事件的强度增加，很多降雨量达到甚至超过了过去的最大记录。
再者是暴雨事件的多样性，不仅暴雨事件的频率增加，而且暴雨事件的形式也变得更加多样化，有的是局地短时强降雨，有的是大范围长时间降雨。
这使得暴雨事件的风险更加多元化，给当地的灾害防范工作带来了更大的挑战。
二、暴雨气候变化对当地的影响1. 农业生产：砚瓦川流域是一个以农业为主的地区，暴雨气候的变化对当地的农业生产造成了严重影响。
黄土高原砚瓦川流域土地利用覆被和气候变化
黃土高原硯瓦川流域土地利用/覆被和氣候變化對泥沙情勢的影響燕明達1、宋孝玉2，*、夏露3、張靜4、李懷有5摘要為了研究氣候變化和土地利用/覆被變化對流域生態水文的影響，以硯瓦川流域為研究對象，採用線性估計和變差係數法對流域內降雨、徑流、泥沙的變化趨勢、幅度及相關關係進行分析。
對實測徑流量和輸沙量運用雙累積曲線法進行了突變點檢驗，通過origin軟體對基準期的徑流泥沙數據進行擬合，並利用建立的模型對變化期泥沙的變化進行定量分析。
結果表明：（1）徑流和泥沙的變化呈減小趨勢，降雨則呈現上升趨勢，泥沙的變化幅度最大，降雨最小。
泥沙與徑流關係較好。
（2）利用雙累積曲線法可以確定2001年為流域水沙變化的突變點。
（3）變化期流域輸沙量減小了25.17萬t，減沙效果十分明顯。
關鍵字：土地利用/覆被變化、氣候變化、徑流、泥沙土地利用/覆被變化和氣候變化是影響徑流和泥沙情勢變化的主要因素[1]。
全球氣候變化從多方面影響流域產流產沙，其中流域降雨變化不僅影響徑流流速、流量，也是流域土壤侵蝕和產沙的重要原因之一[2]。
流域土地利用/覆被變化（LUCC）通過改變下墊麵條件來影響流域的產流產沙，在區域尺度上影響水文過程的土地利用/覆被變化類型主要包括植被變化、農業活動、城鎮化和道路建設等[3]。
在氣候不斷變化的整體環境下，研究LUCC在不同尺度下的水沙效應有助於合理利用土地資源，科學進行水土保持建設。
水土流失是受到世界廣泛關注的生態問題和環境問題，黃土高原是世界上水土流失最嚴重的地區之一。
大量的研究表明，黃土高原的水土流失主要是由氣候長期變化和土地利用變化兩個因素共同作用的結果[4]。
而在小流域範圍內，有研究證實實施水土保持措施，即土地利用/覆被變化是影響泥沙變化的最主要因素[5,6]。
目前，研究氣候變化和土地利用/覆被變化對流域水沙的影響多採用統計分析和水文模型的方法[7，8]。
在小流域進行水土保持措施能有效攔蓄降水，減少徑流和土壤侵蝕；從土地利用變化來看，植被增多能有效地是產沙量下降。
近60年山西省极端降水时空变化特征
第36卷第1期2022年2月水土保持学报J o u r n a l o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .36N o .1F e b .,2022收稿日期:2021-08-06资助项目:中央高校基本科研业务费专项(2021Z Y 51);国家自然科学基金项目(42177310) 第一作者:董伯纲(1999 ),男,硕士研究生,主要从事气候变化与生态系统服务研究㊂E -m a i l :z i h u a n 181d b g @b j f u .e d u .c n 通信作者:于洋(1985 ),男,副教授,硕士生导师,主要从事水土保持与流域治理研究㊂E -m a i l :t h e o d o r e y y@g m a i l .c o m 近60年山西省极端降水时空变化特征董伯纲1,于洋1,2(1.北京林业大学水土保持学院,北京100083;2.山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站,北京100083)摘要:气候变化背景下,极端降水事件发生频率与强度的增加直接影响区域生态安全,分析极端降水时空变化特征对于区域风险评估具有重要意义㊂基于山西省1960 2019年22个气象站点的逐日降水数据,选取12个极端降水指数,采用线性趋势分析㊁M a n n -K e n d a l l 趋势检验与突变分析㊁M o r l e t 小波分析和反距离权重插值等方法,对山西省近60年极端降水的时空变化特征进行研究㊂结果表明:(1)山西省整体呈干旱化趋势,降雨日数(R 1MM )下降趋势显著;(2)部分极端降水指数在20世纪70年代前后发生突变,突变后呈显著下降趋势;(3)极端降水变化存在约17年的主要周期,部分极端降水指数还存在7~8,4~5年的周期变化;(4)山西省西南部整体呈干旱化趋势,西北部极端降水事件趋于增加㊂研究结果将为山西省极端降水事件的响应对策实施提供依据㊂关键词:极端降水事件;极端降水指数;山西省;时空变化特征中图分类号:P 426.6 文献标识码:A 文章编号:1009-2242(2022)01-0135-07D O I :10.13870/j.c n k i .s t b c x b .2022.01.019T e m p o -s p a t i a lV a r i a t i o nC h a r a c t e r i s t i c s o fE x t r e m eP r e c i pi t a t i o n i n S h a n x i P r o v i n c e i nR e c e n t 60Y e a r sD O N GB o g a n g 1,Y U Y a n g1,2(1.S c h o o l o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,B e i j i n g F o r e s t r y U n i v e r s i t y ,B e i j i n g 100083;2.J iC o u n t yS t a t i o n ,C h i n e s eN a t i o n a lE c o s y s t e m R e s e a r c hN e t w o r k (C N E R N ),B e i j i n g F o r e s t r y U n i v e r s i t y ,B e i j i n g 100083)A b s t r a c t :U n d e r t h eb a c k g r o u n do f c l i m a t ec h a n g e ,t h e i n c r e a s eo f t h e f r e q u e n c y a n d i n t e n s i t y of e x t r e m e p r e c i p i t a t i o ne v e n t s d i r e c t l y a f f e c t s r eg i o n a l e c o l o g i c a l s e c u r i t y .A n a l y z i n g th e t e m