长沙市降水变化规律研究
发布时间：2022-02-22 03:24
利用长沙市1951—2013年的逐日降水数据,结合变差系数Cv、气象线性趋势、Pearson相关系数和Morlet小波分析等方法,分析近63 a长沙市的降水变化特征。研究结果表明:1)长沙市降水量较丰富,在年内分布上,其降水主要集中于春夏两季,秋冬季节的降水量相对较少且变化率较大（0.47～0.49）; 2)在年际分布上,长沙市多年平均降水量总体呈现出增加趋势,其中夏、秋、冬三季降水量呈现出微弱的增加趋势,而春季降水量表现为微弱的减少趋势; 3)长沙市降水的主变化周期为28 a,且受到春、夏两季降水变化周期的影响较大。本研究结果在一定程度上揭示了长沙市降水量的时间（年际与年内）变化趋势和周期性特征,以期为长沙地区的水资源利用、旱涝灾害防治和水利基础设施建设等方面提供科学参考。
【文章来源】：江西科学. 2020,38(05)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
长沙市区位图
本文所用数据为中国气象数据共享网长沙站57679 (见图1) 1951—2013年的逐日降水数据(从1951年1月1日开始截止到2013年12月31日)，从年内和年际变化2个方面来分析长沙市降水量变化趋势、相关性与变化周期，以揭示长沙市降水的时间变化规律。具体研究方法如下(研究流程见图2)。2.2.1 数据整理
1)年降水量多年变化趋势。长沙市年降水量的年际变化特征如图3所示，区域内年降水量整体呈现出波动性增长态势。20世纪50—80年代，年代降水量平均值均低于多年降水量平均值(1 429.8 mm)，但是区域内年代降水量在20世纪90年代(1 597.5 mm)达到最大，并且20世纪90年代和21世纪初期(1 436.6 mm)的降水量均值都高于多年降水量平均值，可见长沙市的年降水量呈现出波动增长。从整体来看，其降水变率Cv值为0.17，但其变化的波动幅度存在一定的差异;以20世纪60年代为例，其年降水量最多的一年与最少的一年的差值达到了933.7 mm;而20世纪80年代间的差值为477 mm。由此可得，长沙市近几十年的降水量整体上呈现出波动性增加趋势，其气候倾向率为7.411 mm/(10a)。基于大气环流模式，周莉[9]等中国东部地区的不同城市群下垫面对气候的变化状况进行了模拟演算，将模拟演算的结果结合区域的特征，分析得到中国东部地区随着城市进展会造成了大范围的降水减少。从理论上来讲，长沙市受城市进程中出现的城市热岛效应的影响，区域内气温上升会提高城市上空大气稳定性和减少地表的蒸发量，从而不易发生垂直对流，容易导致城市干岛效应的形成，长沙市的降水频率应当呈现出下降趋势，降水量减少。但是以上数据分析显示，长沙市的降水量却呈现出增加趋势，可能是由于区域气候变化和高强度人类活动等因素的影响，导致区域内极端天气增多，暴雨和特大暴雨发生概率增加。2)多年季节平均降水量变化特征。根据长沙市四季降水量线性图(图4)对长沙市的四季降水进行分析。结果表明:夏季降水、冬季降水与年降水量变化趋势大概相同总体呈现出增加趋势，其中夏季的变化倾向比冬季明显，以16.494 mm/(10a)的趋势增长;秋季降水量整体的变化特征不明显，气候倾向率仅是0.651 mm/(10a);春季降水量则以9.637 mm/(10a)的变化率减少，呈现出减少趋势。由此可见，长沙市近63 a年降水量整体呈现为增多的趋势，但不同季节的年际降水量趋势存在一定的差异。春季降水与其他季节的降水呈现出相反趋势的原因较为复杂，中国南方地区水汽主要是由中国南海北部、中南半岛以及青藏高原南侧的西南风或偏西风进行输送，这些地区也是中国南方地区的水汽主要来源地[10]。