1960-2014年河南极端降水特征分析
发布时间：2021-09-12 19:21
基于河南1960-2014年17个气象台站日降水实测数据,采用线性趋势与分析方法,根据选取的9个极端降水指数,分析了河南省极端降水的时间演化和空间分布,探讨了影响极端降水的因素.结果表明:（1）河南极端降水指数多年均值的空间分布整体呈现由北向南连续干日数减弱、年总降水量和大雨暴雨日数增多,自西向东平均日降水强度增强的分布规律.（2）该区极端降水指数长期演变趋势存在一定的空间差异.大部分地区降水量减少,但发生干旱和大到暴雨的日数却增加;而河南东部地区的极端降水事件呈现增强趋势,南部地区则表现为减弱趋势.（3）极端降水指数具有明显的年际和年代际时间变化规律,整体表现为20世纪80年代早期偏多、90年代偏少、21世纪后又增多的特点.河南地区极端降水变化符合我国中部和北部地区极端降水整体呈减少趋势的研究结果;引起其变化的重要原因为异常大气环流所致.而由于极端降水事件本身的特殊性和复杂性,区域内极端降水事件的物理成因和机制还需要深入研究.
【文章来源】：河南大学学报(自然科学版). 2020,50(03)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
河南省17个气象站点的空间分布图
河南极端降水指数年均值的空间分布见图2.结果显示,河南连续干日指数CDD大致呈现出由北向南逐渐减少的纬向分布特征.河南CDD指数平均为50 d,北部地区连续干日数在50 d以上,其中以安阳连续干日数最高(71 d);南部地区则在40 d左右变化,以固始的连续干日数最低(仅32 d).与连续干日年均值的空间分布相反,年总降水量PRCPTOT的多年均值在河南南部地区维持在850 mm以上,以信阳和固始的年总降水量最高,超过1 000 mm;北部地区仅在500～600 mm之间;河南整体的年总降水量多年均值为734 mm.其他指数,如强降水量R95p、中雨日数R10、大雨日数R20、暴雨日数R25的多年平均空间分布,与年总降水量呈现相同的空间分布趋势,表现为由北向南降水量逐渐增强,中雨、大雨以及暴雨日数逐渐增多的变化规律.河南极端降水指标R95p、R10、R20和R25的多年均值分别为209 mm、21 d、10 d和7 d.剩余极端降水指标,如年1 d最大降水量RX1day、年5 d最大降水量RX5day、平均日降水强度SDII,其多年均值的空间分布主要呈由东向西、自南而北逐渐减小的变化趋势;RX1day、RX5day和SDII指数的高值区主要分布在河南南部的驻马店、信阳和固始,低值区主要集中在河南西部的三门峡和卢氏;其平均值分别为84 mm、132 mm和11 mm/d.总体而言,河南极端降水多年均值主要表现为由北向南干旱日数减弱、年总降水量和大雨暴雨日数增多;由西向东平均日降水强度增强的变化特征.2.2 极端降水指数变化趋势的空间分布
图3显示了河南极端降水指数长期变化趋势的空间分布.由图可见,1960-2014年间,河南地区极端降水指数的长期变化趋势表现出一定的空间分布差异.对连续干日CDD而言,河南省整体以增加趋势为主,增加趋势的站点比例约占70.59%.其中增加幅度的高值区以西部地区为主(>0.12 d/a),中部和南部地区次之;而其余站点呈减少趋势,以安阳的减小幅度最大(-0.27 d/a),新乡、三门峡、商丘和宝丰的减少幅度较小,在-0.06～0 d/a之间.年总降水量PRCPTOT以减少趋势为主,呈减少趋势的站点占总数的76.47%,减少较强的区域主要集中在南部的驻马店、信阳、固始,北部的新乡和孟津,以及西部地区的西峡;减少速率>1 mm/a.PRCPTOT增加的站点主要为商丘和西华,速率>1 mm/a;许昌和卢氏的增加速率较小,<0.2 mm/a.强降水量R95p指数在河南中部站点以增加趋势为主,以西华增加速率最大(2.31 mm/a);河南北部安阳、新乡、三门峡、孟津和南部的驻马店、固始则以减少趋势为主,最高速率为1.41 mm/a.中雨日数R10整体以减少趋势为主,个别站点呈增加趋势.大雨日数R20和暴雨日数R25变化趋势的空间分布以河南中部地带(33°～35° N)增加为主,此区域以南和以北地区均呈现出减少的变化趋势.整体而言,R10、R20和R25的变化幅度均较小,速率多在0.01～0.03 d/a之间变化.年1 d最大降水量RX1day和年5 d最大降水量RX5day以减少趋势为主,减少的站点比例为70%;东部的商丘和西华则呈增加趋势,其变化幅度<0.5 mm/a.平均日降水强度SDII整体以增加趋势为主,高值区集中在中部地区(0.02～0.05 mm/(d·a));南部的信阳和固始以减少趋势为主.此外,对9个极端降水指标的显著性检验结果显示,仅有个别站位的个别指标通过了0.05的显著性检验,表明该区的极端降水事件长期的变化趋势仍有一定的不确定性.总体而言,该区极端降水的变化趋势表现为大部分站点呈现出年总降水量、中雨日数和日最大降水量减少,而连续干日、大雨和暴雨日数、平均日降水强度增加(增强)的趋势;表明河南大部分地区降水量减少,但发生干旱和大到暴雨的日数却增加的变化特征.然而对于东部地区的商丘和西华站而言,除CDD外,其余极端降水指标均呈现出增加的变化趋势,表明该区极端降水事件在增强.对于南部的信阳和固始,除连续干日CDD呈增加趋势外,其余多数极端降水指标均呈减少趋势,表明该区极端降水事件在减弱.
