從 輝，周維博，宋 揚(yáng)，賴光東，白潔芳

(長(zhǎng)安大學(xué) a.環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院；b.旱區(qū)地下水文與生態(tài)效應(yīng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710054)

1970—2013年大西安地區(qū)降水時(shí)空變化特征分析

從 輝a,b，周維博a,b，宋 揚(yáng)a,b，賴光東a,b，白潔芳a,b

(長(zhǎng)安大學(xué) a.環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院；b.旱區(qū)地下水文與生態(tài)效應(yīng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710054)

大西安地區(qū)降水資源空間差異較大，為深入了解大西安不同區(qū)域降水時(shí)空分布特征，利用大西安地區(qū)14個(gè)氣象站1970—2013年的逐月降水觀測(cè)資料，采用滑動(dòng)平均法、Mann-Kendall檢驗(yàn)法、小波分析法以及克里金插值法，對(duì)大西安5個(gè)區(qū)域降水量的時(shí)空變化特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：大西安地區(qū)年均降水量為576.65 mm，整體呈下降趨勢(shì)，下降率為-10.04 mm/(10 a)，東部較西部下降顯著，北部較南部下降顯著；年內(nèi)降水量分配不均，降水主要集中在7—9月份，占全年降水總量的50.84%，春、秋季降水量呈下降趨勢(shì)，夏季降水量呈上升趨勢(shì)；研究區(qū)年降水量變化的第1主周期為28 a；全區(qū)多年降水量呈現(xiàn)出少—多—少—多的波動(dòng)趨勢(shì)，突變年份為1980年和1991年；年代際降水量呈現(xiàn)出增加—減少—增加的趨勢(shì)；年降水量空間分布不均，呈現(xiàn)自東南向西北逐漸減少的趨勢(shì)。上述研究成果可為大西安地區(qū)降水資源的合理利用提供參考。

大西安地區(qū)；降水變化；空間分布；Mann-Kendall檢驗(yàn)法；克里金插值法

1 研究背景

大西安歷史悠久，是中華文化的發(fā)祥地之一，包括西安市整個(gè)行政轄區(qū)、咸陽(yáng)市城區(qū)和西咸新區(qū)[1]，地處黃河流域中部的關(guān)中盆地，屬于暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候。該規(guī)劃區(qū)地處中國(guó)陸地版圖中心，是我國(guó)西北內(nèi)陸通往東部地區(qū)的門(mén)戶與樞紐。隨著西部大開(kāi)發(fā)、“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”等戰(zhàn)略的實(shí)施，大西安城市群迎來(lái)難得發(fā)展機(jī)遇。但近年來(lái)，城市內(nèi)澇、水資源短缺等問(wèn)題成為制約其發(fā)展的重要因素，而大氣降水的變化是引起這些問(wèn)題的主要原因。因此，研究大西安地區(qū)降水的時(shí)空分布特征及變化趨勢(shì)，對(duì)該地區(qū)的災(zāi)害預(yù)防、降水資源的合理利用及“海綿城市”建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

近年來(lái)，不少學(xué)者對(duì)西安地區(qū)降水變化特征做了深入研究。肖軍等[2](2006)對(duì)西安市1952—2003年降水量的變化趨勢(shì)進(jìn)行了分析，得出降水量總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。宋令勇等[3](2010)運(yùn)用Mann-Kendall非參數(shù)檢驗(yàn)法，對(duì)西安市1961—2005年的降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出年降水量呈減少趨勢(shì)，其中春、秋季降水減少，夏、冬季降水增加。沈嬌嬌等[4](2015)利用西安市1951—2013年降雨量(日)資料，對(duì)西安市不同等級(jí)降雨特征及未來(lái)演變趨勢(shì)進(jìn)行了研究。綜上可知，該區(qū)域降水變化特征已有大量研究，但是針對(duì)西安地區(qū)和咸陽(yáng)地區(qū)大范圍降水及其不同子區(qū)域時(shí)空分布特征描述相對(duì)較少，如何進(jìn)一步認(rèn)識(shí)降水的時(shí)空分布特征，從而為該地區(qū)降水資源合理利用提供理論支持，仍是需要深入研究的內(nèi)容。

