劉 煒, 焦樹(shù)林, 李銀久, 莫躍爽, 張 潔, 邵雨瀟, 馮椰林

(貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 貴陽(yáng) 550025)

全球變暖大背景下，全球及各地降水變化是氣候變化里最突出的方面，降水的空間分布和時(shí)間變異特性往往受氣候變化影響而發(fā)生改變，進(jìn)而改變水分循環(huán)和水資源時(shí)空分布格局。目前，在全球區(qū)域范圍內(nèi)對(duì)降水的研究主要集中在3個(gè)方面[1]：(1) 全球及各地降水量變化及地區(qū)性差異。目前所持觀點(diǎn)主要是Sun等[2]提出的“全球陸地上干旱的地區(qū)降水越來(lái)越多，濕潤(rùn)的地區(qū)降水越來(lái)越來(lái)少”的“干變濕，濕變干”的觀點(diǎn)；同時(shí)Donat等[3]通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù)及模型模擬研究結(jié)果表明在21世紀(jì)，若溫室氣體在未來(lái)持續(xù)排放，這個(gè)趨勢(shì)將會(huì)延續(xù)。(2) 全球季風(fēng)區(qū)與非季風(fēng)區(qū)降水變化對(duì)比；Wang等[4]研究表明1970s末以來(lái)，全球季風(fēng)區(qū)降水的增加通過(guò)季風(fēng)—干旱共存機(jī)制間接導(dǎo)致相鄰干旱區(qū)降水的減少，干旱區(qū)的面積將不斷擴(kuò)張。(3) 極端降水變化；極端降水事件是指降水量或者降水強(qiáng)度的狀態(tài)嚴(yán)重偏離其平均態(tài)，發(fā)生的概率通常小于5%或者10%，在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上屬于不易發(fā)生的事件。至今為止，關(guān)于極端降水的研究主要集中在降水的量、頻率和強(qiáng)度3個(gè)方面。

西南地區(qū)位于我國(guó)青藏高原以東的川、渝、黔、滇境內(nèi)，該地分布著眾多河流，受季風(fēng)環(huán)流和復(fù)雜地理環(huán)境的影響，局部強(qiáng)降水發(fā)生頻繁，是中國(guó)降水局部區(qū)域差異最大、變化最復(fù)雜的地方之一[5]。近年來(lái)，西南地區(qū)的降水呈減小趨勢(shì)，從長(zhǎng)期降水趨勢(shì)看增加了喀斯特地區(qū)干旱事件的概率。朱孟等[6]基于不同的地貌分區(qū)探討了貴州高原降水的空間異質(zhì)性特征，結(jié)果表明貴州省降水總體上呈下降態(tài)勢(shì)；其中非喀斯特地區(qū)降水呈微弱的上升趨勢(shì)，其他喀斯特地區(qū)呈下降趨勢(shì)。程?hào)|亞等[7]研究了地形因素對(duì)貴州烏江流域氣溫與降水的影響，結(jié)果表明迎風(fēng)坡降水較多，通過(guò)GWR模擬空間影響正負(fù)均有，流域上游負(fù)影響，中游正影響。李勇等[8]利用多種方法研究貴州近56 a降水空間分布、趨勢(shì)、突變性及周期性，結(jié)果表明將貴州降水場(chǎng)分為東西部?jī)蓚€(gè)區(qū)域，發(fā)現(xiàn)均存在降水突變，降水存在顯著的28 a周期變化。易志學(xué)[9]以貴州雷山為例，研究了半個(gè)世紀(jì)以來(lái)氣溫及降水變化與喀斯特地貌溶蝕性的關(guān)系，結(jié)果表明，逐年降水及平均氣溫的升高引起了喀斯特地貌溶蝕性潛能的升高。

貴州近60 a來(lái)降水總體呈減少趨勢(shì)[10]，但關(guān)于特有地貌類(lèi)型降水分異規(guī)律方面的分析較少，分析貴州省不同地貌區(qū)的降水變化，了解不同區(qū)域降水變化趨勢(shì)，以認(rèn)識(shí)貴州省的氣候特征、把握氣候變化，為喀斯特地區(qū)植被恢復(fù)、水資源的開(kāi)發(fā)利用等提供參考。

