郑州市近58a降雨量变化分析

第33卷 第3期2010年8月

气象与环境科学

MeteorologicalandEnvironmentalSciences

Vo.l33No.3Aug.2010

郑州市近58a降雨量变化分析

刘少华,胡彩虹,王爱琴

(郑州大学水利与环境学院,郑州450001)

摘 要:采用水文序列中常用的谱分析、有序聚类分析、Kendall秩次相关检验和Man-Kendall检验等方法,分别对郑州市1951-2008年的年降雨量、汛期和非汛期降雨量序列进行周期性、突变性和趋势性检验分析,结果显示:总体上郑州市年降雨量保持平稳,但各年汛期和非汛期的降雨量分别呈现出增加和减少的趋势,而且非汛期降雨量减少的趋势性较为显著;年降雨量和汛期降雨量有较为显著的近似10a的周期,而非汛期降雨量表现为不显著的3a的周期;年降雨量、汛期和非汛期降雨量序列的突变点均在20世纪70年代末和80年代初,但并不显著。

关键词:趋势分析;周期分析;突变分析;降雨量

中图分类号:P426.61+4 文献标识码:A 文章编号:1673-7148(2010)03-0018-05

引 言

气候变暖已是一个不争的事实,近百年来全球以及中国的气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化,它对世界和我国的生态系统及社会经济产生并将持续产生重大影响

[1]

料数据集,包括郑州市年降雨量、汛期(5-9月)和非汛期(1-4月和10-12月)的降雨量资料。1.2 分析方法

本文首先对郑州市1951-2008年的年降雨量、汛

期和非汛期降雨量及各时段(10a)的均值和变差系数进行统计分析,在此基础上采用线性趋势拟合、Kendall秩次相关检验和Man-Kendall检验法对其趋势性进行检验分析,继而通过谱密度分析其周期性,并分别采用有序聚类分析和秩和检验法对其突变点进行识别和显著性检验。1.2.1 Kendall秩次相关检验

[4]

[3]

。作为气候对人类影

响最为关键的因素之一)))降雨,近年来也在发生着巨大的变化。因降水减少,2010年春季西南5省发生百年一遇的大旱,2009年河南发生了50a一遇的干旱。

郑州市为河南省省会,位于河南省中部,北临黄河,西依嵩山,东南为广阔的黄淮平原,属暖温带大陆性气候,郑州汛期降雨量占全年降雨量的60%以上,其降雨特性能够代表河南降雨的特性

[2]

对于序列{Xi},先确定所有对偶值(xi,xj)(j>i)中xi<xj出现的个数k,构造统计量:

U=

式中,

9n(n-1)S=-1

n(n-1)

当n增加时,U很快趋于标准正态分布。假设原序列

D(S)=

无趋势,给定显著性水平A后,查算UA/2,当U

[

UA/2,接受原假设,即序列趋势不显著;反之,拒绝原假设,即序列趋势明显。

S(1)

。因

此,研究郑州市的降雨变化特征对于研究河南省整体的降雨乃至气候变化都有一定的参考意义。本文采用水文序列中常用的一些分析方法,通过对郑州市年降雨量、汛期和非汛期降雨量序列的检验分析,来探究郑州市降雨的各种特性。

1 资料来源及分析方法

1.1 资料来源

选用1951-2008年中国地面国际交换站气候资

收稿日期:2010-06-20;修订日期:2010-07-16

基金项目:河南省教育厅自然科学研究计划项目(2009A57008)资助

作者简介:刘少华(1989-),男,河南驻马店人,学士,主要从事水文学及水资源研究.E-mai:lliushaohua2007@yeah.net