本文利用大西安地區(qū)1970—2013年的月降水資料，將研究區(qū)以西安市主城區(qū)為中心分為5個(gè)研究子區(qū)，采用滑動(dòng)平均法、Mann-Kendall檢驗(yàn)法、小波分析法以及克里金插值法，對(duì)降水的時(shí)空分布特征進(jìn)行分析，并分析其變化原因。

2 研究資料與方法

2.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域包括西安市整個(gè)行政轄區(qū)、咸陽(yáng)市秦都區(qū)、渭城區(qū)、涇陽(yáng)縣和三原縣。研究區(qū)范圍如圖1所示。研究區(qū)位于黃河流域中部關(guān)中平原腹地，經(jīng)度107°40′E—109°49′E，緯度33°42′N—34°53′N之間，東臨華山，西連太白山，南部為秦嶺山區(qū)，北部為渭河平原，東西寬約204 km，南北長(zhǎng)約118 km，總面積12 009 km2，總?cè)丝谶_(dá)1 250萬(wàn)人[5]。研究區(qū)地勢(shì)東南高、西北低，屬于暖溫帶半濕潤(rùn)的季風(fēng)氣候區(qū)，年降水量500～700 mm，多年平均氣溫13.3 ℃，多年平均水面蒸發(fā)量898.8 mm[6]。

圖1 研究區(qū)范圍及地理位置Fig.1 Scope and location of the study area

2.2 研究資料

本文所用資料為大西安地區(qū)14個(gè)氣象站(見(jiàn)圖1)1970—2013年逐月降水量?？紤]到降水的空間差異性，將大西安地區(qū)按照行政區(qū)域和地理位置劃分為5個(gè)研究子區(qū)：城區(qū)(西安市區(qū))、西郊(周至縣、戶縣)、南郊(長(zhǎng)安區(qū)、藍(lán)田縣)、北郊(高陵區(qū)、臨潼區(qū)、閻良區(qū))、咸陽(yáng)區(qū)(咸陽(yáng)市秦都區(qū)、渭城區(qū)、涇陽(yáng)縣、三原縣)。

2.3 研究方法

從時(shí)間和空間2個(gè)角度分析大西安地區(qū)降水量的變化規(guī)律。在時(shí)間上，運(yùn)用滑動(dòng)平均法、Mann-Kendall檢驗(yàn)法和小波分析法對(duì)降水量的年內(nèi)、年際和年代際的變化趨勢(shì)以及突變情況進(jìn)行分析；在空間上，運(yùn)用克里金插值法對(duì)年降水量和季降水量的變化特征進(jìn)行分析。

2.3.1 Mann-Kendall檢驗(yàn)法

Mann-Kendall檢驗(yàn)法是一種非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)法，該方法不需要樣本服從一定的分布，也不受少數(shù)異常值的干擾，目前已被廣泛應(yīng)用于水文趨勢(shì)檢驗(yàn)及突變分析[7]。

Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法中，傾斜度β的計(jì)算方法為

(1)

式中：10時(shí)，序列呈上升趨勢(shì)； 當(dāng)β<0時(shí)，序列呈下降趨勢(shì)[7]。

Mann-Kendall突變檢驗(yàn)法首先是順序和逆序計(jì)算時(shí)間序列均值和方差，再將其標(biāo)準(zhǔn)化[8]，如下所示。

設(shè)一時(shí)間序列為(x1,x2,…,xn)構(gòu)造一秩序列mi，表示xi>xj(1≤j≤i)的樣本累計(jì)數(shù)。定義為

(2)

dk的均值以及方差為：

(3)

(4)

假設(shè)時(shí)間序列是隨機(jī)獨(dú)立的，則統(tǒng)計(jì)量可以表示為

(5)