p o -s pa t i a l v a r i a t i o n c h a r a c -t e r i s t i c s o f e x t r e m e p r e c i p i t a t i o n i s o f g r e a t s i g n i f i c a n c e f o r r e g i o n a l r i s ka s s e s s m e n t .B a s e do n t h e d a i l yp r e -c i p i t a t i o nd a t a o f 22m e t e o r o l o g i c a l s t a t i o n s i nS h a n x i P r o v i n c e f r o m1960t o2019,12e x t r e m e p r e c i pi t a t i o n i n d i c e sw e r e s e l e c t e d ,t h e t e m p o -s p a t i a l v a r i a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so f e x t r e m e p r e c i pi t a t i o n i nS h a n x i P r o v i n c e d u r i n gp a s t 60y e a r sw e r e s t u d i e db y u s i n g t h em e t h o d so f l i n e a r t r e n da n a l y s i s ,M a n n -K e n d a l l t r e n dt e s t ,m u t a t i o n a n a l y s i s ,M o r l e tw a v e l e t a n a l y s i s a n d I n v e r s eD i s t a n c eW e i g h t e d (I DW )i n t e r po l a t i o n .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t :(1)At r e n do fd r o u g h tw a sd e t e c t e di nS h a n x iP r o v i n c e ,a n dt h en u m b e ro fr a i n f a l ld a ys (R 1MM )e x h i b i t e d a s i g n i f i c a n t d o w n w a r d t r e n d .(2)S o m e e x t r e m e p r e c i p i t a t i o n i n d i c e s e x pe r i e n c e d am u t a -t i o na r o u n d t h e 1970s ,m e a n w h i l e ,a s i g n if i c a n t l y d o w n w a r d t r e n dw a s d e t e c t e d a f t e r t h em u t a t i o n .(3)T h e v a r i a t i o no f e x t r e m e p r e c i p i t a t i o nh a dt h em a i nc y c l eo f a b o u t 17y e a r s ,s o m e i n d i c e sh a d p e r i o d i cc h a n ge s a r o u n d 7~8y e a r s o r 4~5y e a r s .(4)T h e s o u t h w e s t e r n p a r t of S h a n x i P r o v i n c e s h o w e d a t r e n do f d r o ugh t ,w hi l e t h e e x t r e m e p r e c i p i t a t i o ne v e n t s i nn o r t h w e s t e r n p a r t s h o w e da n i n c r e a s i n g t r e n d .T h e r e s u l t so f t h i s s t u d yp r o v i d e dr e f e r e n c e s f o r t h e i m p l e m e n t a t i o no fc o u n t e r m e a s u r e s i nr e s p o n s et oe x t r e m e p r e c i pi t a t i o n e v e n t s i nS h a n x i P r o v i n c e .K e yw o r d s :e x t r e m e p r e c i p i t a t i o n e v e n t s ;e x t r e m e p r e c i p i t a t i o n i n d e x ;S h a n x i P r o v i n c e ;t e m p o -s p a t i a l v a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s受全球气候变化影响,全球和区域尺度水循环日益加剧[1],极端降水事件的发生频率与强度显著增加,影响范围更加广泛[2-3]㊂极端降水事件会引发干旱㊁洪涝㊁山洪㊁泥石流等自然灾害,对人类社会和经济的发展产生严重影响与威胁[4],目前极端降水的时空变化特征已成为气候变化相关研究中的热点问题[5]㊂近年来我国极端降水事件整体趋强[6],长期变化具有明显的区域性㊂国内学者以我国不同地区为研究对象,开展了从地域[7]㊁流域[8]到省域[9]范围的多尺度研究,整体结果显示,西北和长江以南地区的极端降水事件趋于增加,而东北㊁华北和西南部分地区趋于减少[10-11]㊂其中,大尺度范围的研究成果具有较高的相似性,但由于极端降水指标㊁降水资料类型㊁时间序列长度和研究方法的不同,小尺度区域极端降水变化特征的研究结论仍有一定差异性㊂山西省是我国的农业大省,近年来气候呈现暖干化趋势[12],降水减少趋势显著高于全国水平[13],干旱发生概率有所上升[14],对当地生产生活造成了一定影响[15]㊂省内部分地区植被稀少,水土流失严重,生态环境脆弱[16],对于极端气候事件较为敏感㊂已有部分学者以山西省作为研究范围对极端降水变化开展了研究㊂曹永旺等[17]研究发现,山西省的降水强度(S D I