王楓 武玉龍 王大旺 付亞楠

摘要 利用北疆地區(qū)15個(gè)縣市1961—2014年逐日降水資料，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、一元線性回歸、小波變換分析等方法，研究了北疆地區(qū)年平均降水量年際變化、年平均降水量距平變化、月降水量變化特征以及中雨日數(shù)、大雨日數(shù)、極端降水日數(shù)變化規(guī)律，得出以下結(jié)論：（1）對(duì)年平均降水量年際變化規(guī)律分析得出，北疆地區(qū)年平均水量呈逐年遞增趨勢(shì)，降水量?jī)A向率約為12 mm/10年，年平均降水量每10年增加12 mm;（2） 通過(guò)年平均降水量距平變化分析得出，1961—1985年期間年平均降水量較少，從1998年開始北疆地區(qū)年降水量高于平均值水平，降水量相對(duì)偏多;（3） 通過(guò)對(duì)1月、4月、7月、10月這4個(gè)代表月降水量變化分析得出，4個(gè)月份逐年的月降水量均呈遞增趨勢(shì)，其中7月份降水量遞增幅度最大，降水量?jī)A向率約為21.7 mm/10年;（4） 通過(guò)對(duì)極端降水變化規(guī)律分析得出，北疆地區(qū)中雨日數(shù)呈逐年遞增趨勢(shì)，每10年增加5 d左右，大雨日數(shù)每10年增加1 d左右，極端降水日數(shù)每10年增加6 d左右;（5）通過(guò)小波變換分析得出，年平均降水時(shí)間序列在年際演變過(guò)程中，存在2～4年的小尺度、4～8年的中尺度、8～16年的大尺度的周期變化規(guī)律;（6）對(duì)代表月降水量數(shù)據(jù)M-K突變檢驗(yàn)分析得出，1986年為1月份、7月份降水量的一個(gè)突變年，1975年、1984年為4月份降水量的2個(gè)突變年，1985年為10月份降水量的一個(gè)突變年。

關(guān)鍵詞 降水;傾向率;小波變換;突變檢驗(yàn);極端降水

中圖分類號(hào)：P426.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3305（2019）06-027-06

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.06.012

Time Evolution of Precipitation Characteristics in Northern Xinjiang

WANG Fenget al（Shanghai Supply and Delivery Division，CMA，Shanghai 200050）

Abstract In this paper，daily precipitation data of 15 counties from 1961 to 2014 were used，and mathematical statistics，linear regression method，wavelet transform analysis were adopted to study the average annual precipitation，annual average precipitation anomaly a variety of characteristics and the number of moderate days，heavy rain for several days，extreme changes in precipitation patterns，the representative of the number of monthly precipitation in Northern Xinjiang，the following conclusions： （1） the average annual precipitation variation analysis showed the average water year increasing trend，precipitation trend rate of about 12 mm/10 years，the average annual precipitation per decade 12 mm; （2） by the average annual rainfall anomaly change analysis concluded that in 1961，less the average annual precipitation for the period 1985 ，since 1998 the average annual precipitation in northern areas than the level of rainfall is relatively high side; （3） by January，April，July，October is the month that four changes in precipitation analysis results，four months each year of monthly precipitation showed an increasing trend，which increments the biggest rainfall in July，rainfall trend rate of about 21.7 mm/10 years;（4） by extreme rainfall variation analysis concluded that the northern region rain day number was increasing in recent years，increasing every 10 years about 5 days of heavy rain a few days per decade about 1 day，extreme precipitation days per decade about 6 days;（5） wavelet transform analysis concluded that the average precipitation time series interannual evolution，there are 2～4 years，smallscale，4～8 year scale，8～16 years of changing patterns of large scale;（6）According to the m-k mutation test of representative monthly precipitation data，1986 is a mutation year of precipitation in January and July; 1975 and 1984 are two mutation years of precipitation in April; 1985 is a mutation year of precipitation in October.