张博[11]等运用全球模式分析了西太平洋春季的海洋表面温度对我国江南地区春雨所造成的影响(根据定义:中国25°～28°N,110°E以东地区代表江南，长沙市位于中国的江南地区)，研究中表明当西太平洋的副热带地区在春出现的海面表层温度升高时，会伴随着西太平洋中低纬度的副热带高气压带气压和青藏高原东南侧的低压涡旋强度的削弱，从而造成西太平洋和青藏高原之间的西南风减弱，这就是导致江南地区3—5月份降水量降低的重要原因，由此可见，长沙市春季降雨的减少与西南风或偏西风相关。受多种因素共同影响，东亚区域内的气候变化并不一致，区域内存在着热力差异[12]会对西南风或偏西风产生影响，这种影响可能就是长沙市春季降水表现出减少趋势的原因。
【参考文献】：
期刊论文
[1]碧流河水库近30年气温与降水变化特征分析[J]. 于越男,谢在刚,汪天祥,许士国,胡素端. 东北水利水电. 2019(03)
[2]基于小波变换的广州市气温降水年际变化规律分析[J]. 刘妮妮,孙芹芹. 现代电子技术. 2019(05)
[3]中国南方春季降水年际变化强度的年代际变化及其与海温异常的联系[J]. 徐超,乔云亭. 气象科学. 2018(03)
[4]基于Morlet小波的长沙降水周期分析[J]. 邱庆栋,章竹青,彭梦霜,程理君,邓大海. 低碳世界. 2016(33)
[5]长沙市近50年降水特征及变化趋势[J]. 李湘龙,张坤. 农村经济与科技. 2015(09)
[6]长沙市年降水变化规律及其对水库调度的影响[J]. 卢荣琼,刘迎春,黄柱坚,邱庆栋. 湖南农业科学. 2015(08)
[7]Precipitation trends and variability from 1950 to 2000 in arid lands of Central Asia[J]. XU Ligang,ZHOU Hongfei,DU Li,YAO Haijiao,WANG Huaibo. Journal of Arid Land. 2015(04)
[8]IPCC第一工作组第五次评估报告对全球气候变化认知的最新科学要点[J]. 沈永平,王国亚. 冰川冻土. 2013(05)
[9]春季中国南方雨带年际变动与大气环流异常[J]. 蒋品平,赵平. 气象学报. 2012(04)
[10]近50年来南京梅雨期降雨量变化特征分析[J]. 徐福刚. 科技创新导报. 2012(23)
本文编号：3638593
【文章来源】：江西科学. 2020,38(05)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
长沙市区位图
本文所用数据为中国气象数据共享网长沙站57679 (见图1) 1951—2013年的逐日降水数据(从1951年1月1日开始截止到2013年12月31日)，从年内和年际变化2个方面来分析长沙市降水量变化趋势、相关性与变化周期，以揭示长沙市降水的时间变化规律。具体研究方法如下(研究流程见图2)。2.2.1 数据整理
1)年降水量多年变化趋势。长沙市年降水量的年际变化特征如图3所示，区域内年降水量整体呈现出波动性增长态势。20世纪50—80年代，年代降水量平均值均低于多年降水量平均值(1 429.8 mm)，但是区域内年代降水量在20世纪90年代(1 597.5 mm)达到最大，并且20世纪90年代和21世纪初期(1 436.6 mm)的降水量均值都高于多年降水量平均值，可见长沙市的年降水量呈现出波动增长。从整体来看，其降水变率Cv值为0.17，但其变化的波动幅度存在一定的差异;以20世纪60年代为例，其年降水量最多的一年与最少的一年的差值达到了933.7 mm;而20世纪80年代间的差值为477 mm。由此可得，长沙市近几十年的降水量整体上呈现出波动性增加趋势，其气候倾向率为7.411 mm/(10a)。基于大气环流模式，周莉[9]等中国东部地区的不同城市群下垫面对气候的变化状况进行了模拟演算，将模拟演算的结果结合区域的特征，分析得到中国东部地区随着城市进展会造成了大范围的降水减少。