I)和持续干旱指数(C D D)有所增加,其显著变化发生在20世纪70年代;任健美等[18]研究认为,极端降水日数有微弱下降趋势,而暴雨日数呈明显下降趋势;李智才等[19]指出,汛期极端降水的特征和次数有所增加;王咏梅等[20]研究表明,趋于减少的极端强降水事件存在年际气候振荡㊂上述研究大多采用降水资料的百分位阈值来确定极端降水指数,缺乏相对统一性,且针对极端降水时空变化的综合分析较少㊂为了能够全面了解山西省极端降水的时空变化特征,本文采用12个应用广泛的极端降水指数,基于山西省22个气象站点的降水日值数据,分析近60年来山西省极端降水的变化趋势㊁突变情况㊁周期波动以及趋势变化的空间差异,并探讨极端降水事件可能带来的风险,以期为当地应对干旱㊁洪涝等灾害以及合理开展农业生产活动提供参考㊂1材料与方法1.1研究区概况山西省地处我国华北西部的黄土高原地区,全省面积约1.56ˑ105k m2㊂地势东北高㊁西南低,地貌以山地和丘陵为主,全省大部分地区海拔高于1500m㊂气候类型属于温带大陆性季风气候,四季分明㊁雨热同期,全省各地年均气温8~14ħ,年均降水量400~650 m m,降水主要集中在6 8月[21]㊂受地形和海陆位置影响,山西省从西北部向东南部的气候类型主要由半干旱气候过渡到半湿润气候,是气候变化的敏感区域[12]㊂1.2数据来源研究使用数据来源于中国气象科学数据共享服务网(h t t p://c d c.c m a.g o v.c n)的地面日值观测数据集㊂根据资料连续性㊁完整性和最长时间段等原则,剔除缺失数据较多的气象台站,最终选取了山西省22个气象站点1960 2019年的降水日值数据,站点分布见图1㊂所有降水数据均使用R C l i m D e x软件进行了严格质量控制㊂图1山西省气象站点空间分布1.3研究方法极端降水指数选取世界气象组织(w o r l d m e t e-o r o l o g i c a l o r g a n i z a t i o n,WMO)推荐的12个极端降水指数(表1),这些指数能够反映极端降水在不同方面的特征,各站点的逐年极端降水指数值使用R C l i m D e x软件计算得出㊂采用线性趋势分析法[8]和M a n n-K e n d a l l(M-K)非参数检验法[22]检测分析极端降水时间序列的变化趋势,采用M-K突变检验[22]检测极端降水的突变情况,利用M o r l e t小波分析法检测极端降水的周期变化规律,基于反距离权重(i n v e r s ed i s t a n c ew e i g h t e d,I DW)插值方法分析极端降水趋势变化的空间分布特征㊂2结果与分析2.1极端降水指数时间序列趋势分析利用山西省22个气象站点的逐年极端降水指数均值建立极端降水指数时间序列,其多年均值及线性趋势分析结果见表2㊂持续指数中,持续干日指数(C D D)整体呈上升趋势,持续湿日指数(C W D)呈下降趋势,其倾向率分别为0.059,-0.106天/10a㊂绝对指数中,所有极端降水指数整体均呈下降趋势,降水日数(R1MM)㊁中雨日数(R10MM)㊁大雨日数(R25MM)和暴雨日数(R50MM)的倾向率分别为-1.440,-0.284,-0.056, -0.022天/10a,其中,R1MM的下降趋势显著(P< 0.05)㊂相对指数中,强降水量(R95P)和极强降水量(R99P)均呈下降趋势,倾向率分别为-2.892,-1.321 m m/10a㊂强度指数中,最大1天降水量(R X1D A Y)㊁631水土保持学报第36卷最大5天降水量(R X 5D A Y )和湿日降水量(P R C P -T O T )呈下降趋势,倾向率分别为-0.710,-1.442,-10.065mm /10a ,降水强度(S D I I)呈上升趋势,其倾向率为0.052mm /(天㊃10a)㊂表1 极端降水指数名称及定义指数类型指数缩写指数名称定义单位持续指数C D D持续干旱日数日降水量<1mm 的最大持续日数天C WD 持续湿润日数日降水量ȡ1mm 的最大持续日数天绝对指数R 1MM降水日数年降水日数(日降水量ȡ1mm )天R 10MM 中雨日数日降水量ȡ10mm 天数天R 25MM 大雨日数日降水量ȡ25mm 天数天R 50MM 暴雨日数日降水量ȡ50mm 天数天相对指数R 95P 强降水量日降水量超过(1960 2019年)95%分位数的降水总量mm R 99P极强降水量日降水量超过(1960 2019年)99%分位数的降水总量mm 强度指数R X 1D A Y最大1天降水量全年日降水量最大值mmR X 5D A Y 最大5天降水量全年连续5日降水量最大值mmS D I I降水强度年降水量/年降水日数(日降水量ȡ1mm )mm ㊃天-1P R C P T O T 湿日降水量全年日降水量总和日降水量ȡ1mm )mm 22个站点极端降水指数趋势分析结果见表3,52.4%~95.2%的站点极端降水指数无明显变化趋势,除C D D 和S D I I 中各有1个站点的极端降水指数呈显著上升趋势外,其余极端降水指数中均有1个或多个站点呈现出显著下降的趋势㊂在所有站点的12个极端降水指数中,呈显著下降趋势的数量(32个)远多于显著上升趋势的数量(2个),且未出现同一极端降水指数中既有显著上升又有显著下降趋势的站点的现象㊂表2 山西省1960-2019年极端降水指数趋势分析结果指标时间序列均值倾向率/(天㊃10a-1)P 值C D D /d67.7170.0590.919C WD /d4.669-0.1060.076R 1MM /d54.564-1.4400.015R 10MM /d 14.677-0.2840.178R 25MM /d 3.739-0.0560.707R 50MM /d 0.639-0.0220.448R 95P /mm 119.303-2.8920.536R 99P /mm37.983-1.3210.355R X 1D A Y /mm53.011-0.7100.326R X 5D A Y /mm83.901-1.4420.254S D I I /(mm ㊃d-1)8.5930.0520.448P R C P T O T /mm470.635-10.0650.1272.2 极端降水指数突变分析根据山西省22个气象站点的逐年极端降水指数均值进行M -K 突变检验㊂由图2可知,在19602019年间,C D D ㊁S D I I ㊁R 25MM ㊁R 95P 和R X 5D A Y的U F 曲线在0附近波动且未超过置信线,表明持续干旱日数㊁降水强度㊁大雨日数㊁强降水量和最大5天降水量在60年间变化趋势不显著且不存在突变特征㊂C WD 的U F 曲线基本处在0以下,1976年与U B 曲线相交且交点位于置信线之间,2000年前后超过置信线,表明持续湿润日数总体呈下降趋势,并在1976年突变后明显下降㊂R 10MM ㊁R 50MM ㊁R 99P ㊁R X 