Key words Precipitation;Trend rate;Wavelet transform;Mutation test; Extreme precipitation

IPCC2013氣候報(bào)告指出，全球氣候正處于日趨變暖的階段，氣候變暖直接導(dǎo)致了極端降水事件次數(shù)的增加，這必然會(huì)對(duì)人類生產(chǎn)生活帶來(lái)一定的危害[1]。而降水是表征氣候變化的重要因素之一，與人類活動(dòng)及農(nóng)作物生長(zhǎng)密切相關(guān)，降水氣候也具有很強(qiáng)的地域性，因此有必要研究不同區(qū)域的降水活動(dòng)變化。

目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很多學(xué)者對(duì)不同區(qū)域的降水氣候特征進(jìn)行了研究。劉金平等[2]使用趨勢(shì)分析、小波變換等方法，分析了京津冀地區(qū)不同等級(jí)下的降水日數(shù)時(shí)空變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)各等級(jí)下的降水日數(shù)變化不顯著。沈澄等[3]分析了南京地區(qū)短時(shí)降水的發(fā)生規(guī)律，發(fā)現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生的日數(shù)呈逐年遞增趨勢(shì)，短時(shí)強(qiáng)降水主要集中在凌晨。丁婷等[4]對(duì)東北地區(qū)夏季降水時(shí)空分布特征以及相應(yīng)的環(huán)流分布型變化特征進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)夏季降水量存在顯著的年際變化特征，且在20世紀(jì)60—80年代降水量較少。王芬等[5]在對(duì)貴州近50年不同級(jí)別下降水日數(shù)的研究中，發(fā)現(xiàn)隨著降水等級(jí)的上升，降水日數(shù)呈遞減趨勢(shì)。王濤等[6]采用插值算法對(duì)陜北黃土高原降水時(shí)空變化分析過(guò)程中，得出黃土高原降水量呈逐年遞減趨勢(shì)，降水強(qiáng)度呈遞增趨勢(shì)。林厚博等[7]利用高分辨率的降水資料，對(duì)青藏高原降水量年際、季節(jié)變化規(guī)律進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)年降水量空間分布不均勻，呈東南向西北遞減的發(fā)展趨勢(shì)。楊詩(shī)芳等[8]利用杭州市逐時(shí)降水量數(shù)據(jù)，對(duì)降水量發(fā)生規(guī)律以及極值分布特征進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，杭州市短時(shí)降水極值出現(xiàn)在夏季。王棟等[9]在對(duì)山西省秋季連陰雨日數(shù)的時(shí)空變化特征分析研究中，建立連陰雨強(qiáng)度的指數(shù)模型，發(fā)現(xiàn)了秋季連陰雨日數(shù)呈逐年遞減趨勢(shì)，年際以及年代際特征顯著。李佳秀等[10]針對(duì)新疆地區(qū)極端降水日數(shù)時(shí)空分布的研究，發(fā)現(xiàn)極端降水的持續(xù)濕潤(rùn)指數(shù)呈逐年遞增趨勢(shì)，而干燥指數(shù)呈逐年遞減趨勢(shì)。石彥軍等[11]利用新疆地區(qū)逐日降水資料，采用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)，對(duì)新疆地區(qū)極端干旱的氣候變化特征進(jìn)行研究，結(jié)果表明，新疆地區(qū)極端干旱事件發(fā)生的面積呈逐年減少的趨勢(shì)，且得出在20世紀(jì)80年代前極端干旱發(fā)生的面積最大。胡奴驥等[12]利用新疆地區(qū)逐日降水資料，研究了新疆地區(qū)降水氣候趨勢(shì)變化，發(fā)現(xiàn)新疆地區(qū)氣候變化與我國(guó)氣候變化趨勢(shì)保持一致。

國(guó)外有Waple等[13]利用東南亞氣象資料，對(duì)極端干旱事件進(jìn)行了研究，得出2003年為東南亞最為嚴(yán)重干旱年，且年平均降水量呈逐年遞減趨勢(shì)。國(guó)外還有很多學(xué)者對(duì)不同區(qū)域的降水氣候特征進(jìn)行了研究[14-18]。

北疆地區(qū)位于新疆北部，處于我國(guó)內(nèi)陸，屬于典型的溫帶大陸性氣候，年降水量較少，氣候較為干燥。這種氣候特征給北疆生態(tài)系統(tǒng)及人類生活環(huán)境都構(gòu)成了極大的威脅，因此有必要對(duì)北疆地區(qū)降水氣候特征進(jìn)行研究。該文利用北疆地區(qū)1961—2014年的逐日降水資料，對(duì)北疆地區(qū)年平均降水、中雨日數(shù)、大雨日數(shù)、極端降水日數(shù)變化規(guī)律及周期演變規(guī)律進(jìn)行一系列研究。

