劉永林，延軍平，岑敏儀，2

(1. 陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安 710062；2. 陜西師范大學(xué)健康地理所，陜西 西安 710062)

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廣東省降水非均勻性與氣候變化的響應(yīng)關(guān)系*

劉永林1，延軍平1，岑敏儀1，2

(1. 陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安 710062；2. 陜西師范大學(xué)健康地理所，陜西 西安 710062)

降水量的時(shí)空分配不均勻是造成旱澇災(zāi)害的主要原因，深入分析降水量的時(shí)空分配均勻性，有助于防旱抗汛。研究了1960-2013年廣東省的降水集中度和集中期，并探討了在氣候變化背景下廣東省的降水量時(shí)空均勻性變化特征，從而揭示出降水量均勻性與氣溫突變的響應(yīng)關(guān)系。研究結(jié)果表明：① 近54 a廣東省總體上呈暖濕化，氣溫突變后，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔涓苫?② 季節(jié)性降水量與PCD、PCP的變化趨勢(shì)存在很好的響應(yīng)關(guān)系。③ 廣東省降水量相對(duì)較為均勻但變化幅度大，集中時(shí)期較早，氣溫突變后，降水量更集中和集中期推后，但其趨于分散和集中期趨于提前，且PCD和PCP波動(dòng)性趨于減弱； ④ 廣東省氣溫、降水量、PCD和PCP存在一定的相關(guān)關(guān)系，且與北方地區(qū)有一定差異； ⑤ 氣溫突變后，大部分地區(qū)降水量更集中和集中期推后，并保持一定的緯向變化。由此表明，廣東省降水量時(shí)空均勻性與氣候變化是存在一定響應(yīng)關(guān)系的。

氣候變化；降水集中度；集中期；廣東省

廣東省是亞熱帶季風(fēng)氣候，降水量豐富，氣象災(zāi)害頻發(fā)，并且旱澇災(zāi)害是其主要的氣象災(zāi)害，而降水量的時(shí)空分配不均勻是造成旱澇災(zāi)害的主要原因，降水量過于集中則導(dǎo)致集中時(shí)段易發(fā)生洪澇災(zāi)害，而其余時(shí)段易發(fā)生旱災(zāi)，降水集中時(shí)間過于晚則易導(dǎo)致春旱甚至夏旱。另一方面，廣東省作物熟制可達(dá)一年三熟，因而，降水量過于集中某個(gè)時(shí)段則不利于耕作，降水集中時(shí)間過早或過晚亦會(huì)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因而，深入分析降水量的時(shí)空分配均勻性，有助于防旱抗汛和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

Zhang和Qian[1]提出的降水集中度(PCD)和集中期(PCP)可用于分析降水量的時(shí)間分配特征，并將其應(yīng)用于探討長江流域汛期降水集中度和洪澇的關(guān)系[2]。近年來，國內(nèi)專家學(xué)者亦應(yīng)用PCD和PCP分析不同地區(qū)的降水量分配均勻性。東北地區(qū)PCD多年平均值高達(dá)0.7，降水集中度大，而集中期較晚，但PCD和PCP有減少趨勢(shì)[3-4]；西北地區(qū)PCD和PCP的空間差異很大，PCD呈東西反向，PCP呈南北反向[5]；黃土高原PCD為0.53～0.75，呈上升趨勢(shì)和南北反向，降水集中度大，集中期為7月中旬和下旬，呈下降趨勢(shì)和東西反向[6]；此外，廣西省[7]、安徽省[8]、浙江省[9]、四川省[10]、新疆省[11]、陜西省[12]、遼寧省[13]、華北地區(qū)[14]等不同地區(qū)或不同空間尺度的PCD和PCP研究亦相繼得到應(yīng)用。

然而，關(guān)于廣東省降水集中度和集中期的研究基本是空白的。張金玲等[15]基于EOF分析方法分析了廣東省后汛期降水集中度和集中期的變化趨勢(shì)。但是，由于特征向量所包含的要素特征是有限的，而且僅分析后汛期的降水集中和集中期是不完整的，并不能很好地反映廣東省降水集中度和集中期的變化特征。因此，本研究基于PCD和PCP對(duì)廣東省降水量時(shí)空變化進(jìn)行多方面分析，探討在氣候變化背景下廣東省降水量時(shí)空分配均勻性，從而填補(bǔ)關(guān)于廣東省降水集中度和集中期研究的空白。