1D A Y 和P R C P T O T 的U F 与U B 曲线分别相交于1979年㊁1975年㊁1971年㊁1969年㊁1977年,交点均位于置信线间,U F 曲线在相交前基本位于0以上㊁相交后位于0以下且在个别时段超过置信线,说明中雨日数㊁暴雨日数㊁极强降水量㊁最大1天降水量和湿日降水量有短暂的明显下降趋势,这些极端降水指数在20世纪70年代前后发生显著突变㊂R 1MM 的U F 与U B 曲线相交于1979年,交点位于置信线间,相交后U F 曲线始终位于0以下且长时间超过置信线,说明降水日数的突变开始时间为1979年,在突变后有持续的显著下降趋势㊂表3 山西省1960-2019年极端降水指数变化趋势极端降水指数显著增加无明显变化显著减少C D D1210C WD 0193R 1MM01210R 10MM 0166R 25MM 0211R 50MM 0211R 95P 0211R 99P0211R X 1D A Y 0184R X 5D A Y 0211S D I I1210P R C P T O T 01842.3 极端降水指数周期分析逐年极端降水指数均值小波分析结果见图3㊂整体而言,各极端降水指数均主要存在时间尺度为24~28年时间尺度的振荡,周期约为17年,在整个时域经历多ң731第1期 董伯纲等:近60年山西省极端降水时空变化特征少ң多ң少ң多ң少ң多的循环交替,近5年均处在偏大期㊂不同指数存在不同的次要变化周期,在较小年代际尺度的周期振荡方面,R50MM与P R C P T O T存在22~23年时间尺度的振荡,其对应周期分别约为13.5,13年,其中,R50MM的振荡在1980年前更明显,P R C P-T O T的振荡信号贯穿整个时域㊂C D D与C W D存在16~18年时间尺度的振荡,对应周期分别为11,9.5年,其中,C W D的振荡仅存在于1990年前,C D D的振荡信号贯穿整个时域㊂R1MM㊁R10MM㊁R25MM㊁R95P㊁R X1D A Y㊁R X5D A Y㊁S D I I和P R C P T O T均存在12~13年时间尺度的振荡特征,对应周期分别约为7,7.5,7.5,7,7.5,7,8,7.5年,其中R95P㊁R X1D A Y 和R X5D A Y的周期振荡在1980年后更为明显,其他指数的振荡信号贯穿整个时域㊂在更小的年际尺度上,R50MM,R99P存在7~8年时间尺度的振荡,周期分别为4.5,5年,均贯穿整个时域㊂其他极端降水指数虽然也存在更小年际尺度的振荡,但其振荡信号相比于年代际尺度的振动信号较弱㊂图2山西省1960—2019年极端降水指数M-K突变检验831水土保持学报第36卷图3山西省1960-2019年极端降水指数小波系数实部分布2.4极端降水指数变化趋势空间差异利用反距离权重插值方法获得1960 2019年22个气象站点12个极端降水指数变化倾向率的连续空间分布(图4)㊂整体来看,除C WD外山西省南部地区绝大多数的极端降水指数均呈现下降趋势,特别是西南部地区的下降趋势最为强烈,表明山西省南部的极端降水事件整体趋于减少㊂R1MM㊁R25MM㊁R50MM㊁R95P㊁R99P㊁R X1D A Y和R X5D A Y在山西省东北部整体呈现下降趋势,表明该区域的极端降水事件可能趋于减少㊂R10MM㊁R25MM㊁R50MM㊁R95P㊁R X5D A Y㊁S D I I和P R C P T O T在西北部均整体呈现上升趋势,说明山西省西北部的极端降水事件可能趋于增加㊂除五寨站外,所有站点的R1MM均呈下降趋势,这与全省整体R1MM下降趋势显著的结果相符㊂在极端降水指数的变化趋势空间分布图中,R1MM㊁R10MM和P R C P T O T均出现以五台山站为中心的极低值区,对应指数倾向率分别为-6.94,-1.48天/10a 和-41.03mm/10a,说明五台山地区的极端降水指数的下降趋势高于全省水平,可能是由于该地区海拔较高㊁气候类型特殊所导致㊂3讨论基于气象资料和极端降水指数开展区域尺度极端降水时空变化特征分析,能够为准确预测极端降水事件并开展区域生态管理提供科学依据㊂山西省近60年极端降水指数时间序列趋势和突变分析结果显示,除C D D和S D I I呈上升趋势外,其余极端降水指数均呈现下降趋势,且在20世纪70年代前后发生突变㊂这表明,山西省极端降水事件整体趋于减少,研究结果与王咏梅等[20]的研究结论一致,也与华北地区极端降水的变化趋势吻合[7]㊂S D I I整体呈上升趋势可能与R1MM的显著减少有关,而C D D的上升趋势则表明,在极端降水事件减少的同时干旱事件趋于增加㊂在周期变化方面,多数极端降水指数存在较为同步的震荡周期,其中,年代际变化的周期约为17年,931第1期董伯纲等:近60年山西省极端降水时空变化特征年代变化的时间约为7~8年,前期研究[23]结果显示,山西省降水存在6~7年的年际振荡和16年的年代际周期振荡,这也与本文的研究结果相近㊂在研究时段内,极端降水经历了多ң少ң多ң少ң多ң少ң多共7个交替变化,周期振动明显,极端降水与降水的周期变化特征可能与东亚夏季风的强弱活动有关㊂图4山西省1960-2019年极端降水指数空间差异在极端降水变化空间差异方面,总体上山西省西南部地区极端降水指数下降趋势强烈,而西北部地区的大部分极端降水指数呈微弱上升趋势㊂该结果与任健美等[18]的发现略有差异,可能是由于极端降水041水土保持学报第36卷指标和定义方式的不同所导致㊂本文使用的极端降水指标更为全面,且在全国研究中的应用更为广泛,一定程度上更有利于在不同研究之间进行对比[24]㊂本文仅对近60年的极端降水变化特征进行分析,极端降水指数在不同时期的显著增加或减少,在经过处理后可能会相互抵消,导致总体变化趋势不显著,今后还需要重点对发生突变后的变化趋势开展更为精细的分析㊂此外,极端降水的空间分异对于地形地貌较为敏感,本文中使用的空间插值方法并未考虑地形因素的影响,因此,在地形复杂区域可能存在误差[25],仍有待改进㊂随着极端降水事件的逐渐减少以及持续干旱日数的微弱增加,未来山西省特别是其西南部地区存在潜在干旱风险㊂对于生态建设和开展农业生产活动而言,干旱可能导致植被与农作物生长发育受到抑制甚至死亡,对当地经济发展造成不利影响,因此,未来需要加强对植被干旱响应的研究㊂同时,干旱风险以及气候变暖也可能导致森林火灾发生风险增加,需加强区域森林防火工作㊂近年来的干旱事件已经对山西省的农业生产活动造成了严重经济损失[15],极端降水变化特征与发生规律的相关研究将有助于相关部门采取更有效的措施应对气候变化带来的影响㊂4结论(1)山西省极端降水事件整体趋于减少,呈现干旱化趋势㊂除C D D和S D I I呈上升趋势,其余极端降水指数均呈下降趋势,其中R1MM下降趋势显著㊂(2)极端降水事件的突变减少整体发生在20世纪70年代前后㊂除C D D㊁S D I I㊁R25MM㊁R95P和R X5D A