1 研究區(qū)域、數(shù)據(jù)來(lái)源及降水級(jí)別劃分

該文所研究的區(qū)域?yàn)楸苯貐^(qū)15個(gè)縣市，使用的數(shù)據(jù)為1961—2014年各個(gè)站點(diǎn)實(shí)測(cè)逐日降水資料，資料來(lái)源于國(guó)家氣候中心編制的降水資料。新疆地區(qū)相關(guān)氣象組織對(duì)極端降水指標(biāo)進(jìn)行了明確的劃分，見表1。

2 降水量時(shí)間演變規(guī)律

2.1 降水量年際變化規(guī)律

對(duì)北疆地區(qū)15個(gè)縣市年平均降水量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，得出多年平均降水量為141 mm，可以看出北疆地區(qū)年降水量較少，年平均降水量最多為202 mm，最少為89 mm。圖1為1961—2014年北疆地區(qū)年平均降水量年際變化趨勢(shì)，對(duì)逐年的年平均降水量進(jìn)行線性擬合，從擬合的結(jié)果可以看出，北疆地區(qū)年平均降水量呈逐年遞增趨勢(shì)，降水量?jī)A向率約為12 mm/10年，該傾向率表示北疆地區(qū)年平均降水量每10年增加12 mm。表2為北疆地區(qū)15個(gè)縣市的多年平均降水量、最少年降水量、最多年降水量統(tǒng)計(jì)結(jié)果，從中可以看出，塔城地區(qū)多年平均降水量最多，約為286 mm;其次是伊寧地區(qū)，多年平均降水量為278 mm;吐魯番降水量較少，多年平均降水量?jī)H為16 mm左右，處于干旱期。表3為北疆地區(qū)15個(gè)縣市年平均降水量?jī)A向率統(tǒng)計(jì)結(jié)果，從中可以看出，北疆地區(qū)年平均降水量氣候傾向率都為正數(shù)，說(shuō)明各個(gè)地區(qū)年平均降水量均呈逐年遞增趨勢(shì)。其中，阿勒泰地區(qū)年平均降水量遞增幅度最大，降水量氣候傾向率為17.7 mm/10年，說(shuō)明阿勒泰地區(qū)年平均降水量每10年增加17.7 mm;其次是哈巴河地區(qū)，年平均降水量每10年增加16.4 mm，吐魯番地區(qū)年平均降水量遞增幅度最小。

2.2 降水量距平變化規(guī)律

該文使用5年滑動(dòng)平均對(duì)1961—2014年北疆地區(qū)年平均降水量進(jìn)行趨勢(shì)擬合，用來(lái)確定年平均降水量趨勢(shì)變化。對(duì)樣本量為n的降水量序列x，其滑動(dòng)平均序列表示為：

xj=xi+j-1（j=1，2，…n-k+1）

式中，k為滑動(dòng)長(zhǎng)度，取值為5;n為樣本量，取值為50。

從逐年降水量距平以及5點(diǎn)滑動(dòng)平均統(tǒng)計(jì)結(jié)果（圖2）可以看出，1961—1985年期間年降水量距平值總體上以負(fù)值為主，說(shuō)明在此年份期間，北疆地區(qū)降水量小于多年降水量平均值水平，降水偏少，處于干旱期。1986—1997年期間北疆地區(qū)降水量距平值在正負(fù)之間不斷交替變化，說(shuō)明在此年份期間，北疆地區(qū)降水量波動(dòng)幅度較大。從1998年開始，降水量距平值以正值為主，僅2008年降水量低于平均值水平，表明從1998年開始，北疆地區(qū)年降水量高于平均值水平，降水量相對(duì)偏多。

從5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線可以看出，1985年為北疆地區(qū)年平均降水量的轉(zhuǎn)折年，1985年之前，5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線以小于0為主，說(shuō)明1985年之前北疆地區(qū)年平均降水量低于平均值，降水量較少。1985年之后，5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線值均大于0，說(shuō)明從1985年開始北疆地區(qū)年平均降水量高于平均值水平。