【参考文献】：
期刊论文
[1]中世纪暖期豫北地区干旱灾害研究[J]. 李开封,高文华,李溯源,武大伟. 河南大学学报(自然科学版). 2018(03)
[2]1960-2013年黄淮海平原极端降水时空变化特征[J]. 房俊晗,郭斌,张振克,陈忠升,王鑫. 河南大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]基于M-K、小波和R/S方法的豫南地区气候变化的多时间尺度分析[J]. 翟秋敏,张文佳,安宁,李国栋. 河南大学学报(自然科学版). 2017(05)
[4]1960～2014年河南极端气温事件时空演变分析[J]. 高文华,李开封,崔豫. 地理科学. 2017(08)
[5]1961-2011年中国南方地区极端降水事件变化[J]. 任正果,张明军,王圣杰,朱小凡,董蕾,强芳. 地理学报. 2014(05)
[6]近50年来中国极端降水趋势与物理成因研究综述[J]. 高涛,谢立安. 地球科学进展. 2014(05)
[7]1962-2011年长江流域极端气温事件分析[J]. 王琼,张明军,王圣杰,骆书飞,汪宝龙,朱小凡. 地理学报. 2013(05)
[8]中国极端气候变化观测研究回顾与展望[J]. 任国玉,封国林,严中伟. 气候与环境研究. 2010(04)
[9]中国极端强降水日数与ENSO的关系[J]. 李威,翟盘茂. 气候变化研究进展. 2009(06)
[10]基于地统计和GIS的河南省降水量和蒸发量空间变异性分析[J]. 陈海生,曹瑛杰. 河南大学学报(自然科学版). 2008(02)
硕士论文
[1]气候变化对我国粮食单产影响的实证分析[D]. 李美娟.中国农业科学院 2014
本文编号：3394800
【文章来源】：河南大学学报(自然科学版). 2020,50(03)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
河南省17个气象站点的空间分布图
河南极端降水指数年均值的空间分布见图2.结果显示,河南连续干日指数CDD大致呈现出由北向南逐渐减少的纬向分布特征.河南CDD指数平均为50 d,北部地区连续干日数在50 d以上,其中以安阳连续干日数最高(71 d);南部地区则在40 d左右变化,以固始的连续干日数最低(仅32 d).与连续干日年均值的空间分布相反,年总降水量PRCPTOT的多年均值在河南南部地区维持在850 mm以上,以信阳和固始的年总降水量最高,超过1 000 mm;北部地区仅在500～600 mm之间;河南整体的年总降水量多年均值为734 mm.其他指数,如强降水量R95p、中雨日数R10、大雨日数R20、暴雨日数R25的多年平均空间分布,与年总降水量呈现相同的空间分布趋势,表现为由北向南降水量逐渐增强,中雨、大雨以及暴雨日数逐渐增多的变化规律.河南极端降水指标R95p、R10、R20和R25的多年均值分别为209 mm、21 d、10 d和7 d.剩余极端降水指标,如年1 d最大降水量RX1day、年5 d最大降水量RX5day、平均日降水强度SDII,其多年均值的空间分布主要呈由东向西、自南而北逐渐减小的变化趋势;RX1day、RX5day和SDII指数的高值区主要分布在河南南部的驻马店、信阳和固始,低值区主要集中在河南西部的三门峡和卢氏;其平均值分别为84 mm、132 mm和11 mm/d.总体而言,河南极端降水多年均值主要表现为由北向南干旱日数减弱、年总降水量和大雨暴雨日数增多;由西向东平均日降水强度增强的变化特征.2.2 极端降水指数变化趋势的空间分布