Y指数突变特征不明显外,其余极端降水在突变后下降趋势显著㊂(3)极端降水事件的变化主要存在约17年的周期波动,且近5年均处在偏大期㊂部分指数还存在7~8,4~5年的周期变化㊂(4)各极端降水指数变化趋势空间分布存在较大差异㊂山西省西南部地区整体呈干旱化趋势,西北部地区的极端降水事件趋于增加,五台山站的部分指数出现极端低值㊂参考文献:[1] O v e r l a n d JE,W a n g M.L a r g e-s c a l e a t m o s p h e r i c c i r c u-l a t i o n c h a n g e s a r e a s s o c i a t e dw i t h t h e r e c e n t l o s s o fA r c-t i c s e a i c e[J].T e l l u sS e r i e sA-d y n a m i c M e t e o r o l o g y a n dO c e a n o g r a p h y,2010,62(1):1-9.[2] C o u m o uD,R a h m s t o r f S.Ad e c a d e o fw e a t h e r e x t r e m e s[J].N a t u r eC l i m a t eC h a n g e,2012,2(7):491-496. [3] S u nQ H,Z h a n g XB,Z w i e r sF W,e t a l.A g l o b a l,c o n t i-n e n t a l,a n d r e g i o n a l a n a l y s i s o f c h a n g e s i n e x t r e m e p r e c i p i t a-t i o n[J].J o u r n a l o f C l i m a t e,2021,34(1):243-258. [4]徐宗学,刘琳,杨晓静.极端气候事件与旱涝灾害研究回顾与展望[J].中国防汛抗旱,2017,27(1):66-74. [5]李双双,杨赛霓,刘宪锋.1960-2013年秦岭 淮河南北极端降水时空变化特征及其影响因素[J].地理科学进展,2015,34(3):354-363.[6]钱维宏,符娇兰,张玮玮,等.近40年中国平均气候与极值气候变化的概述[J].地球科学进展,2007,22(7):673-684.[7]栗忠魁,胡卓玮,魏铼,等.1951 2013年华北地区极端降水事件的变化[J].遥感技术与应用,2016,31(4):773-783.[8]贺振,贺俊.1960年 2012年黄河流域极端降水时空变化[J].资源科学,2014,36(3):490-501.[9]李胜利,巩在武,石振彬.近50年来山东省极端降水指数变化特征分析[J].水土保持研究,2016,23(4):120-127. [10]龙妍妍,范广洲,段炼,等.中国近54年来夏季极端降水事件特征研究[J].气候与环境研究,2016,21(4):429-438.[11]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. [12]张丽花,延军平,刘栎杉.山西气候变化特征与旱涝灾害趋势判断[J].干旱区资源与环境,2013,27(5):120-125. [13]李芬,张建新,张荣.1958 2013年山西降水时空分布[J].中国沙漠,2015,35(5):1301-1311. [14]戎晓庆,庞奖励,韩军青.山西省1958 2012年旱涝灾害分布趋势及气候背景研究[J].干旱区资源与环境,2018,32(9):97-102.[15]张祎玮,李芬,茅彧.2019年山西省主要气候事件及其对农业的影响[J].现代农业科技,2021(4):178-180.[16]王改玲,王青杵,石生新.晋北黄土区降雨特征及其对坡地土壤侵蚀的影响[J].水土保持学报,2013,27(1):1-5. [17]曹永旺,延军平.1961 2013年山西省极端气候事件时空演变特征[J].资源科学,2015,37(10):2086-2098.[18]任健美,李盈盈,尤莉,等.近53年山西极端温度和降水变化趋势分析[J].地理与地理信息科学,2014,30(2):120-126.[19]李智才,宋燕,丁德平.山西省主汛期极端降水变化特征[J].气候与环境研究,2010,15(4):433-442. [20]王咏梅,张红雨,郭雪,等.山西省近48年高温和强降水极端事件变化特征[J].干旱区研究,2012,29(2):289-295.[21]袁瑞强,龙西亭,王鹏,等.山西省降水量时空变化及预测[J].自然资源学报,2015,30(4):651-663. [22]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].2版.北京:气象出版社,2007.[23]张国宏,郭慕萍,赵海英.近45年山西省降水变化特征[J].干旱区研究,2008,25(6):858-862. [24]程诗悦,秦伟,郭乾坤,等.近50年我国极端降水时空变化特征综述[J].中国水土保持科学,2019,17(3):155-161.[25]何红艳,郭志华,肖文发.降水空间插值技术的研究进展[J].生态学杂志,2005,24(10):1187-1191.141第1期董伯纲等:近60年山西省极端降水时空变化特征。
近50年黄土高原地区降水时空变化特征
近50年黄土高原地区降水时空变化特征王麒翔;范晓辉;王孟本【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2011(031)019【摘要】根据黄土高原地区214个地面气象站最近50年(1961-2010年)的逐日降水量数据,采用非参数Mann-Kendall和MannWhitney法,从黄土高原地区、典型黄土高原和综合治理分区3个层面,对本地区年降水量(PTOT)、侵蚀性降水量(R12mm)、讯期降水量( RJJAS)和暴雨量(R50mm)的时空变化特点进行了研究.结果表明:(1)在黄土高原地区,PTOT、R12nun和RJJAS变化的空间格局基本一致,从东南向西北,其减少幅度逐渐变小,至西北部和最西部,其反而略有增加.但是R50mm 变化的空间趋势不大明显.相比之下,典型黄土高原PTOT,R12mm和RJJAS变化的空间趋势更为突出.(2)在黄土高原地区,约83%的站点PTOT呈减少趋势,69%的站点R12mm和RJJAS呈减少趋势;其中20%的站点PTOT减少显著,10%的站点R12mm和RJJAS减少显著.而约68%的站点R50mm变化率为零.相比之下,在典型黄土高原,呈减少或显著减少趋势的站点比例较高,约92%的站点PTOT呈减少趋势,80%的站点R12mm和RJJAS呈减少趋势;其中24%的站点PTOT减少显著,12%的站点R12mm和RJJAS减少显著.R50mm变化率为零的站点比例则较底,约占62%.