從圖2還可以看出，年平均降水量距平值大于40 mm的有5個(gè)年份，說(shuō)明這5個(gè)年份降水量相對(duì)較多，其中2010年年平均降水量距平值最大，為63 mm;其次是1987年，年平均降水量距平值為58 mm。年平均降水量距平值小于-40 mm的有4個(gè)年份，說(shuō)明這4個(gè)年份降水量相對(duì)較少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于平均值水平。其中1997年降水量最少，年平均降水量距平值為-50 mm;其次是1974年，年平均降水量距平值為-48 mm。

2.3 降水量月變化規(guī)律

選取1、4、7、0月降水量距平值時(shí)間序列數(shù)據(jù)，分別代表冬季、春季、夏季、秋季，以分析研究北疆地區(qū)代表月份的逐年降水量變化情況。圖3為1961—2014年北疆地區(qū)代表月降水量距平變化及滑動(dòng)平均變化規(guī)律。從中可以看出，4個(gè)月份逐年降水量均呈遞增趨勢(shì)，其中7月份降水量遞增幅度最大，降水量?jī)A向率約為21.7 mm/10年，說(shuō)明北疆地區(qū)7月份降水量每10年增加21.7 mm;其次是4月份，降水量?jī)A向率為15.3 mm/10年，說(shuō)明北疆地區(qū)4月份年平均降水量每10年增加15.3 mm;1月份降水量?jī)A向率為9.9 mm/10年，10月份降水量?jī)A向率為9.4 mm/10年。

對(duì)于1月份，從圖中5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線可以看出，1987年為北疆地區(qū)冬季降水量的轉(zhuǎn)折年，1987年之前5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線總體上小于0，說(shuō)明1987年之前冬季降水量低于平均值水平，降水量較少。1987年之后5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線大于0，說(shuō)明1987年之后北疆地區(qū)冬季降水量相對(duì)較多，高于平均值水平。從圖3還可以看出，降水量距平值大于40 mm的有3個(gè)年份，表明這3個(gè)年份北疆地區(qū)冬季降水量較多。降水量距平值小于-40 mm的有7個(gè)年份，表明這7個(gè)年份北疆地區(qū)冬季降水量較少。

對(duì)于4月份，1999年為北疆地區(qū)春季降水量的轉(zhuǎn)折年，1975—1999年，降水量的5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線以小于0為主，表明在此年份期間春季降水量較少，而1999年之后5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線均大于0，表明從1999年開始春季降水量較多，高于平均值水平。降水量距平值大于100 mm的有6個(gè)年份，說(shuō)明這6個(gè)年份春季降水量較多，其中1987年年降水量距平值最大為156 mm。年降水量距平值小于-100 mm的有5個(gè)年份，說(shuō)明這5個(gè)年份北疆地區(qū)春季降水量較少。

對(duì)于7月份，1987年為北疆地區(qū)夏季降水量的轉(zhuǎn)折年，1987年之前5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線總體上小于0，說(shuō)明1987年之前北疆地區(qū)夏季降水量低于平均值水平，降水量較少。1987年之后5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線大于0，說(shuō)明1987年之后北疆地區(qū)夏季降水量相對(duì)較多，高于平均值水平。夏季降水量距平值大于200 mm的有3個(gè)年份，說(shuō)明這3個(gè)年份夏季雨水相對(duì)較多，其中1997年夏季降水量最多，距平值為260 mm;降水量距平值小于-120 mm的有2個(gè)年份。

對(duì)于10月份，5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線波動(dòng)較大，說(shuō)明北疆地區(qū)秋季降水量波動(dòng)幅度較大，不具有顯著的轉(zhuǎn)折年。其中降水量距平值大于100 mm的有4個(gè)年份，這4個(gè)年份秋季降水量較多，而降水量距平值小于-100 mm的只有1個(gè)年份，出現(xiàn)在1997年，距平值為-140 mm。