式中UFk為正向序列。將時(shí)間序列逆序排列，即

(6)

式中UBk為反向序列。

在給定顯著水平α下，若UFk>0，表明該序列呈上升趨勢(shì)，反之為下降趨勢(shì)，若UFk超過(guò)臨界值(UFα/2)，表明上升或下降趨勢(shì)顯著，UFk與UBk曲線的交點(diǎn)為該序列的突變點(diǎn)。

2.3.2 小波分析法

小波分析具有良好的時(shí)、頻局部化特征，能夠揭示隱藏在時(shí)間序列中的變化周期，反映系統(tǒng)在不同時(shí)間尺度中的變化趨勢(shì)[9]。對(duì)于一個(gè)特定的小波函數(shù)φ(t)，時(shí)間序列的小波變換為

(7)

式中：Wf(a,b)為小波變換系數(shù)；a為尺度因子；b為時(shí)間因子；f(t)為時(shí)間序列；φ(t)小波函數(shù)。

將小波系數(shù)的平方值在b域上積分，就可得到小波方差，即

(8)

式中：Var(a)為小波方差，小波方差隨尺度a的變化過(guò)程，稱為小波方差圖，它能反映信號(hào)波動(dòng)的能量隨尺度a的分布，對(duì)應(yīng)峰值處的尺度為該序列的主要時(shí)間尺度。因此，分析小波方差圖，可以確定時(shí)間序列中存在的主周期[8]。

3 結(jié)果與分析

3.1 研究區(qū)降水量時(shí)間變化特征

3.1.1 降水量的年內(nèi)變化特征

通過(guò)對(duì)研究區(qū)1970—2013年降水資料分析(見(jiàn)表1)，可以看出，大西安地區(qū)年內(nèi)降水量分配不均，降水主要集中在5—10月份，占全年降水總量的81.04%，以7—9月份降水量最多，占全年降水總量的50.84%；1月份和12月份降水量最少，僅占全年降水總量的2.08%。Kendall傾斜度β值可表征各月降水量變化趨勢(shì)的范圍大小和顯著性[7]，從表1中可看出，研究區(qū)內(nèi)β值為-0.739～1.482 mm/a，其中3—5,7,10,11月份的β值均為負(fù)值，說(shuō)明該月降水量呈減少趨勢(shì)，由于β值的絕對(duì)值均<1，說(shuō)明減少幅度較?。?，6，8，9，12月份的Kendall傾斜度均為正值，說(shuō)明該月降水量呈增加趨勢(shì)，其中8月份降水量增幅最大，達(dá)1.482 mm/a。

表1 研究區(qū)內(nèi)月平均降水量百分比及Kendall 傾斜度β值

圖2 大西安地區(qū)年降水量距平及5 a滑動(dòng)平均變化趨勢(shì)Fig.2 Trends of average annual precipitation anomalyand 5-year moving average data in big Xi’an region

3.1.2 降水量的年際變化特征

3.1.2.1 降水量趨勢(shì)分析

研究區(qū)內(nèi)1970—2013年均降水量為576.65 mm，年降水量最大值出現(xiàn)在1983年，為920.8 mm，最小值出現(xiàn)在1997年，為347.03 mm，相差573.77 mm。從年降水量距平變化(見(jiàn)圖2)和線性回歸方法得出的擬合公式可以看出，年降水量整體呈下降趨勢(shì)，下降率為-1.004 mm/a。選取5 a滑動(dòng)平均曲線來(lái)反映降水量距平中期平均值的變化趨勢(shì)，可以看出，年降水量具有4個(gè)明顯的變化周期：1970—1982年為緩慢減少期，負(fù)距平幅度>正距平幅度，距平平均值為-9.21 mm；1983—1992年為顯著增加期，正距平幅度>負(fù)距平幅度，距平平均值為