(3)近50a黄土高原地区的PTOT和R12mm总体上分别呈显著和接近显著减少趋势,递减率分别为9.9mm/l0a和5.9mm/l0a;但是其RJJAS和R50mm的减少不显著.近50a典型黄土高原的PTOT和R12mm均呈显著减少趋势,递减率分别为13.4 mm/10a和8.lmm/l0a.其RJJAS减少趋势接近显著,递减率为7.6mm/l0a.但是其R50mm减少不显著.(4)就5个综合治理区而言,第I区和第II区的PTOT总体呈显著减少趋势,这两个区的R12mm分别呈接近显著和显著减少趋势,而第Ⅲ至V区的PTOT和R12mm总体呈不显著增加趋势.仅第Ⅱ区的RJJAS呈显著减少趋势.R50mm在第I区、第Ⅱ区和第Ⅳ区减少不显著,在第Ⅲ区和第V区变化率为零.(5)近50aPTOT减少的突变时间在黄土高原地区、典型黄土高原和综合治理第Ⅱ区始于1986年,在第I区始于1991年.PTOT在其余3个区没有出现突变现象.这些结果表明,在典型黄土高原,尤其是其水土保持重点区(即第Ⅱ区),近50a的年降水量、侵蚀性降水量和汛期降水量明显减少,但暴雨量却未显著减少.这意味着如果此种趋势继续下去,尽管因水蚀导致的土壤侵蚀量总体上会有所减少,但是缺水情形会更为严峻,因暴雨导致的剧烈水土流失仍不会有明显缓解.【总页数】12页(P5512-5523)【作者】王麒翔;范晓辉;王孟本【作者单位】山西大学黄土高原研究所,太原,030006;山西大学黄土高原研究所,太原,030006;山西大学黄土高原研究所,太原,030006【正文语种】中文【相关文献】1.近50年我国极端降水时空变化特征综述 [J], 程诗悦;秦伟;郭乾坤;徐立荣2.近50年来淮河蚌埠以上流域降水时空变化特征分析 [J], 张平;夏军;邹磊;马协一3.近50年江苏省月降水分配格局的时空变化特征 [J], 王莹;邱文怡;单延功;李盟;黄进4.近50年来河南省气温和降水时空变化特征分析 [J], 史佳良;王秀茹;李淑芳;李宁5.近50年陕南地区降水时空变化特征 [J], 李斌;解建仓;胡彦华;姜仁贵因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
近50年黄河流域降水量及雨日的气候变化特征
近50年黄河流域降水量及雨日的气候变化特征常军;王永光;赵宇;李凤秀【期刊名称】《高原气象》【年(卷),期】2014(33)1【摘要】利用1961-2010年黄河流域143个测站降水量和雨日资料,分析了黄河流域年、季降水和雨日的时空变化特征。
结果表明:(1)多年平均年降水量和年雨日空间分布特征均呈北少南多。
(2)年降水量和年雨日变化趋势相一致,二者均呈减少趋势,年降水量负趋势的测站数达81.8%,年雨日负趋势达88.8%,即年雨日较年降水的减少趋势更显著。
(3)在季节变化方面,除冬季外,春、夏和秋季的降水量和雨日都是负趋势,特别是秋季减少最显著。
四季降水量通过显著性水平检验的负趋势站数从多到少依次为秋季>春季>夏季>冬季,雨日则为秋季>夏季>春季>冬季。
(4)流域年降水和年雨日一致突变点为1985-1986年,其降水量及雨日减少主要原因是大气环流发生了变化,1986年以前黄河流域降水和雨日偏多是由于季风较强,使水汽得到有效输送和河套西北部的风向辐合造成的,而突变后降水和雨日减少与季风偏弱、缺乏有效的水汽输送和蒙古至河套的反气旋环流有关。
【总页数】12页(P43-54)【作者】常军;王永光;赵宇;李凤秀【作者单位】中国气象局农业气象保障与应用技术重点开放实验室;河南省气候中心;国家气候中心;南京信息工程大学【正文语种】中文【中图分类】P461【相关文献】1.近60年长沙雨日及降水量的气候变化研究2.近40年浙江省降水量、雨日的气候变化3.安徽省近60年雨日、降水量及雨强的气候变化特征4.近48年西南地区降水量和雨日的气候变化特征5.近50年云南省雨日及降水量的气候变化因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
近50年黄土高原侵蚀性降水的时空变化特征
近50年黄土高原侵蚀性降水的时空变化特征
信忠保;许炯心;马元旭
【期刊名称】《地理科学》
【年(卷),期】2009(29)1
【摘要】利用黄土高原及其附近地区99个站点逐日降水观测资料，分析了1956～2005年黄土高原年降水量、侵蚀性降水量、暴雨量的变化趋势和空间特征。
研究表明：1956—2005年黄土高原降水在波动中呈现下降趋势，尤其自1980年年以来，降水减少趋势显著。
黄土高原地区降水变化具有显著的空间差异，降水偏少最为显著区域位于黄河中游的河口-龙门区间，尤以无定河流域、汾河流域和山
西中北部最为典型，年降水量和侵蚀性降水偏少10％以上。
存在从北向南沿朔州-离石-临汾一三门峡一带的暴雨异常偏少地带，偏少在20％以上。
【总页数】7页(P98-104)
【关键词】黄土高原;侵蚀性降水;暴雨量;时空变化
【作者】信忠保;许炯心;马元旭
【作者单位】北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室;中国科学院地理科学与资源研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P426.615
【相关文献】
1.黄土高原近52年降水时空动态特征 [J], 程楠楠;何洪鸣;逯亚杰;景昭
伟;Soksamnang Keo
2.黄土高原近50年降水量时空变化特征分析 [J], 王利娜;朱清科;仝小林;王瑜;陈文思;卢纪元
3.近60年汉江流域侵蚀性降雨的时空变化特征 [J], 朱明勇;谭淑端;张全发
4.近50年黄土高原地区降水时空变化特征 [J], 王麒翔;范晓辉;王孟本
5.陕西省黄土高原地区侵蚀性降水变化特征 [J], 孙智辉;刘志超;曹雪梅;雷延鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
黄土高原降雨侵蚀力时空分布
黄土高原降雨侵蚀力时空分布
殷水清;谢云
【期刊名称】《水土保持通报》
【年(卷),期】2005(25)4
【摘要】降雨侵蚀力时空分布规律定量研究是进行土壤侵蚀预报的基础.利用231个气象站多年平均年雨量资料估算了黄土高原地区多年平均降雨侵蚀力,并绘制了等值线图.利用17个气象站日雨量和日雨强资料估算了半月降雨侵蚀力及其年内分配特征.全区降雨侵蚀力变化于327～4 416 MJ·mm/(hm2·h·a)之间,等值线图显示降雨侵蚀力的空间分布与年降水量的空间分布规律十分相似,大致从东南向西北递减.半月降雨侵蚀力占年侵蚀力的累积频率表,为估算土壤侵蚀方程中土壤可蚀性因子和植被覆盖-管理因子提供了基础.侵蚀力年内分配集中度指标反映出黄土高原R 值年内分配集中度很高,且多集中在6-9月,集中度最大的达96.4%,最小的也有66.9%.