1 研究區(qū)概況

貴州省簡(jiǎn)稱黔或貴，地處中國(guó)西南內(nèi)陸地區(qū)腹地，東經(jīng)103°36′—109°35′，北緯24°37′—29°13′(圖1)，處于云貴高原向東部低山丘陵過(guò)渡的斜坡地帶，東連湖南，南鄰廣西，西接云南，北瀕四川和重慶；國(guó)土面積17.62 km2，境內(nèi)地勢(shì)西高東低，平均海拔在1 100 m左右。貴州省是一個(gè)喀斯特地貌極為發(fā)育的省份，喀斯特地貌類(lèi)型多樣，有高原、山地、丘陵、盆地4種地貌類(lèi)型，缺少平原地貌，地表具有獨(dú)特的地貌類(lèi)型、地下具有特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，形成了地表與地下雙重儲(chǔ)水空間。氣候類(lèi)型屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，溫暖濕潤(rùn)，因云層常年較多，所以日照少，陰天多，雨季明顯，多年平均降雨量在1 100～1 300 mm，最大降水量接近1 600 mm，降雨量較為充沛，但時(shí)空分布不均[11]。

2 數(shù)據(jù)源與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

降水?dāng)?shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http:∥data.cma.cn/)的1960—2020年日值數(shù)據(jù)集，經(jīng)過(guò)氣象站的篩選、異常值處理、采用多元線性內(nèi)插法并根據(jù)附近年份的數(shù)據(jù)對(duì)缺測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)。最后，通對(duì)降水逐日數(shù)據(jù)求和來(lái)獲得月、季、年降水量。根據(jù)氣象統(tǒng)計(jì)法，一般以1月份為最冷月，因此，3—5月為春季、6—8月為夏季、9—11月為秋季、12月—翌年2月為冬季；年平均值為當(dāng)年12個(gè)月值的算術(shù)平均。以貴州省1 ∶100萬(wàn)綜合地貌圖為數(shù)據(jù)源，經(jīng)過(guò)屏幕跟蹤矢量化，提取地貌類(lèi)型并對(duì)矢量圖進(jìn)行校正等前期處理，獲取地貌類(lèi)型數(shù)據(jù)并結(jié)合前人研究[12-15]，對(duì)地貌類(lèi)型(圖1A)進(jìn)行分類(lèi)并合并成6類(lèi)(圖1B)。

圖1 研究區(qū)地貌類(lèi)型分布概況

2.2 研究方法

文中主要分析了近60 a降水的時(shí)空變化特征、周期性及突變性。結(jié)合降水傾向率和樣條插值法中的張力樣條函數(shù)[16-20]對(duì)不同時(shí)間尺度的降水傾向率進(jìn)行插值獲得空間變化分布特征；結(jié)合累積距平法[21]和滑動(dòng)平均法及降水距平百分率分析降水的年內(nèi)變化、年際變化和年代際變化；采用Morlet小波分析[22-23]分析降水的周期性，并結(jié)合Mann-Kendall檢驗(yàn)法[24-27]分析降水的突變性。其中，降水距平百分率是指某研究時(shí)段的年均降水量與多年平均降水量之差占多年平均降水量之比，用Pa表示，是表征某時(shí)段降水量較多年平均值偏多或偏少的指標(biāo)，在氣象領(lǐng)域多用來(lái)評(píng)估因降水異常而引起的月、季度和年發(fā)生的干旱情況。其表達(dá)式為：

(1)

在《氣象干旱等級(jí)》規(guī)定的基礎(chǔ)上，借鑒前人[28-31]在喀斯特地區(qū)的干旱等級(jí)分級(jí)的基礎(chǔ)，將計(jì)算得到的降水距平百分率(Pa)以干旱等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的年尺度劃分干旱等級(jí)(表1)。

