1976-2015年宁夏回族自治区降雨演变特征分析

发布时间：2021-07-05 13:19

　　根据宁夏自治区25个降雨站近40年资料,利用小波变换Morlet方法,分析该地区降雨量的时空演变特征分析。结果表明,在时间上,该地区降雨量年内分配极为不均,主要集中在7-8月份,近40年降雨量呈现微弱下降趋势;通过小波分析得出宁夏主要存在5个尺度的周期,年降水变化以9年周期振荡最强,周期变化最明显,9a尺度经历了6个枯丰交替变化;预计2020年宁夏回族自治区处于枯丰交替的过渡带,之后几年将进入枯水周期;该区域以大、中、小多种周期尺度相互嵌套,具有很强的时频局部特征。 

【文章来源】：水利科技与经济. 2020,26(06)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

宁夏自治区降雨量距平图

通过趋势分析及周期分析两个角度分别对宁夏回族自治区降水的时间演变特征进行刻画。图2(a)为近40年的多年平均逐月降雨量占年平均降雨总量的比例。从图2(a)中可看出，每年8月份前降雨量呈逐月增大趋势，至8月份达到年内最大值67.3 mm，该月占全年降雨量比例高达23.7%。之后月降雨量呈下降变化，且变幅逐月减缓。其中5-9月份降雨量达231 mm，占全年降雨量的81%。春季和冬季降雨量极少，降雨的年内分配极不均匀。宁夏自治区1976-2015年降雨量变化曲线见图2(b)，线性趋势显示年降雨量呈减少趋势，其变化速率为1.90 mm/10 a。采用Morlet小波对宁夏自治区降雨量距平序列进行连续小波变换，得到小波变换系数的实部、模值、模平方等信息，绘制年降水量距平序列小波系数实部值图、模值图、模部平方值图、方差图和主周期图，从而分析研究区降雨量序列的周期变化、震荡强弱及降雨变化趋势。其中，Morlet小波变换的实部可以表示周期变化信息，反映降水序列随时间尺度(即周期)和时移而变化的特征情况;小波变换系数的模值表示能量密度，模值越大，其所对应的时段和尺度的周期性就越明显;小波变换系数的模平方相当于小波能量谱，可以分析出不同周期尺度的震荡能量，用来表示特征时间尺度信号能量的强弱。

因此，宁夏回族自治区近40年降雨量变化并没有一个固定周期，而是大、中、小多种周期尺度相互嵌套，在不同尺度下，降雨的枯丰期不同。由此分析，2016年的降雨量在较大时间尺度(30 a)下将处于偏多期，较小尺度(9 a)下将处于枯丰交替边缘，之后将进入枯水周期。图4(a)为宁夏自治区年降水量距平序列小波系数模部值图。由图4(a)分析，宁夏自治区8～10 a尺度周期变化最为明显，模值最大，能量最强。其次，27～30 a尺度的周期变也比较明显，其他尺度周期变化都较弱，能量较低。图4(b)为宁夏自治区年降水量距平序列小波系数模部平方值图。从图4(b)中可以看出，不同时段各时间尺度的强弱分布，小波系数的模方相当于小波能量谱，其中8～10年时间尺度变化较强，能量最强、周期最显著主要发生在9 a，振荡中心在1981年;27～30年时间尺度也十分强，主要发生在1997-2015年;其余则较弱，由此可以分析出不同周期下的震荡能量强弱。

【参考文献】：
期刊论文
[1]长江流域近51a来日降水时空变异的多尺度特征[J]. 陈阿娇,贺新光,秦建新,章新平.  长江流域资源与环境. 2016(05)
[2]宁夏回族自治区NDVI的时空变化特征研究[J]. 杜灵通,田庆久.  水土保持通报. 2011(05)
[3]哈尔滨站径流、输沙的多时间尺度特征[J]. 穆兴民,宋小燕,高鹏,王飞,王双银.  自然资源学报. 2011(01)
[4]1965—2005年河北省降水量变化的小波分析[J]. 李春强,杜毅光,李保国.  地理科学进展. 2010(11)
[5]降水量时间序列变化的小波特征[J]. 衡彤,王文圣,丁晶.  长江流域资源与环境. 2002(05)
[6]华北降水时间序列资料的小波分析[J]. 匡正,季仲贞,林一骅.  气候与环境研究. 2000(03)



本文编号：3266142