3 極端降水演變規(guī)律

3.1 中雨日數(shù)變化規(guī)律

根據(jù)新疆地區(qū)降水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，日降水量>6.1 mm且<12 mm的降水日數(shù)為中雨日數(shù)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，北疆地區(qū)多年平均中雨日數(shù)為44 d，最多中雨日數(shù)為76 d，最少中雨日數(shù)為16 d。圖4為1961—2014年北疆地區(qū)中雨日數(shù)距平變化曲線，可以看出，北疆地區(qū)逐年中雨日數(shù)波動(dòng)較大，但總體呈逐年遞增趨勢(shì)，根據(jù)一元線性回歸方程結(jié)果，北疆地區(qū)中雨日數(shù)傾向率約為5 d/10年，說(shuō)明中雨日數(shù)每10年增加5 d左右。

從圖中5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線可以看出，1985年為北疆地區(qū)中雨日數(shù)的轉(zhuǎn)折年，1985年之前5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線總體上小于0，說(shuō)明1985年之前北疆地區(qū)中雨日數(shù)較少，低于平均值水平。1985年之后5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線大于0，說(shuō)明1985年之后北疆地區(qū)中雨日數(shù)相對(duì)較多，高于平均值水平。中雨日數(shù)距平值大于20 d的有1個(gè)年份，即2010年北疆地區(qū)中雨日數(shù)較多，距平值最大，為37 d。中雨日數(shù)距平值小于-20 d的有4個(gè)年份，這4個(gè)年份中雨日數(shù)較少。

3.2 大雨日數(shù)變化規(guī)律

根據(jù)新疆地區(qū)降水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，日降水量≥12 mm且<24 mm的降水日數(shù)為大雨日數(shù)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，北疆地區(qū)多年平均大雨日數(shù)為7 d，最多大雨日數(shù)為15 d，最少大雨日數(shù)為2 d。圖5為1961—2014年北疆地區(qū)大雨日數(shù)距平變化曲線。從中可以看出，北疆地區(qū)大雨日數(shù)在波動(dòng)中呈逐年遞增趨勢(shì)，根據(jù)一元線性回歸方程結(jié)果，北疆地區(qū)大雨日數(shù)每10年增加1 d左右。

從5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線，可以看出1985年之前大雨日數(shù)5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線小于0，表明1985年之前北疆地區(qū)大雨日數(shù)低于平均值水平，1986—1995年期間，5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線在平均值附近波動(dòng)，說(shuō)明在此年份期間北疆地區(qū)大雨日數(shù)變化幅度較小。1996年之后，大雨日數(shù)5點(diǎn)滑動(dòng)平均曲線大于0，即1996年之后北疆地區(qū)大雨日數(shù)較多。

從圖5可以看出，1971—1982年大雨距平值均為負(fù)數(shù)，說(shuō)明在此年份期間北疆地區(qū)大雨日數(shù)變化處于相對(duì)穩(wěn)定階段。1983—1995年大雨日數(shù)距平值一直在正負(fù)之間交替變化，表明在此年份期間北疆地區(qū)大雨日數(shù)波動(dòng)幅度較大。1996—2004年大雨距平值均為正數(shù)，說(shuō)明在此年份期間北疆地區(qū)大雨日數(shù)變化處于相對(duì)穩(wěn)定階段。

3.3 極端降水日數(shù)變化規(guī)律

為了研究北疆地區(qū)極端降水日數(shù)的變化規(guī)律，首先將1961—2014年逐日降水資料分別按照降水量的多少?gòu)男〉酱筮M(jìn)行排列，然后每一年取第95個(gè)百分位所對(duì)應(yīng)的日降水量定義為極端降水閾值，最后統(tǒng)計(jì)出北疆地區(qū)每年逐日降水量大于或等于極端降水閾值的天數(shù)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，北疆地區(qū)出現(xiàn)極端降水平均天數(shù)為52 d。圖6為1961—2014年北疆地區(qū)極端降水日數(shù)距平變化結(jié)果，可以看出，1961—1979年極端降水日數(shù)距平值以負(fù)值為主，僅有3個(gè)年份的距平值為正數(shù)，說(shuō)明在此年份期間北疆地區(qū)極端降水日數(shù)低于平均值水平，出現(xiàn)極端降水事件的次數(shù)較少。1980—1997年，極端降水日數(shù)距平值在正負(fù)之間交替變化，表明在此年份期間北疆地區(qū)極端降水日數(shù)波動(dòng)較大。從1998年開始，極端降水日數(shù)距平值以正值為主，僅有3個(gè)年份的距平值為負(fù)數(shù)，說(shuō)明在此年份期間北疆地區(qū)極端降水日數(shù)高于平均值水平，出現(xiàn)極端降水事件的次數(shù)較多。其中1998—2005年極端降水日數(shù)均為正數(shù)，說(shuō)明在此年份期間北疆地區(qū)極端降水日數(shù)處于相對(duì)穩(wěn)定階段。