表1 降水距平百分率干旱等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果與分析

3.1 年內(nèi)變化特征

結(jié)合張力樣條函數(shù)法對(duì)省31個(gè)氣象站點(diǎn)降水傾向率進(jìn)行插值，在年降水量變化趨勢(shì)空間分布(圖2A)中可以看出，1960—2019年，除仁懷、余慶、都勻、黎平、平柱、惠水和榕江站點(diǎn)外，其余氣象臺(tái)站降水的氣候傾向率均為負(fù)值，說(shuō)明研究區(qū)整個(gè)區(qū)域存在普遍降水減少的趨勢(shì)。降水量呈現(xiàn)增加趨勢(shì)最快的站點(diǎn)主要有仁懷、平柱和榕江，其中平柱降水傾向率最大(30.84 mm/10 a)，其次是榕江(20.01 mm/10 a)；降水呈減小趨勢(shì)最快的站點(diǎn)主要有晉安、盤(pán)縣、安順和興仁，其中盤(pán)縣站點(diǎn)減少最多(-45.72 mm/10 a)，其次是晉安(-42.70 mm/10 a)和安順(-36.45 mm/10 a)；降水變化趨勢(shì)不顯著的站點(diǎn)主要是羅甸站點(diǎn)(-0.05 mm/10 a)。從省降水傾向率的空間分布可以看出，從西到東，年降水量逐漸增加；其中六盤(pán)水、安順及黔西南北部為降水減少的集中區(qū)，黔東南為降水增加的集中區(qū)；省南部和北部降水呈減少趨勢(shì)，中部黔南為降水較多的區(qū)域。

對(duì)省近60 a的年內(nèi)降水量的氣候傾向率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(圖2B)，結(jié)果表明省區(qū)域范圍內(nèi)降水量呈增加趨勢(shì)的月份主要有1月、3月、6月，趨勢(shì)率分別為4.76 mm/10 a，3.59 mm/10 a和0.82 mm/10 a，其余月份均呈減小趨勢(shì)，減少最快的主要是4月(-1.66 mm/10 a)和11月(-1.30 mm/10 a)?？梢?jiàn)，省區(qū)域內(nèi)降水減少主要是由于各月降水減少引起。

圖2 1960-2019年降水傾向率時(shí)空分布

3.2 年際變化特征

圖3A表明，1960—2019年省多年降水量波動(dòng)幅度很大，但整體變化趨勢(shì)不顯著，趨勢(shì)率僅為-9.25 mm/10 a(p>0.1)。近60 a來(lái)，最小年降水量出現(xiàn)在2011年，其年降水量比多年降水量少349 mm；1966年、1989年、2009年的降水量也較少。年降水量最大值出現(xiàn)在1967年，比多年降水量多211 mm；1976年、1977年、2015年降水也相對(duì)較多。期間出現(xiàn)3個(gè)較明顯的波峰，即1969年(1 290 mm)，1978年(1 300 mm)和1995年(1 282 mm)；出現(xiàn)2個(gè)明顯的波谷，1987年(1 081 mm)和2011年(1 027 mm)。

對(duì)全省1960—2019年的降水距平百分率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(圖3B)，結(jié)果表明，整體上降水量的年際變化分布并不均勻。降水負(fù)距平百分率顯著偏大的年份有1966年、1981年、1989年、2005年、2009年、2011年、2013年，其中2011年降水負(fù)距平百分率最大(-29%)，屬于輕度干旱；此外，1966年降水距平百分率為-17%，輕旱，而1967年降水距平百分率為18%，輕澇，可見(jiàn)1960s降水變化幅度很大，此間1966年發(fā)生了輕度干旱，即1966—1967年發(fā)生了旱澇交替的自然災(zāi)害現(xiàn)象。1984—1990年、2009—2013年出現(xiàn)連續(xù)降水偏少的現(xiàn)象、而1967—1971年、2014—2019年出現(xiàn)連續(xù)降水偏多的現(xiàn)象；結(jié)合表1，發(fā)現(xiàn)近60 a來(lái)，貴州共發(fā)生7次輕度干旱事件，分別為1966年、1981年、1989年、2005年、2009年、2011年、2013年；兩次洪澇事件1967年和1977年。

