安徽省汛期降水特征分析

发布时间：2020-04-10 22:57

【摘要】：安徽省属东亚显著季风气候区,地跨淮河和长江南北,为暖温带与亚热带的过渡地带,境内有平原、丘陵和山区三种地形,降水具有明显的地带性规律。论文以安徽省14个站点1957—2016年共60a的汛期降水量为指标,采用主成分分析法对14个站点进行空间聚类。以降水分区结果为基础,采用滑动t检验、小波分析和R/S分析等统计方法,对各分区不同等级降水的时间变化规律及其对汛期降水的贡献率进行了初步研究;并分析了各区域汛期降水量对厄尔尼诺、拉尼娜事件的响应。主要研究成果如下:(1)据14个站点60a汛期降水量的前3个主成分(累计方差贡献率为67.6%),可将安徽省划分为淮河以北、淮河沿岸、江淮之间和长江以南四类区域。其汛期降水量多年均值分别为591.6、617.0、695.0和883.2mm,汛期降水日数多年均值分别为48.7、51.8、58.5和66.0d,均具有淮河以北少于淮河沿岸,淮河沿岸少于江淮之间,江淮之间少于长江以南的地带性规律。(2)60a来,各区域汛期总降水量具有不同的时间变化特征。淮河以北的汛期总降水量呈不显著的减少趋势,淮河沿岸则呈不显著的增加趋势,二者均未发生突变;而江淮之间和长江以南的汛期总降水量均具有显著增加趋势,二者分别在1968和2007年发生从多到少的突变。四类区域的汛期降水序列均存在10—14a、4—6a和20—22a左右的周期波动,另外长江以南还存在28a左右的周期波动。据R/S分析,未来除淮河沿岸当前的增加趋势可能会逆转外,其它区域均会保持当前的增加(减少)趋势。各区域汛期不同等级降水量具有不同的时间变化特征。淮河以北:除中雨总降水量微弱增加外,其它等级降水量均呈下降趋势;小雨和大雨总降水量分别在1964和2007年发生从少到多的突变,其它等级降水量无突变;各等级降水均有10a和4a左右的周期,除暴雨总降水量外均还存在18—22a左右的周期波动。淮河沿岸:中雨和大雨总降水量微弱下降,小雨和暴雨总降水量呈增加趋势;大雨总降水量在2009年发生从少到多的突变,其它等级降水量无突变;各等级降水均有18—22a和10—12a左右的周期,除小雨总降水量外其它等级降水还存在4—6a左右的周期波动。江淮之间:除小雨总降水量微弱下降外,其它等级降水量均呈上升趋势;大雨总降水量在1968年发生从多到少的突变,其它等级降水量无突变;各等级降水均存在18—22a、10a和4—6a的周期,小雨和中雨总降水量序列还存在28a左右的周期波动。长江以南:除小雨和大雨总降水量微弱减少外,其它等级降水量均呈增加趋势;中雨和暴雨总降水量均在2007年发生从多到少的突变;各等级降水均存在28—30a和10—14a的周期,另外小雨和大雨总降水量还存在4—6a的周期,大雨和暴雨总降水量还存在22a的周期波动。未来四类区域的各等级降水均会维持当前的增加(减少)趋势。各区域在不同等级的降水量、降水贡献率及其与汛期总降水量的相关系数上,均有小雨中雨大雨暴雨的规律。各区域汛期大雨和暴雨日具有不同的时间变化特征。除江淮之间的汛期大雨日显著增加外,其它区域均保持微弱增加趋势,且未来均会维持当前的增加趋势。淮河以北大雨日在2007年发生从少到多的突变;淮河沿岸大雨日和暴雨日分别在2009和1972年发生从少到多的突变;江淮之间大雨日在1968年发生从多到少的突变;长江以南大雨日和暴雨日均未发生突变。各区域大雨日和暴雨日序列均存在10—14a和4—6a的周期波动,另外,除淮河以北汛期暴雨日外其它区域的大雨日和暴雨日序列均存在18—22a的周期波动。(3)各区域汛期降水量对厄尔尼诺/拉尼娜事件具有不同的响应。淮河以北和淮河沿岸:1957—1992和2010—2016年时段,厄尔尼诺次年的汛期降水偏少,拉尼娜次年汛期降水偏多,1993—2016年时段,厄尔尼诺次年汛期降水偏多,拉尼娜次年汛期降水偏少。江淮之间:1957—1978和1988—1998年时段,厄尔尼诺次年汛期降水偏少,拉尼娜次年汛期降水偏多;1979—1987和1999—2016年时段,厄尔尼诺次年汛期降水偏多,拉尼娜次年汛期降水偏少。长江以南:1957—1961和1993—2009年时段,厄尔尼诺次年汛期降水偏少;1962—1992和2010—2016年时段,厄尔尼诺次年汛期降水偏多;近60a,拉尼娜次年汛期降水均偏少。各区域汛期降水量与厄尔尼诺/拉尼娜事件发生时的逐月海洋尼诺指数(ONI)累计值的关系不同。淮河以北的厄尔尼诺事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平呈显著负相关,拉尼娜事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平呈显著正相关。淮河沿岸的厄尔尼诺事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平相关性不强,但拉尼娜事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平呈显著正相关。长江以南的厄尔尼诺事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平呈显著正相关,拉尼娜事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平呈显著负相关。江淮之间为过渡地带,厄尔尼诺和拉尼娜事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平的相关性均不强。
【图文】：

分布图,主成分,分布图,第一主成分

（a）第一主成分（b）第二主成分（c）第三主成分图 2.1 前三主成分分布图Fig2.1 The map of the first three principal component再对前三个主成分逐个进行系统聚类，聚类图见图 2.2：

主成分,系统聚类

（a）第一主成分（b）第二主成分（c）第三主成分（d）前 2 个主成分（e）前 3 个主成分图 2.2 前 3 个主成分系统聚类图Fig2.2 The hierarchical cluster dendrogram of the first three principal component聚类结果见表 2.4：表 2.4 前 3 个主成分系统聚类结果
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P426.6

【参考文献】