從一元線性方程結(jié)果可以看出，北疆地區(qū)極端降水日數(shù)呈逐年遞增趨勢(shì)，極端降水傾向率約為6 d/10年，說(shuō)明極端降水日數(shù)每10年增加6 d左右。

4 降水周期演變規(guī)律

小波變換是一種時(shí)域、頻域解析的方法，既可以了解北疆地區(qū)降水、中雨日數(shù)及大雨日數(shù)時(shí)間序列在不同時(shí)間、頻域下的變化特征，又能夠了解降水、中雨日數(shù)及大雨日數(shù)時(shí)間序列在不同頻域下的不同時(shí)域分布特征，能夠很好地解析氣候在時(shí)間序列中的一系列變化特征，并能夠?qū)邓畾夂蛭磥?lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行定性評(píng)估。

波變換的定義是把某一被稱為基本小波（也叫母小波，mother wavelet）的函數(shù)（t）做位移τ后，再在不同尺度a下與待分析的信號(hào)x（t）做內(nèi)積[19]：

WTx（a，τ）=x（t）*dt，

a>0

對(duì)1961—2014年北疆地區(qū)年平均降水量進(jìn)行小波變換，以研究年平均降水量周期變化規(guī)律。圖7為年平均降水量小波變換等直線圖，可以看出，北疆地區(qū)年平均降水量存在多時(shí)間尺度的演變周期，即2～4年的小尺度、4～8年的中尺度、8～16年的大尺度的周期變化規(guī)律。其中2～4年的小尺度變化規(guī)律具有全域性，在整個(gè)研究時(shí)間區(qū)域內(nèi)都顯著。4～8年的中尺度，在20世紀(jì)10年代前期較為顯著，8～16年的大尺度周期在20世紀(jì)90年代后期較為顯著。等值線中心點(diǎn)大致分布在10年、6年、3年這3個(gè)周期尺度上，最大峰值對(duì)應(yīng)著17年的振蕩周期，說(shuō)明了10年時(shí)間尺度為北疆地區(qū)年平均降水量第1主周期，6年周期尺度對(duì)應(yīng)著第2峰值，說(shuō)明了6年時(shí)間尺度是年平均降水量的第2主周期，3年時(shí)間尺度為年平均降水量的第3主周期。

5 降水量突變年檢驗(yàn)

M-K突變檢驗(yàn)是對(duì)氣候時(shí)間序列數(shù)據(jù)采用的一種非參數(shù)檢驗(yàn)方法[20-22]。該文對(duì)1961—2014年北疆地區(qū)代表月年平均降水量分別進(jìn)行M-K突變非參數(shù)檢驗(yàn)，結(jié)果見圖8。

對(duì)于1月份，從1968年開始，月降水順序統(tǒng)計(jì)曲線總體上均大于0，因此可以得出，北疆地區(qū)1月份降水量從1968年開始呈遞增趨勢(shì)，且從2000年開始，月降水順序統(tǒng)計(jì)曲線超出了顯著性檢驗(yàn)直線，表明北疆地區(qū)1月份降水量從2000年開始呈顯著性的遞增趨勢(shì)。月降水順序統(tǒng)計(jì)曲線與逆序統(tǒng)計(jì)曲線交點(diǎn)位于1986年，且該交點(diǎn)處于顯著性檢驗(yàn)直線內(nèi)，可以說(shuō)明1986年為北疆地區(qū)1月份降水量的一個(gè)突變年。

對(duì)于4月份，從1982年開始，月降水順序統(tǒng)計(jì)曲線總體上均大于0，因此可以得出，北疆地區(qū)4月份月降水量從1982年開始呈遞增趨勢(shì)。月降水順序統(tǒng)計(jì)曲線與逆序統(tǒng)計(jì)曲線交點(diǎn)位于1975年、1984年左右，且該交點(diǎn)處于顯著性檢驗(yàn)直線內(nèi)，可以說(shuō)明1975年、1984年為北疆地區(qū)4月份降水量的2個(gè)突變年。