1 資料與方法

1.1 資料來源

氣象資料來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)的中國地面氣候資料日值數(shù)據(jù)集1960-2013年54 a觀測(cè)資料，在保證數(shù)據(jù)完整性和臺(tái)站均勻分布的前提下，選取廣東省24個(gè)氣象臺(tái)站(圖1)氣象資料進(jìn)行研究分析，缺失數(shù)據(jù)采用插值方法補(bǔ)全。

圖1 廣東省氣象站點(diǎn)分布Fig.1 Distribution of meteorological stations in Guangdong

本研究四季劃分為：春季3-5月，夏季6-8月，秋季9-11月，冬季12-次年2月。其中，冬季僅分析1960-2012年。

1.2 方法

1.2.1 降水集中度和集中期 降水集中度(PCD)和降水集中期(PCP)是表征單站降水量時(shí)間分配特征的新參數(shù)，計(jì)算公式如下[1-2]：

(1)

(2)

式中：PCDi和PCPi分別為研究時(shí)段內(nèi)的降水集中度和集中期。

(3)

式中，Ri為某測(cè)站研究時(shí)段內(nèi)總降水量，rij為研究時(shí)段內(nèi)某候降水量，θj為研究時(shí)段內(nèi)各候?qū)?yīng)的方位角(整個(gè)研究時(shí)段的方位角設(shè)為360°)，i為年份(i=1960，1961，…，2013)，j為研究時(shí)段內(nèi)的候序(j=1，2，…，72)。

由式(1)和(2)可知，PCD能夠反映降水總量在研究時(shí)段內(nèi)各個(gè)候的集中程度。如果研究時(shí)段中，降水量集中在某一候內(nèi)，則它們合成向量的模與降水總量之比為1，即PCD為極大值；如果每個(gè)候的降水量相等，則它們各個(gè)分量累加后為0，即PCD為極小值。PCP是合成向量的方位角，它指示出每個(gè)候降水量合成后的總體效應(yīng)，也就是向量合成后重心所指示的角度，反映了一年中最大候降水量出現(xiàn)在哪一個(gè)時(shí)段內(nèi)[2]。

1.2.2 變異系數(shù) 變異系數(shù)(Cv)是表征數(shù)據(jù)離散程度的無量綱量，可用于比較不同量綱或不同均值的數(shù)據(jù)的離散程度和穩(wěn)定性，其中，Cv越大，離散程度越大，即數(shù)據(jù)波動(dòng)性越大，反之，Cv越小，離散程度越小，即數(shù)據(jù)越穩(wěn)定。變異系數(shù)可用以評(píng)價(jià)各氣候要素的穩(wěn)定性，計(jì)算公式見(4)式[16]：

(4)

1.3 相似系數(shù)

相似系數(shù)可用于定量表示兩幅圖的相似程度，計(jì)算公式見(5)式[3]：

(5)

式中，m為觀測(cè)站點(diǎn)個(gè)數(shù)，xi、yi分別為i站點(diǎn)兩幅圖對(duì)應(yīng)的氣象要素值，cosθ是兩幅圖的相似程度的定量指標(biāo)，即相似系數(shù)，相似系數(shù)越接近1則越相似，越接近-1則越相反，相似系數(shù)為1則完全相同，為-1則完全不相同，為0則不相似。

2 結(jié)果與討論

2.1 時(shí)間變化趨勢(shì)

2.1.1 氣溫突變檢驗(yàn) 對(duì)廣東省1960-2013年平均氣溫進(jìn)行Mann-Kendall突變檢驗(yàn)(圖2)，得到廣東省年平均氣溫在1993年發(fā)生突變，氣溫突變后，呈現(xiàn)迅速增加的趨勢(shì)，而在2005年后氣溫呈現(xiàn)較為平穩(wěn)、略有下降的狀態(tài)。