圖3 1960-2019年貴州省降水時(shí)間變化

3.3 季節(jié)時(shí)間變化

圖4為1960—2019年貴州省季節(jié)降水量距平序列變化?？傮w上省4個(gè)季節(jié)的逐年降水量在近60 a來(lái)的變化趨勢(shì)均不顯著，其中春季和秋季降水量呈微弱減少趨勢(shì)，下降速率為-5.41 mm/10 a(p>0.1)和-6.55 mm/10 a(p>0.1)；夏季和冬季降水量呈微弱增加的趨勢(shì)，上升速率分別為1.60 mm/10 a(p>0.1)和2.07 mm/10 a(p>0.1)。此外，春季降水量在2011年達(dá)到最低，其數(shù)值比近60 a來(lái)的平均值低129.12 mm；最高值出現(xiàn)在2016年，比多年均值高91.08 mm，可見(jiàn)近60 a來(lái)春季降水量的波動(dòng)很大，振幅約為220 mm(圖4A)。夏季降水量在1972年達(dá)到最低(比平均值低282.88 mm)；而最高值出現(xiàn)在1979年，比平均值高210.47 mm；近60 a來(lái)夏季降水量振幅約為493 mm。秋季降水量振幅約為296 mm(圖4C)；冬季降水量震蕩上升(趨勢(shì)不顯著)，極小值降水量為34.94 mm(2009年)，極大值降水量為131.31 mm(2019年)(圖4D)。

小學(xué)是培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣養(yǎng)成正確學(xué)習(xí)習(xí)慣的重要時(shí)期，教師要著重的抓住這一黃金時(shí)期，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度及性格特點(diǎn)設(shè)置教學(xué)活動(dòng)，大膽創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生思維能力，釋放學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)潛能，把學(xué)生塑造成高素質(zhì)的復(fù)合型人才。

圖4 1960-2019年貴州省季節(jié)降水量距平

3.4 季節(jié)空間變化

對(duì)研究區(qū)31個(gè)氣象站點(diǎn)四季降水量氣候傾向率進(jìn)行張力樣條函數(shù)插值，并將站點(diǎn)降水傾向率以不同等級(jí)顏色表現(xiàn)出來(lái)(圖5)。春季降水傾向率中，除仁懷、余慶、都勻、平柱和榕江外，其余站點(diǎn)降水傾向率均為負(fù)值，說(shuō)明1960—2019年近60 a來(lái)，研究區(qū)春季存在普遍的降水減少趨勢(shì)。其中從圖5A中可以看出，負(fù)高值變化率以安順站點(diǎn)(-18.85 mm/10 a)為中心，向外降水量呈增加趨勢(shì)；其次是以松桃站點(diǎn)(-15.29 mm/10 a)為負(fù)高值中心，向外降水量呈增加趨勢(shì)；降水量增加趨勢(shì)最大的站點(diǎn)是榕江(7.00 mm/10 a)，其次是余慶(6.18 mm/10 a)，表明這兩個(gè)區(qū)域降水增加多。春季降水量形成西南部及東北部降水較少，而東南部降水較豐富的空間分布格局。夏季降水趨勢(shì)率空間分異較小，有11個(gè)氣象站點(diǎn)降水趨勢(shì)率為負(fù)值，其余站點(diǎn)均為正值，說(shuō)明全省范圍內(nèi)，夏季降水整體以增加的趨勢(shì)為主。其中，負(fù)高值以盤(pán)縣站點(diǎn)為中心(-18.90 mm/10 a)，正高值以平柱站點(diǎn)為中心(26.14 mm/10 a)。從圖5B中可以看出夏季西南部降水呈減少趨勢(shì)，東部降水呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，地區(qū)降水趨勢(shì)差異不大。

圖5 1960-2019年貴州省降水傾向率空間變化

秋季氣象站點(diǎn)除仁懷、望漠、羅甸和榕江外，其余站點(diǎn)降水傾向率均為負(fù)值(圖5C)；其中呈增加趨勢(shì)的站點(diǎn)傾向率最大的為仁懷站點(diǎn)(7.69 mm/10 a)，形成以仁懷為中心向外降水逐漸減少的空間分布，其余站點(diǎn)均在1.00 mm/10 a以下；呈下降趨勢(shì)的站點(diǎn)中趨勢(shì)最大的站點(diǎn)是晉安站點(diǎn)(-22.28 mm/10 a)，其次是盤(pán)縣(-21.15 mm/10 a)；從整體分布格局上看，秋季西南部降水少，其余地區(qū)較多。冬季除威寧、晉安、桐梓、畢節(jié)和興仁外，其余站點(diǎn)均為正值，說(shuō)明研究區(qū)冬季降水存在普遍的增加趨勢(shì)，圖5D中可以看出低值以晉安站點(diǎn)(-2.45 mm/10 a)為中心，向外降水呈逐漸增加的趨勢(shì)；較為特殊的是冬季省區(qū)域范圍內(nèi)還出現(xiàn)以都勻(5.79 mm/10 a)和平柱(6.57 mm/10 a)為高值的降水中心點(diǎn)，向外呈環(huán)狀延伸遞減。