46.72 mm；1993—2004年為顯著減少期，負(fù)距平幅度>正距平幅度，距平平均值為-45.11 mm；2005—2013年為緩慢增加期，正距平幅度>負(fù)距平幅度，距平平均值為14.89 mm。多年降水量呈現(xiàn)出少—多—少—多的波動(dòng)趨勢(shì)。

對(duì)比各研究子區(qū)的年降水量距平變化，見(jiàn)圖3(由于篇幅限制，不逐一列出)，可以看出：城區(qū)、咸陽(yáng)區(qū)、北郊的年降水量呈下降趨勢(shì)，且北郊下降最為顯著，達(dá)-1.644 mm/a，西郊和南郊的年降水量呈上升趨勢(shì)，南郊上升最為顯著，達(dá)0.902 mm/a。從年降水量距平5年滑動(dòng)平均曲線可以看出，各子區(qū)年降水量變化大體一致，均呈現(xiàn)出少—多—少—多的變化趨勢(shì)。其中，20世紀(jì)70年代到80年代初屬于降水減少期，南郊降水少于其他地區(qū)；80年代初到90年代初屬于降水增加期，北郊增加最為顯著；90年代初到2004年屬于降水減少期，西郊減少較大；2005—2013年除北郊外其余各區(qū)降水呈增加趨勢(shì)，北郊正負(fù)距平交替出現(xiàn)，呈波動(dòng)趨勢(shì)，這與北郊降水量呈較大幅度下降趨勢(shì)相一致。

圖4 大西安地區(qū)年降水量M-K統(tǒng)計(jì)曲線Fig.4 M-K statisticalcurves of annual precipita-tion in big Xi’an region

3.1.2.2 降水量突變分析

利用M-K突變檢驗(yàn)法對(duì)研究區(qū)1970—2013年的降水量數(shù)據(jù)進(jìn)行突變分析，由圖4可以看出，在1981—1994年、2010—2012年正向序列(UFk)曲線>0，表明在該時(shí)期研究區(qū)內(nèi)年降水量呈上升趨勢(shì)；在1970—1980年、1995—2009年UFk曲線<0，表明在該時(shí)期研究區(qū)內(nèi)年降水量呈下降趨勢(shì)，進(jìn)入一個(gè)相對(duì)干旱時(shí)期。年降水量整體上呈現(xiàn)出少—多—少—多的趨勢(shì)。1980年是降水量由少到多的突變點(diǎn)，1991年是降水量由多到少的突變點(diǎn)。

圖6 大西安地區(qū)年降水量小波方差Fig.6 Wavelet variance of annual precipitation in big Xi’an region

圖5為各子區(qū)年降水量M-K統(tǒng)計(jì)量曲線。由圖5可以看出，各研究子區(qū)年降水量突變差異較大。城區(qū)年降水量呈現(xiàn)出少—多—少—多的趨勢(shì)，且在1989年附近發(fā)生降水量由多到少的顯著突變；西郊和南郊年降水量變化趨勢(shì)相一致，1980年為降水量由少到多的突變點(diǎn)，1991年為降水量由多到少的突變點(diǎn)；北郊和咸陽(yáng)區(qū)年降水量均呈現(xiàn)出少—多—少的趨勢(shì)，1980年為降水量由少到多的突變點(diǎn)，1992年為降水量由多到少的突變點(diǎn)。對(duì)比各子區(qū)的變化，總體呈現(xiàn)年降水量自南向北減少的趨勢(shì)。

圖5 各子區(qū)年降水量M-K統(tǒng)計(jì)量曲線Fig.5 M-K statistical curves of annual precipitation in different subregions