【总页数】5页(P29-33)
【关键词】降雨侵蚀力;黄土高原;空间分布;季节分配
【作者】殷水清;谢云
【作者单位】北京师范大学地理学与遥感科学学院环境演变与自然灾害教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】S157.1
【相关文献】
1.鄱阳湖流域降雨量及降雨侵蚀力时空分布特征 [J], 姬志军;张连明
2.山西省2000-2016年降雨侵蚀力时空分布特征 [J], 宁婷; 桑满杰; 郭新亚; 李超; 杜世勋
3.蒲河流域降雨侵蚀力时空分布规律研究 [J], 代永江
4.黄土高原不同地貌类型区降雨侵蚀力时空特征研究 [J], 李静;刘志红;李锐
5.黄土高原塬面保护区降雨侵蚀力时空分布特征及其影响因素研究 [J], 孙从建;王佳瑞;郑振婧;陈伟;孙九林
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1960-2017年黄土高原昼夜降水变化特征
1960-2017年黄土高原昼夜降水变化特征安彬;肖薇薇;朱妮【期刊名称】《水土保持研究》【年(卷),期】2022(29)2【摘要】为了探究黄土高原气候暖干化背景下的昼夜降水变化规律,利用黄土高原55个气象观测站1960—2017年逐日降水数据,使用线性拟合和空间分析法研究了年际及雨季(5—10月)降水量、降水日数、降水强度及夜雨率等降水指标的变化特征。
结果表明:(1)黄土高原历年和雨季的昼夜降水量、降水日数均呈下降趋势,降水强度则呈上升趋势。
历年降水量和降水日数下降幅度高于雨季,降水强度上升幅度低于雨季。
(2)黄土高原地区雨季昼夜降水指标的空间格局差异明显。
雨季降水量和降水强度自东南向西北递减,昼降水日数呈西南和东北偏多、西北偏少,夜降水日数呈西南偏多、西北偏少的空间特征。
(3)黄土高原历年及雨季的平均夜降水率分别为50.44%,50.34%。
晋豫交界及六盘山以西区域夜雨率高于50%;陕西西部及中北部、内蒙包头至呼和浩特、祁连山以东等区域夜雨率呈上升趋势,山西中部及东北部、宁夏银川至内蒙鄂托克旗等区域下降趋势明显。
综上,黄土高原地区未有明显的夜雨现象。
【总页数】8页(P132-138)【作者】安彬;肖薇薇;朱妮【作者单位】安康学院旅游与资源环境学院;安康市汉江水资源保护与利用工程技术研究中心;陕西省科协院士专家工作站【正文语种】中文【中图分类】P426.6【相关文献】1.茂名近40年昼夜降水变化特征分析2.1960-2017年沈阳地区春播期降水变化特征3.1960-2017年含山县降水变化特征分析4.近60年鄱阳湖流域作物生长季昼夜温度和降水时空变化特征及其对农业生产的影响5.1960-2017年黄土高原不同等级降水日数和强度时空变化特征因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
中国黄土高原地区降水时空演变
中国黄土高原地区降水时空演变
林纾;王毅荣
【期刊名称】《中国沙漠》
【年(卷),期】2007(27)3
【摘要】为揭示黄土高原地区降水资源在全球气候变化背景下的演变特征,利用黄土高原地区7省区51站43 a的降水资料,主要采用EOF、CEOF和小波分析等方法,研究了黄土高原降水近43 a的时空演变及其资源信息在空间的流动。
结果表明：黄土高原年季降水对全球变化区域响应不同;年降水和秋季降水在1985年附近发
生气候突变,降水明显减少;降水年际变化存在2-4 a振荡和11-18 a的年代际振荡,以2-4 a短周期振荡为主;降水响应敏感区在黄土高原腹地,空间演变信息在向东传播。
【总页数】7页(P502-508)
【关键词】中国黄土高原;降水;区域响应
【作者】林纾;王毅荣
【作者单位】中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省暨中国气象局干旱气候变化
与减灾重点开放实验室
【正文语种】中文
【中图分类】P426.6
【相关文献】
1.中国黄土高原地区春寒时空演变 [J], 王毅荣;张强;李耀辉
2.陕北黄土高原地区极端降水事件时空分布特征 [J], 王涛;杨强;于冬雪
3.近50年黄土高原地区降水时空变化特征 [J], 王麒翔;范晓辉;王孟本
4.陕北黄土高原地区降水时空变化特征 [J], 王涛;于冬雪;杨强
5.1965-2013年黄土高原地区极端降水事件时空变化特征 [J], 赵安周;朱秀芳;潘耀忠
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近50多年来我国西部地区降水的时空变化特征
近50多年来我国西部地区降水的时空变化特征
郭慧;李栋梁;林纾;董彦雄;孙兰东;黄蕾诺;林婧婧
【期刊名称】《冰川冻土》
【年(卷),期】2013(35)5
【摘要】利用1954—2006年我国西部225个气象站的年平均降水量资料，应用经验正交函数和旋转经验正交函数方法将我国西部分为9个降水类型，研究了我国西部地区降水的时空变化特征．结果表明：南疆盆地、甘肃河西西部和内蒙古西部是我国西部降水年际间变动最大、降水最不稳定的地区，而四川省西部地区的降水年际变动最小、降水比较稳定．1954—2006年我国西部地区降水总体呈增加的趋势，降水空间分布大致以100°为界，以西降水增加明显，以东降水减少．降水量显著增加的区域是南疆型，而西北地区东部的关中型的降水减少最为显著．1980年代中期是我国西部大部分地区降水量变化的转折期．我国西部的降水变化主要分为5种类型，年降水量变化存在较为显著的准8～9a和4～5a的周期振荡．
【总页数】11页(P1165-1175)
【作者】郭慧;李栋梁;林纾;董彦雄;孙兰东;黄蕾诺;林婧婧
【作者单位】国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室;甘肃省气象局;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所;西北区域气候中心;平凉市气象局
【正文语种】中文
【中图分类】P426.61
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1.近50年我国极端降水时空变化特征综述
2.赣江流域近50a来极端降水时空变化特征
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4.基于Anusplin秦岭地区近50多年来的降水时空变化
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第31卷第5期2013年9月干旱地区农业研究Agricultural Research in the Arid Areas Vol .31No .5Sept .2013收稿日期:2013-03-20基金项目:国家自然科学基金(41171033)作者简介:王 芸(1980—),女,河北定州人,博士生,研究方向为3S 技术与流域水文学。
E -mail :bingyu698@ 。
通信作者:刘文兆(1960—),男,陕西乾县人,研究员,主要从事水文生态与流域管理研究。
E -mail :wzliu @ms .is wc .ac .cn 。
黄土高塬沟壑区砚瓦川流域近60年降水时空变化特征王 芸1,刘文兆2,李 志1,李怀有3,方 磊4(1.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100;2.中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌712100;3.黄河水利委员会西峰水土保持科学试验站,甘肃庆阳745000;4.厦门理工学院空间信息科学与工程系,福建厦门361024) 摘 要:采用气候趋势倾向率、小波变换、Mann -Kendall 突变检验等方法,对黄土高原砚瓦川流域1951—2009年近60年的降水进行时空特征分析。
结果表明:从时间过程上看,该流域春、秋季降水量明显趋于减少,而夏、冬季则稍有增加,年降水量在波动中呈下降趋势;年降水量最显著的振荡周期为32年,经历高-低-高3个循环交替,夏、秋季的周期变化对年降水量的影响较大;该流域50年一遇的年降水量和最大日降水量分别是815.3mm 和111.5mm ;降水年内分布主要集中在6—9月,占全年的68%。
年降水量没有明显的突变现象,但在50年代有两次降水转折,80年代后期以来出现七次降水转折。