3.5 不同地貌區(qū)年際降水變化

喀斯特地貌是由于地下地表水對(duì)可溶性巖石進(jìn)行侵蝕和堆積而成，由于地下地表水作用的時(shí)限長(zhǎng)短及程度不同，不同時(shí)期形成不同的地貌類(lèi)型；對(duì)1960—2019年全省區(qū)域逐年降水分別進(jìn)行張力樣條函數(shù)空間插值，獲得面狀年降水空間分布。借鑒前人基于不同地貌類(lèi)型區(qū)[32]對(duì)降水變化的影響分析，對(duì)貴州省不同地貌成因類(lèi)型及構(gòu)成進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(表2)，并對(duì)不同地貌類(lèi)型區(qū)降水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以了解降水變化趨勢(shì)(表3)。從地貌類(lèi)型特征分區(qū)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，喀斯特低中山型區(qū)域成因以溶蝕—侵蝕類(lèi)型為主，占比達(dá)81.0%；峰叢谷地型區(qū)域以溶蝕為主型居多，占比81.3%；峰林盆地(溶原)型區(qū)域以溶蝕為主型居多，占比89.0%；峰叢洼地型以溶蝕為主型居多，占比64.9%；峰林谷地型以溶蝕—侵蝕類(lèi)型為主，占比53.6%；混合型地貌區(qū)以侵蝕—?jiǎng)兾g類(lèi)型為主，占比64.7%。

從表3可知，近60 a，六大地貌類(lèi)型區(qū)年降水均呈下降趨勢(shì)。參照中國(guó)根據(jù)成因、形態(tài)組合及發(fā)育程度來(lái)劃分中國(guó)巖溶七大類(lèi)型的依據(jù)，從地貌成因類(lèi)型的角度結(jié)合所占百分比來(lái)說(shuō)：(1) 溶蝕作用強(qiáng)烈的地區(qū)，地表巖溶形態(tài)組合以峰林地形及溶蝕洼地為主要特征；從表2可知，以溶蝕作用為主的地貌類(lèi)型區(qū)主要有峰叢谷地型、峰林盆地(溶原)型和峰叢洼地型，從表3年降水量統(tǒng)計(jì)可以看出，3種地貌類(lèi)型中以峰叢洼地型降水最多(1 237.9 mm/a)且以-19.30 mm/10 a(p>0.01)的下降速率顯著下降，峰林盆地(溶原)型地貌區(qū)降水量比峰叢谷地型區(qū)域多約27 mm/a。(2) 溶蝕—侵蝕作用強(qiáng)烈的地區(qū)，以侵蝕作用形成的地貌為主，從表2及表3可以看出研究區(qū)地貌類(lèi)型主要有喀斯特低中山型及峰林谷地型；喀斯特低中山型比峰林谷地型地貌區(qū)年降水量少約24 mm/a，且降水傾向率為-12.13 mm/10 a(p>0.1)，但不顯著。此外，降水下降趨勢(shì)較慢的為峰林谷地型地貌區(qū)，下降速率僅為-2.84 mm/10 a(p>0.1)。(3) 以侵蝕—?jiǎng)兾g為主的地貌區(qū)是混合型，年降水量較多(1 178.7 mm)，年降水變化以-3.25 mm/10 a不顯著下降。

表2 貴州省不同地貌特征分區(qū)統(tǒng)計(jì)