3.1.2.3 降水量周期分析

通過(guò)小波函數(shù)對(duì)研究區(qū)內(nèi)32 a時(shí)間尺度的降水序列進(jìn)行周期分析，由圖6可以看出，圖中存在4個(gè)較為明顯的峰值。其中，最大峰值對(duì)應(yīng)的時(shí)間尺度是28 a，說(shuō)明在28 a左右周期震蕩最強(qiáng)，是研究區(qū)年降水量變化的第1主周期；第2峰值對(duì)應(yīng)的時(shí)間尺度是6 a，為年降水量變化的第2主周期，第3、第4峰值分別對(duì)應(yīng)的時(shí)間尺度是12 a和3 a，他們依次是研究區(qū)降水的第3、第4主周期。上述4個(gè)周期的波動(dòng)控制著研究區(qū)降水在整個(gè)時(shí)間域內(nèi)的變化特征。

3.1.3 年代際降水量的變化特征

以10 a為時(shí)間尺度，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行年代際降水量趨勢(shì)分析。由圖7可以看出，各研究子區(qū)年代際降水量變化趨勢(shì)基本一致，20世紀(jì)70年代降水量為492.86～586.99 mm，80年代上升為565.13～708.81 mm，平均上升了80.55 mm；90年代下降到460.44～592.17 mm，平均下降了-108.75 mm；2000年以來(lái)又有較大回升，上升至494.48～690.11 mm，平均上升了60.89 mm。其中20世紀(jì)80年代降水量達(dá)到最大值，平均降水量達(dá)625.76 mm，年代際降水量最小值出現(xiàn)在90年代，平均降水量為501.16 mm。年代際降水量整體呈現(xiàn)出增加—減少—增加的趨勢(shì)。從地域上看年代際降水量表現(xiàn)為以城區(qū)為中心，南部>北部，東部>西部，即各年代降水量均呈現(xiàn)自東南向西北遞減的趨勢(shì)。

圖7 各研究子區(qū)年代平均降水量變化曲線Fig.7 Curves of average precipitation of different ages in different subregions

3.2 降水量的空間變化特征

本文通過(guò)對(duì)大西安地區(qū)1970—2013年的降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用地學(xué)統(tǒng)計(jì)中普通克里金插值法，將年和季的降水量及其變化幅度(即Kendall傾斜度β)在整個(gè)研究區(qū)內(nèi)進(jìn)行內(nèi)插，繪制出該地區(qū)年和季的降水量變化幅度的空間分布圖。

3.2.1 年降水序列趨勢(shì)分析

研究區(qū)內(nèi)年均降水量的空間分布情況如圖8(a)所示，可以看出，大西安地區(qū)年均降水量空間分布不均，呈現(xiàn)出自東南向西北逐漸減少的趨勢(shì)，主要受到季風(fēng)和地形的影響[10]，與該地區(qū)東南高，西北低的地勢(shì)密切相關(guān)[6]。年均降水量的變化范圍在670～480 mm，其中最大值出現(xiàn)在藍(lán)田縣境內(nèi)，達(dá)670 mm，最小值出現(xiàn)在涇陽(yáng)縣、三原縣一帶，不足480 mm。

Kendall傾斜度分布情況如圖8(b)所示，可以看出，研究區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)的Kendall傾斜度為負(fù)值，只有西郊的周至和南郊的長(zhǎng)安、藍(lán)田的少部分地區(qū)為正值，說(shuō)明大西安地區(qū)近40年的年降水量除周至和長(zhǎng)安、藍(lán)田的一部分地區(qū)呈上升趨勢(shì)外，大部分地區(qū)呈下降趨勢(shì)。

圖8 研究區(qū)內(nèi)年均降水量和Kendall傾斜度等值線Fig.8 Contours of mean annual precipitation and Kendall gradient in the study area