从理论上来讲，长沙市受城市进程中出现的城市热岛效应的影响，区域内气温上升会提高城市上空大气稳定性和减少地表的蒸发量，从而不易发生垂直对流，容易导致城市干岛效应的形成，长沙市的降水频率应当呈现出下降趋势，降水量减少。但是以上数据分析显示，长沙市的降水量却呈现出增加趋势，可能是由于区域气候变化和高强度人类活动等因素的影响，导致区域内极端天气增多，暴雨和特大暴雨发生概率增加。2)多年季节平均降水量变化特征。根据长沙市四季降水量线性图(图4)对长沙市的四季降水进行分析。结果表明:夏季降水、冬季降水与年降水量变化趋势大概相同总体呈现出增加趋势，其中夏季的变化倾向比冬季明显，以16.494 mm/(10a)的趋势增长;秋季降水量整体的变化特征不明显，气候倾向率仅是0.651 mm/(10a);春季降水量则以9.637 mm/(10a)的变化率减少，呈现出减少趋势。由此可见，长沙市近63 a年降水量整体呈现为增多的趋势，但不同季节的年际降水量趋势存在一定的差异。春季降水与其他季节的降水呈现出相反趋势的原因较为复杂，中国南方地区水汽主要是由中国南海北部、中南半岛以及青藏高原南侧的西南风或偏西风进行输送，这些地区也是中国南方地区的水汽主要来源地[10]。张博[11]等运用全球模式分析了西太平洋春季的海洋表面温度对我国江南地区春雨所造成的影响(根据定义:中国25°～28°N,110°E以东地区代表江南，长沙市位于中国的江南地区)，研究中表明当西太平洋的副热带地区在春出现的海面表层温度升高时，会伴随着西太平洋中低纬度的副热带高气压带气压和青藏高原东南侧的低压涡旋强度的削弱，从而造成西太平洋和青藏高原之间的西南风减弱，这就是导致江南地区3—5月份降水量降低的重要原因，由此可见，长沙市春季降雨的减少与西南风或偏西风相关。受多种因素共同影响，东亚区域内的气候变化并不一致，区域内存在着热力差异[12]会对西南风或偏西风产生影响，这种影响可能就是长沙市春季降水表现出减少趋势的原因。
【参考文献】：
期刊论文
[1]碧流河水库近30年气温与降水变化特征分析[J]. 于越男,谢在刚,汪天祥,许士国,胡素端. 东北水利水电. 2019(03)
[2]基于小波变换的广州市气温降水年际变化规律分析[J]. 刘妮妮,孙芹芹. 现代电子技术. 2019(05)
[3]中国南方春季降水年际变化强度的年代际变化及其与海温异常的联系[J]. 徐超,乔云亭. 气象科学. 2018(03)
[4]基于Morlet小波的长沙降水周期分析[J]. 邱庆栋,章竹青,彭梦霜,程理君,邓大海. 低碳世界. 2016(33)
[5]长沙市近50年降水特征及变化趋势[J]. 李湘龙,张坤. 农村经济与科技. 2015(09)
[6]长沙市年降水变化规律及其对水库调度的影响[J]. 卢荣琼,刘迎春,黄柱坚,邱庆栋. 湖南农业科学. 2015(08)
[7]Precipitation trends and variability from 1950 to 2000 in arid lands of Central Asia[J]. XU Ligang,ZHOU Hongfei,DU Li,YAO Haijiao,WANG Huaibo. Journal of Arid Land. 2015(04)
[8]IPCC第一工作组第五次评估报告对全球气候变化认知的最新科学要点[J]. 沈永平,王国亚. 冰川冻土. 2013(05)
[9]春季中国南方雨带年际变动与大气环流异常[J]. 蒋品平,赵平. 气象学报. 2012(04)
[10]近50年来南京梅雨期降雨量变化特征分析[J]. 徐福刚. 科技创新导报. 2012(23)
本文编号：3638593
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