3.6 不同地貌區(qū)四季降水變化

由表4可知，1960—2019年，貴州省區(qū)域四季降水在不同的地貌類(lèi)型差異較大。在6種地貌類(lèi)型中，春季降水變化趨勢(shì)均為負(fù)值；其中峰叢洼地型地貌區(qū)降水量以-6.99 mm/10 a(p>0.01)的下降速率在顯著減少，其次是喀斯特低中山地貌區(qū)降水最少(-5.79 mm/10 a)，但下降速率不顯著。與春季相似，秋季降水在6個(gè)地貌類(lèi)型區(qū)均呈下降趨勢(shì)，且峰叢洼地地貌區(qū)下降趨勢(shì)明顯且最大(-9.23 mm/10 a(p>0.01))，其次是峰林盆地(溶原)地貌類(lèi)型區(qū)(-7.22 mm/10 a(p>0.1))和喀斯特低中山(-7.00 mm/10 a(p>0.01))區(qū)域降水呈下降趨勢(shì)。夏季除峰叢洼地型地貌區(qū)降水呈下降趨勢(shì)外，其余地貌類(lèi)型區(qū)均呈上升趨勢(shì)，其中以峰林谷地型降水上升趨勢(shì)率最大(4.96 mm/10 a(p>0.1))，但顯著性均不明顯。冬季時(shí)，峰叢洼地型地貌區(qū)降水也以-0.94 mm/10 a的速率呈不顯著下降趨勢(shì)，降水增加地貌區(qū)中，以混合型地貌區(qū)為最大，上升趨勢(shì)率為0.93 mm/10 a(p>0.1)。綜合而言，自1960—2019年，全省峰叢洼地型地貌區(qū)四季降水均呈最快下降趨勢(shì)，其中春季和秋季下降趨勢(shì)顯著，夏季和冬季下降趨勢(shì)不顯著。其余地貌類(lèi)型區(qū)均有變化，但變化趨勢(shì)不顯著。

表4 1960-2019年不同地貌類(lèi)型季節(jié)降水傾向率 mm/10 a

從表4可知，春季降水在六大地貌區(qū)均呈減少趨勢(shì)，除峰叢洼地減少趨勢(shì)顯著外，其余均不顯著。從圖6可以看出，六大地貌類(lèi)型區(qū)春季降水累積距平值大致呈先上升后波動(dòng)下降的變化趨勢(shì)。其中，喀斯特低中山地貌區(qū)多年降水均值為294 mm，在1985年達(dá)到峰值，累積距平為575 mm，在2011年達(dá)到谷值，累積距平為-107 mm。峰叢谷地型地貌區(qū)多年降水均值為298 mm，在1978年達(dá)到峰值，累積距平519 mm，在2011年達(dá)到谷值，累積距平為-181 mm。峰林盆地(溶原)型地貌區(qū)，多年降水均值為303 mm，在1984年達(dá)到峰值，累積距平為572 mm，2011年達(dá)到谷值，累積距平為-170 mm。峰叢洼地型地貌區(qū)多年降水均值275 mm，在1963年達(dá)到谷值，累積距平為-83 mm，在1985年達(dá)到峰值，累積距平為609 mm。峰林谷地型地貌區(qū)多年降水均值為335 mm，在1984年達(dá)到峰值，累積距平為486 mm，在2011年達(dá)到谷值，累積距平為-144 mm?；旌闲偷孛矃^(qū)多年降水均值為320 mm，在1985年達(dá)到峰值，累積距平為434 mm，在2011年達(dá)到谷值，累積距平為-128 mm。