从空间分布上看,流域年降水呈西高、东低的态势,其中东北部年降水量近60年来下降幅度较大,西部年降水量下降幅度较小。
关键词:降水;时空变化;砚瓦川流域;黄土高塬沟壑区中图分类号:P467 文献标志码:A 文章编号:1000-7601(2013)05-0034-08Spatiotemporal variation characteristics of precipitation during nearly 60years overYanwachuan watershed in the tableland -gully region of the Loess PlateauWANG Yun 1,LI U Wen -zhao 2,LI Zhi 1,LI Huai -you 3,FANG Lei4(1.College o f Resou rce and Environment ,Nor th west A &F U nivers ity ,Yangling ,Shaanxi 712100,China ;2.State Key Labo rato ry of Soil Erosion and Dr yland Far ming on the Lo es s Plateau ,Institute of Soil and W ater Conser vation ,Chines e A cademy of Sciences &Ministry of W ater Resou rces ,Yangling ,Shaanxi 712100,China ;3.Xifeng Exp erimental Station of Soil and W ater Cons ervatio n o f the YRCC ,Qingyang ,G ansu 745000,China ;4.Department of Spatial Information Science and Engineering ,Xiamen University of Technology ,Xiamen ,Fu jian 361024,China ) Abstract :Spatiotemporal variation characteristics of precipitation in nearly 60years fr om 1951to 2009were ana -lyzed for the Yanwachuan watershed of the Loess Plateau by the climate tendenc y rate ,wavelet and Mann -Kendall abrupt change test analysis method .Temporally ,annual precipitation over the watershed presented a declined trend in a fluctuating way ,with precipitation in spring and autumn tending to decrease obviously and precipitation in summer and winter increasing slowly .Annual precipitation had a significant oscillation period of 32years and three alternative c yclesof high -low -high precipitation .Periodic change in summer and autumn influenced annual precipitation more remarkably .Annual precipitation and the maximum daily precipitation with 50-year return period for the watershed were 815.3and 111.5mm ,respectively .Precipitation in a year mostly occurr ed from June to September ,and the proportion is 68%.Annual precipitation did not show an obviously abrupt change ,but two transitions in precipitation were observed in the1950s and seven transitions in the late 1980s .Spatially ,annual precipitation over the watershed during the 60years showed the distribution that was high in the west and low in the east ,of which annual precipitation in the northeast de -clined more than that in the west .Keywords :precipitation ;spatiotemporal variation ;Yanwachuan watershed ;gully area of the Loess Plateau 大气降水是一项重要的气候资源,降水变化直接影响到水循环过程及水资源数量变化,对农业生产特别是旱地农业生产有决定性作用。
关于黄土高原地区的降水特征及序列分析已有不少研究[1-6],主要的研究方法有Mann -Kendall 检验法[5-7]、滑动平均法[3]等,小波分析法是Morlet 在20世纪80年代提出的,是一种信号的时间-频率分析方法,采用逐步精细的时域和频域取样,可以聚焦到变换对象的任意细节变化,可较准确地检测信号的突变点,近年来该方法被广泛应用在气候诊断中[8-9]并取得了很好的效果,在黄土高原地区Morlet 小波分析法主要应用于黄河流域[10]、陕北地区[11]、延安市[12]、泾河流域[1-2]等大尺度流域或地区。
本研究以位于黄土高塬沟壑区典型的中尺度流域———砚瓦川为研究对象,采用线性趋势分析法、Morlet 小波分析法、Mann -Kendall 突变检验法、协克里金插值法(Krig -ing ),分析了该流域降水的趋势、周期性、频率、突变特征、空间分布及变化特征,以期服务于区域农业生产、生态建设与水资源的可持续利用。
1 研究区概况砚瓦川流域地处甘肃省庆阳市西峰区及宁县境内(图1),是泾河的二级支流,马莲河的一级支流,位于35°31′～35°44′N ,107°37′～107°55′E ,流域总面积约381km 2。
属于典型的黄土高塬沟壑区,是国家水土流失重点治理区。
图1 砚瓦川流域位置及雨量站分布示意图Fig .1 The geographical position of Yan wachuan watershed and distribution of rainfall stations 该流域地貌组成主要为塬面、梁峁坡与沟谷。
塬面地势开阔平坦,坡度在0～7°之间,土层深厚、土壤肥沃,是主要的农业生产基地;梁峁坡为塬面和沟谷之间的缓坡地带,坡度多7°～25°之间,咀、梁、峁等微地貌交错分布,多为农地与林牧地;沟谷坡度多大于25°,由沟坡、沟床和河滩组成,多为牧荒地和难利用地,是侵蚀最剧烈的部位。
流域平均沟壑密度2.17km ·km -2,剖面曲率小于7,坡长集中在10m ～150m ,10m 坡长分布最广[13]。
研究区属于半湿润季风气候区,统计西峰气象站1937—2004年(缺1949年)的数据得到[14],多年平均气温为8.1℃,≥10℃年积温3394℃,年平均日照时数为2423h ,无霜期为160d 。
多年平均降雨量579mm ,7—9月降水量占全年的60%左右,多以暴雨形式出现。
多年平均径流深33.68mm ,径流模数3.368万m 3·km -2·a-1,多年平均径流量271.8万m 3。
2 资料与方法2.1 数据来源及预处理选用砚瓦川流域1∶5万的DE M 数据,流域内1035第5期 王 芸等:黄土高塬沟壑区砚瓦川流域近60年降水时空变化特征个雨量站1981—2009年逐月降水量观测数据(来自黄河水利委员会西峰水土保持科学试验站),西峰气象站的1951—2009年的逐年、月降水量观测数据(来自中国气象科学数据共享服务网http://cdc.c /home.do)。