3.2.2 季降水序列趨勢(shì)分析

以3—5月份為春季，6—8月份為夏季，9—11月份為秋季，12月份—次年2月份為冬季的季節(jié)劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)研究區(qū)內(nèi)季降水量進(jìn)行分析，各季節(jié)降水量空間變化趨勢(shì)如圖9所示。由圖9(a)可看出，春季研究區(qū)內(nèi)β值均為負(fù)值，變化范圍在-1.45～-0.75 mm/a，說(shuō)明春季全區(qū)降水量均呈下降趨勢(shì)，其中在西部地區(qū)自西向東下降趨勢(shì)越來(lái)越明顯，在東部地區(qū)，自東向西下降趨勢(shì)越來(lái)越明顯，在中部地區(qū)，自南向北下降逐漸顯著。由圖9(b)可看出，夏季降水與春季不同，夏季β值除咸陽(yáng)區(qū)和北郊的少部分地區(qū)為負(fù)值外，其他均為正值變化,范圍在-0.2～1.8 mm/a,說(shuō)明夏季除三原縣和臨潼區(qū)的部分地區(qū)略微呈下降趨勢(shì)外，其余地區(qū)的降水量均表現(xiàn)出不同程度的上升趨勢(shì)，且南部上升較北部明顯。由圖9(c)可看出，秋季降水與春季類似，除西郊周至的部分地區(qū)β值為正值外，其他地區(qū)均為負(fù)值，變化范圍在-1.4～0.7 mm/a,表明秋季降水除周至的部分地區(qū)呈上升趨勢(shì)外，其他地區(qū)均呈不同程度的下降趨勢(shì)，且自西向東下降趨勢(shì)越來(lái)越明顯。由圖9(d)可看出，冬季β值在南郊為正值，北郊和咸陽(yáng)區(qū)為負(fù)值，變化范圍在-0.1～0.5 mm/a,說(shuō)明冬季降水量在東南部呈增加趨勢(shì)，西北部呈降低趨勢(shì)，但總體來(lái)說(shuō)，增加和降低趨勢(shì)均不明顯。

圖9 研究區(qū)內(nèi)四季降水量Kendall傾斜度等值線

3.3 原因分析

研究區(qū)內(nèi)降水量年際變化較大，主要受大陸性季風(fēng)氣候的影響，豐水年和枯水年交替出現(xiàn)，降水量呈現(xiàn)出少—多—少—多的波動(dòng)趨勢(shì)，據(jù)記載20世紀(jì)60年代到80年代中期為弱季風(fēng)階段，80年代中期到90年代中期變現(xiàn)為強(qiáng)季風(fēng)階段[11]，這與研究區(qū)內(nèi)降水量在20世紀(jì)80年代達(dá)到最大值相一致。降水量空間分布不均，呈現(xiàn)出南多北少的趨勢(shì)，主要與南高北低的地形有關(guān)，南部為秦嶺山區(qū)受到季風(fēng)影響更為強(qiáng)烈，降水量要大于北部的平原區(qū)。

4 結(jié) 論

(1) 大西安地區(qū)1970—2013年降水量呈波動(dòng)下降趨勢(shì)，下降率為-10.04 mm/(10 a)；各研究子區(qū)中，城區(qū)、咸陽(yáng)區(qū)、北郊的年降水量呈下降趨勢(shì)，且北郊下降最為顯著，達(dá)-1.644 mm/a，西郊和南郊的年降水量呈上升趨勢(shì)，南郊上升最為顯著，達(dá)0.902 mm/a；研究區(qū)降水突變年份主要在1980年和1991年。研究區(qū)內(nèi)降水在時(shí)間序列存在周期性，在32 a的時(shí)間尺度上，28 a左右周期震蕩最強(qiáng)。

(2) 年代際降水量呈現(xiàn)出增加—減少—增加的趨勢(shì)，20世紀(jì)80年代降水量達(dá)到最大值，平均降水量達(dá)625.76 mm，90年代出現(xiàn)最小值，平均降水量為501.16 mm。年降水量空間分布不均，呈現(xiàn)自東南向西北逐漸減少的趨勢(shì)。年均降水量的變化范圍在670～480 mm, 其中最大值出現(xiàn)在藍(lán)田縣境內(nèi)，達(dá)670 mm，最小值出現(xiàn)在涇陽(yáng)縣、三原縣一帶，不足480 mm。