圖6 1960-2019年貴州省不同地貌類(lèi)型春季降水距平變化

從表4可知，夏季降水在六大地貌區(qū)除峰叢洼地地貌區(qū)呈顯著減少趨勢(shì)外，其余地貌區(qū)均呈增加趨勢(shì)。從圖7可以看出，六大地貌類(lèi)型區(qū)夏季降水累積距平值大致呈先波動(dòng)變化后上升的變化趨勢(shì)。其中，喀斯特低中山地貌區(qū)多年降水均值為560 mm，在1990年達(dá)到谷值，累積距平為-307 mm，在2002年達(dá)到峰值，累積距平為507 mm。峰叢谷地型地貌區(qū)多年降水均值為519 mm，在1990年達(dá)到谷值，累積距平為-358 mm，在2002年達(dá)到峰值，累積距平為488 mm。峰林盆地(溶原)型地貌區(qū)多年降水均值為530 mm，在1990年達(dá)到谷值，累積距平為-391 mm，在2002年達(dá)到峰值，累積距平為524 mm。峰叢洼地型地貌區(qū)多年降水均值為638 mm，在1975年達(dá)到谷值，累積距平為-272 mm，在2001年達(dá)到峰值，累積距平為617 mm。峰林谷地型地貌區(qū)多年累積降水均值為522 mm，在1990年達(dá)到谷值，累積距平為-549 mm，在2002年達(dá)到峰值，累積距平為269 mm?；旌闲偷孛矃^(qū)多年降水均值為540 mm，在1990年達(dá)到谷值，累積距平為-385 mm，在2002年達(dá)到峰值，累積距平為290 mm。

圖7 1960-2019年貴州省不同地貌類(lèi)型夏季降水距平變化

從表4可知，秋季降水在六大地貌區(qū)除峰叢洼地地貌區(qū)呈顯著減少趨勢(shì)外，其余地貌區(qū)均呈不顯著減少趨勢(shì)。從圖8可以看出，六大地貌類(lèi)型區(qū)秋季降水累積距平值大致呈先上升后下降的變化趨勢(shì)。其中，喀斯特低中山型地貌區(qū)多年降水均值為248 mm，在1983年達(dá)到峰值，累積距平為551 mm，在2013年達(dá)到谷值，累積距平為-130 mm。峰叢谷地型地貌區(qū)多年降水均值為235 mm，在1983年達(dá)到峰值，累積距平為488 mm，在2013年達(dá)到谷值，累積距平為-88 mm。峰林盆地(溶原)型地貌區(qū)多年降水均值為241 mm，在1983年達(dá)到峰值，累積距平為584 mm，在2009年達(dá)到谷值，累積距平為-76 mm。峰叢洼地型地貌區(qū)多年降水均值為258 mm，在1983年達(dá)到峰值，累積距平為670 mm，在2013年達(dá)到谷值，累積距平為-187 mm。峰林谷地型地貌區(qū)多年降水均值為245 mm，在1983年達(dá)到峰值，累積距平為501 mm，在2009年達(dá)到谷值，累積距平為-202 mm?；旌闲偷孛矃^(qū)多年降水均值為234 mm，在1983年達(dá)到峰值，累積距平為432 mm，在2013年達(dá)到谷值，累積距平為-205 mm。

圖8 1960-2019年貴州省不同地貌類(lèi)型秋季降水距平變化

圖9 1960-2019年貴州省不同地貌類(lèi)型冬季降水距平變化

3.7 季節(jié)降水周期性

從1960—2019年貴州省四季降水周期圖可看出近60 a四季均有多個(gè)正負(fù)相位交錯(cuò)的振蕩中心，說(shuō)明季節(jié)降水量存在著明顯的周期振蕩。其中，春季降水量存在5個(gè)主振蕩周期，分別是28 a，18 a，13 a，9 a和5 a。其中，28 a左右的振蕩周期最強(qiáng)(圖10)，是春季降水的第一主周期，整個(gè)研究時(shí)段內(nèi)振蕩最為明顯且一直存在，經(jīng)歷了“偏多—偏少—偏多—偏少—偏多—偏少—偏多”7個(gè)交替變化；其次，13 a左右的振蕩周期僅在20世紀(jì)80—90年代較為明顯，為春季降水的第三周期；9 a左右的降水周期主要出現(xiàn)在21世紀(jì)，其余周期變化均不明顯。

圖10 1960-2019年貴州省春季降水量變化

夏季降水主要存在28 a，15 a，7 a，4 a共4個(gè)周期(圖11)。其中，觀察小波方差發(fā)現(xiàn)4個(gè)較明顯的峰值，分別是28 a對(duì)應(yīng)的第1峰值，15 a對(duì)應(yīng)的第2峰值；其中28 a為最強(qiáng)振蕩主周期，且經(jīng)歷了“偏多—偏少—偏多—偏少—偏多—偏少—偏多”7個(gè)交替變化。