图3显示了河南极端降水指数长期变化趋势的空间分布.由图可见,1960-2014年间,河南地区极端降水指数的长期变化趋势表现出一定的空间分布差异.对连续干日CDD而言,河南省整体以增加趋势为主,增加趋势的站点比例约占70.59%.其中增加幅度的高值区以西部地区为主(>0.12 d/a),中部和南部地区次之;而其余站点呈减少趋势,以安阳的减小幅度最大(-0.27 d/a),新乡、三门峡、商丘和宝丰的减少幅度较小,在-0.06～0 d/a之间.年总降水量PRCPTOT以减少趋势为主,呈减少趋势的站点占总数的76.47%,减少较强的区域主要集中在南部的驻马店、信阳、固始,北部的新乡和孟津,以及西部地区的西峡;减少速率>1 mm/a.PRCPTOT增加的站点主要为商丘和西华,速率>1 mm/a;许昌和卢氏的增加速率较小,<0.2 mm/a.强降水量R95p指数在河南中部站点以增加趋势为主,以西华增加速率最大(2.31 mm/a);河南北部安阳、新乡、三门峡、孟津和南部的驻马店、固始则以减少趋势为主,最高速率为1.41 mm/a.中雨日数R10整体以减少趋势为主,个别站点呈增加趋势.大雨日数R20和暴雨日数R25变化趋势的空间分布以河南中部地带(33°～35° N)增加为主,此区域以南和以北地区均呈现出减少的变化趋势.整体而言,R10、R20和R25的变化幅度均较小,速率多在0.01～0.03 d/a之间变化.年1 d最大降水量RX1day和年5 d最大降水量RX5day以减少趋势为主,减少的站点比例为70%;东部的商丘和西华则呈增加趋势,其变化幅度<0.5 mm/a.平均日降水强度SDII整体以增加趋势为主,高值区集中在中部地区(0.02～0.05 mm/(d·a));南部的信阳和固始以减少趋势为主.此外,对9个极端降水指标的显著性检验结果显示,仅有个别站位的个别指标通过了0.05的显著性检验,表明该区的极端降水事件长期的变化趋势仍有一定的不确定性.总体而言,该区极端降水的变化趋势表现为大部分站点呈现出年总降水量、中雨日数和日最大降水量减少,而连续干日、大雨和暴雨日数、平均日降水强度增加(增强)的趋势;表明河南大部分地区降水量减少,但发生干旱和大到暴雨的日数却增加的变化特征.然而对于东部地区的商丘和西华站而言,除CDD外,其余极端降水指标均呈现出增加的变化趋势,表明该区极端降水事件在增强.对于南部的信阳和固始,除连续干日CDD呈增加趋势外,其余多数极端降水指标均呈减少趋势,表明该区极端降水事件在减弱.
【参考文献】：
期刊论文
[1]中世纪暖期豫北地区干旱灾害研究[J]. 李开封,高文华,李溯源,武大伟. 河南大学学报(自然科学版). 2018(03)
[2]1960-2013年黄淮海平原极端降水时空变化特征[J]. 房俊晗,郭斌,张振克,陈忠升,王鑫. 河南大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]基于M-K、小波和R/S方法的豫南地区气候变化的多时间尺度分析[J]. 翟秋敏,张文佳,安宁,李国栋. 河南大学学报(自然科学版). 2017(05)
[4]1960～2014年河南极端气温事件时空演变分析[J]. 高文华,李开封,崔豫. 地理科学. 2017(08)
[5]1961-2011年中国南方地区极端降水事件变化[J]. 任正果,张明军,王圣杰,朱小凡,董蕾,强芳. 地理学报. 2014(05)
[6]近50年来中国极端降水趋势与物理成因研究综述[J]. 高涛,谢立安. 地球科学进展. 2014(05)
[7]1962-2011年长江流域极端气温事件分析[J]. 王琼,张明军,王圣杰,骆书飞,汪宝龙,朱小凡. 地理学报. 2013(05)
[8]中国极端气候变化观测研究回顾与展望[J]. 任国玉,封国林,严中伟. 气候与环境研究. 2010(04)
[9]中国极端强降水日数与ENSO的关系[J]. 李威,翟盘茂. 气候变化研究进展. 2009(06)
[10]基于地统计和GIS的河南省降水量和蒸发量空间变异性分析[J]. 陈海生,曹瑛杰. 河南大学学报(自然科学版). 2008(02)
硕士论文
[1]气候变化对我国粮食单产影响的实证分析[D]. 李美娟.中国农业科学院 2014
本文编号：3394800
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3394800.html