對(duì)于7月份，1961—1967年，月降水順序統(tǒng)計(jì)曲線小于0，在此年份期間北疆地區(qū)7月份降水量呈遞減趨勢(shì)。1967年之后的幾年內(nèi)，月降水順序統(tǒng)計(jì)曲線大于0，而后1974—1990年月降水順序統(tǒng)計(jì)曲線小于0，在此年份期間7月份降水量也呈遞減趨勢(shì)。從1991年開始，月降水順序統(tǒng)計(jì)曲線均大于0，因此可以得出，北疆地區(qū)7月份降水量從1991年開始呈遞增趨勢(shì)。月降水順序統(tǒng)計(jì)曲線與逆序統(tǒng)計(jì)曲線交點(diǎn)位于1986年，且該交點(diǎn)處于顯著性檢驗(yàn)直線內(nèi)，可以說(shuō)明1986年為北疆地區(qū)7月份降水量的一個(gè)突變年。

對(duì)于10月份，從1980年開始，月降水順序統(tǒng)計(jì)曲線均大于0，因此可以得出，北疆地區(qū)10月份月降水量從1980年開始呈遞增趨勢(shì)，從2004年開始，10月份降水量遞增幅度較大。同時(shí)月降水順序統(tǒng)計(jì)曲線與逆序統(tǒng)計(jì)曲線交點(diǎn)位于1985年，且該交點(diǎn)處于顯著性檢驗(yàn)直線內(nèi)，可以說(shuō)明1985年為北疆地區(qū)10月份降水量的一個(gè)突變年。

6 結(jié)論

該文利用北疆地區(qū)1961—2014年的逐日降水資料，對(duì)北疆地區(qū)年平均降水、中雨日數(shù)、大雨日數(shù)、極端降水日數(shù)變化規(guī)律及周期演變規(guī)律進(jìn)行一系列研究，得出以下結(jié)論：

（1）對(duì)年平均降水量年際變化規(guī)律分析得出，北疆地區(qū)年平均水量呈逐年遞增趨勢(shì)，降水量?jī)A向率約為12 mm/10年，年平均降水量每10年增加12 mm。

（2）對(duì)年平均降水量距平變化規(guī)律分析得出，1961—1985年降水量小于多年降水量平均值水平，降水偏少，從1998年開始，北疆地區(qū)年降水量高于平均值水平，降水量相對(duì)偏多。

（3）對(duì)降水量月變化規(guī)律分析得出，4個(gè)月份逐年降水量均呈遞增趨勢(shì)，其中7月份降水量遞增幅度最大，降水量?jī)A向率約為21.7 mm/10年;其次是4月份，降水量?jī)A向率為15.3 mm/10年;1月份降水量?jī)A向率為9.9 mm/10年，10月份降水量?jī)A向率為9.4 mm/10年。

（4）對(duì)極端降水變化規(guī)律分析得出，北疆地區(qū)逐年中雨日數(shù)呈逐年遞增趨勢(shì)，中雨日數(shù)傾向率約為5 d/10年，中雨日數(shù)每10年增加5 d左右;大雨日數(shù)每10年增加1 d左右，極端降水日數(shù)每10年增加6 d左右。

（5）對(duì)降水周期變化規(guī)律分析得出，北疆地區(qū)年平均降水量存在2～4年的小尺度、4～8年的中尺度、8～16年的大尺度的周期變化規(guī)律。

（6）對(duì)代表月降水M-K突變檢驗(yàn)分析得出，1986年為北疆地區(qū)1月份、7月份降水量的一個(gè)突變年，1975年、1984年為4月份降水量的2個(gè)突變年，1985年為10月份降水量的一個(gè)突變年。

該文對(duì)北疆地區(qū)降水氣候變化特征的研究，僅僅從時(shí)間尺度上對(duì)該地區(qū)降水氣候進(jìn)行分析，今后應(yīng)從空間角度更深入地對(duì)北疆地區(qū)降水氣候進(jìn)行分析，提高研究結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而使得研究結(jié)論能夠?yàn)閷?duì)北疆地區(qū)降水氣候特征變化的科學(xué)研究工作帶來(lái)一定的指導(dǎo)。

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