圖11 1960-2019年貴州省夏季降水量變化

1960—2019年貴州省秋季降水主要存在28 a，18 a，9 a，5 a和3 a共5個(gè)周期(圖12)。其中28 a的振蕩周期最強(qiáng)，是秋季降水的第一主周期，整個(gè)研究時(shí)段內(nèi)振蕩最為明顯，且經(jīng)歷了“偏多—偏少—偏多—偏少—偏多—偏少—偏多”7個(gè)交替變化。

圖12 1960-2019年貴州省秋季降水量變化

1960—2019年貴州省冬季降水主要存在28 a，18 a，8 a，3 a共4個(gè)周期(圖13)。其中，以18 a的周期振蕩最強(qiáng)，為第一主周期，經(jīng)歷了“偏多—偏少—偏多—偏少—偏多—偏少—偏多—偏少—偏多—偏少—偏多”11個(gè)交替變化。

圖13 1960-2019年貴州省冬季降水量變化

3.8 季節(jié)降水突變性

對(duì)1960—2019年貴州省近60 a四季降水時(shí)間序列進(jìn)行Mann-Kendall非參數(shù)突變檢驗(yàn)[33](圖14)；其中春季降水量的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值UFk與UBk曲線在臨界值±1.96之間于1984年附近有一個(gè)交點(diǎn)(圖14A)；結(jié)合圖4A可以看出，1984年附近累積距平達(dá)到峰值，且在1984年兩側(cè)累積距平曲線變化趨勢(shì)由上升變?yōu)橄陆担纱丝傻?，春季降水量的時(shí)間突變點(diǎn)是1984年。夏季降水量在臨界值±1.96兩側(cè)交點(diǎn)分別在1963年、1966年、2004年、2006年、2007年、2014年、2017年和2018年附近；結(jié)合圖4B知在2014年兩側(cè)，降水變化趨勢(shì)由下降變?yōu)樯仙虼讼募窘邓孔兓厔?shì)時(shí)間突變點(diǎn)為2014年。秋季降水量的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量UFk與UBk曲線交于1984年附近；結(jié)合圖2C知，1984年之前降水以上升為主，1984年之后降水量以下降為主，所以秋季降水量的突變時(shí)間為1984年。冬季降水量在臨界值±1.96之間交點(diǎn)分別在1980年、1982年、1983年、1984年、1987年、1997年、1998年、2005年、2014年、2015年和2018年附近；結(jié)合圖4D知，冬季累積降水距平值波動(dòng)較大沒(méi)有顯著的增減趨勢(shì)變化點(diǎn)，因此冬季降水量變化趨勢(shì)沒(méi)有發(fā)生突變。

圖14 1960-2019年貴州省季節(jié)降水量突變檢驗(yàn)

4 結(jié) 論

(1) 1960—2019年，貴州省年降水量呈減少趨勢(shì)，下降趨勢(shì)為-9.25 mm/10 a(p>0.1)；春季和秋季降水量呈減少趨勢(shì)；夏季和冬季降水量呈增加的趨勢(shì)，四季降水變化趨勢(shì)均不顯著。

(2) 近60 a，共發(fā)生7次輕度干旱事件，分別為1966年、1981年、1989年、2005年、2009年、2011年、2013年，降水量減少的同時(shí)，輕度干旱發(fā)生間隔減小。

(3) 六大地貌類(lèi)型區(qū)逐年降水量均呈下降趨勢(shì)。其中，峰叢洼地型地貌區(qū)以溶蝕作用為主，降水最多且以-19.30 mm/10 a(p>0.01)的下降速率顯著下降；溶蝕—侵蝕作用強(qiáng)烈的地區(qū)中喀斯特低中山型比峰林谷地型地貌區(qū)年降水量少；混合型地貌區(qū)以侵蝕—?jiǎng)兾g為主，年降水量下降趨勢(shì)均不顯著。

(4) 四季降水量均存在明顯的周期振蕩；其中，第一主周期為28 a；第二主周期除夏季為15 a外，其余季節(jié)均為18 a。此外，春秋季降水發(fā)生突變的時(shí)間為1984年，夏季為2014年，冬季降水沒(méi)有發(fā)生突變。