(3) 各季節(jié)降水量在空間上呈現(xiàn)出自東南向西北逐漸減少的趨勢(shì)。在時(shí)間上，春季降水量呈減少趨勢(shì)，變化范圍在-1.45～-0.75 mm/a；夏季降水量除三原縣和臨潼區(qū)的部分地區(qū)呈下降趨勢(shì)外，其余地區(qū)均表現(xiàn)出不同程度的上升趨勢(shì)，變化范圍在-0.2～1.8 mm/a；秋季降水量除周至呈上升趨勢(shì)外，其余地區(qū)均為下降趨勢(shì)，變化范圍在-1.4～0.7 mm/a；冬季東南部降水量呈上升趨勢(shì)，西北部呈下降趨勢(shì)，但整體上升和下降均不明顯，變化范圍在-0.1～0.5 mm/a。

從研究結(jié)果可知，研究區(qū)內(nèi)降水量主要集中在7—9月份，可以在此期間蓄水供枯水季使用。此外，降水空間上呈現(xiàn)出南多北少，而北部地區(qū)人口密度較南部地區(qū)大，需水量大，因此可考慮將南部地區(qū)的水供給北部地區(qū)使用。整體來(lái)看，研究區(qū)內(nèi)多年降水量變化不大，豐水年和枯水年交替出現(xiàn)，降水量在2000年后雖呈現(xiàn)微弱上升期，但整體仍處于下降階段，加之需水量大，應(yīng)當(dāng)合理利用。

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(編輯：占學(xué)軍)

Spatial and Temporal Variations of Precipitation inBig Xi’an Region During 1970-2013

CONG Hui1,2，ZHOU Wei-bo1,2，SONG Yang1,2，LAI Guang-dong1,2，BAI Jie-fang1,2

(1.College of Environmental Science and Engineering, Chang’an University, Xi’an 710054, China; 2.Key Laboratory of Subsurface Hydrology and Ecology in Arid Areas of Ministry of Education, Chang’an University, Xi’an 710054, China)

The spatial distribution of precipitation is uneven in Big Xi’an region. According to the monthly precipi-

tation data from 14 meteorological stations in Big Xi’an during 1970-2013, we analyzed the spatial and temporal variations of precipitation in five areas of Big Xi’an region by using moving average method, Mann-Kendall test method, wavelet analysis method and the Kriging interpolation method. Results show that the average annual precipitation in Big Xi’an region was 576.65 mm, decreasing overall with a rate of -10.04 mm/10 a. Decreases in precipitation in the east and north of Xi’an were more obvious than those in the west and south. Moreover, the distribution of precipitation in a year was uneven, mainly from July to September, accounting for 50.84% of the total annual precipitation. In addition, precipitations in spring and autumn presented a downward trend, but precipitation in summer was in an upward trend. The first main period of annual precipitation change in the study area was 28 years. Precipitation in multiple years in the area experienced a fluctuation in “l(fā)ess-more-less-more” trend, with abrupt changes in 1980 and 1991; but interdecadal precipitation in the study area showed a trend from increase to decline and then to increase. In addition, the spatial distribution of annual precipitation is uneven, gradually decreasing from the southeast to the northwest. The research results could offer reference to the rational utilization of precipitation resources in Big Xi’an region.

Big Xi’an region; precipitation variation; spatial distribution; Mann-Kendall test; Kriging interpolation method

2016-07-18；

2016-09-29

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(12120113004800)

從 輝(1992-)，女，河北唐山人，碩士研究生，主要從事水文地質(zhì)方面的研究，(電話)15829601713(電子信箱)853984166@qq.com。

周維博(1956-)，男，陜西乾縣人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事水資源與水環(huán)境及節(jié)水灌溉方面的研究，(電話)13991308286(電子信箱)zwbzyz823@163.com。

10.11988/ckyyb.20160730

2017,34(8):18-23,29

P641.74

A

1001-5485(2017)08-0018-06