圖2 1960-2013年廣東省年 平均氣溫Mann-Kendall突變檢驗(yàn)Fig.2 The Mann-Kendall test for annual temperature in Guangdong from 1960 to 2013

2.1.2 降水量時(shí)間變化趨勢(shì) 1) 年降水量時(shí)間變化趨勢(shì)。對(duì)廣東省近54 a降水量變化趨勢(shì)進(jìn)行分析(圖3)，1960-2013年廣東省降水量呈上升趨勢(shì)，降水傾向率為13.84 mm/10a；氣溫突變前，多年平均降水量少于常年平均降水量，但以30.90 mm/10a的速度上升；氣溫突變后，多年平均降水量多于常年平均降水量，但以-42.80 mm/10a的速度下降。

圖3 1960-2013年廣東省降水量變化趨勢(shì)Fig.3 Annual precipitation variation in Guangdong from 1960 to 2013

由此得出，近54 a廣東省降水量總體上呈增加趨勢(shì)，由于突變前的降水量增加而導(dǎo)致突變后的多年平均降水量高于常年平均降水量，但降水量由上升趨勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆第厔?shì)。廣東省在1960-2013年呈暖濕化，這與史培軍等[17]結(jié)論是一致，而在氣溫突變后，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔涓苫４送?，廣東省氣溫與降水量變化趨勢(shì)保持著較好的一致性。近54 a總體上呈上升趨勢(shì)，以氣溫突變點(diǎn)為劃分前后時(shí)段，突變前多年平均均值低于常年平均值，而突變后多年平均值高于常年平均值，且均經(jīng)歷了上升-下降變化趨勢(shì)。

2)季節(jié)性降水量時(shí)間變化趨勢(shì)。對(duì)廣東省近54 a季節(jié)性降水量變化趨勢(shì)進(jìn)行分析(圖4)。1960-2013年廣東省春季、夏季及冬季降水量均呈上升趨勢(shì)，每10 a降水傾向率分別為：4.00，15.20，1.31 mm，而秋季降水量呈下降趨勢(shì)，降水傾向率為-9.99 mm。即近54 a廣東省春季、夏季和冬季降水量增加，秋季降水量減少。

從各個(gè)季節(jié)降水量所占比例上看，夏季降水量是占全年降水量百分比最高的，平均為44.6%，其次是春季、秋季和冬季，平均百分比分別是31.3%、16.5%、7.8%。由此表明，降水量主要集中在春季和夏季，春季和夏季降水量變化可能是引起降水量均勻性變化的主導(dǎo)因素。

圖4 1960-2013年廣東省春季(a)、夏季(b)、秋季(c)、冬季(d)降水量變化趨勢(shì)Fig.4 Precipitation variations of Guangdong in spring (a), summer (b), autumn (c), winter (d) from 1960 to 2013

氣溫突變前，春季、秋季和冬季多年平均降水量均高于常年均值，夏季多年平均降水量則低于常年均值，而氣溫突變后，春季、秋季和冬季多年平均降水量均低于常年均值，夏季多年平均降水量則高于常年均值。由此可以推測(cè)，氣溫突變后，降水比突變前更加集中并更加集中在夏季。

氣溫突變前，春季和冬季每10 a降水量分別以54.32 mm和19.19 mm的速度增加，夏季和秋季分別以30.88 mm和16.92 mm的速度減少；氣溫突變后，春季和秋季降水量分別以61.77 mm和33.70 mm的速度增加，夏季和冬季則分別以118.08 mm和40.53 mm的速度減少?？梢酝茢?，氣溫突變后，隨著春季降水量的大幅增加以及夏季降水量的大幅減少，將會(huì)導(dǎo)致降水量越來越趨于均勻；此外，由于夏季降水量大幅減少，是導(dǎo)致年降水量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)的主要原因。

2.1.3 PCD時(shí)間變化趨勢(shì) 對(duì)廣東省近54 a降水集中度(PCD)進(jìn)行分析(圖5)，1960-2013年廣東省PCD為，0.281～0.616，PCD常年平均值為0.464，比北方地區(qū)(東北地區(qū)[3]、松花江流域[4]、黃土高原[6]、陜西[12]、遼寧等[13])要低，亦低于同緯度地區(qū)-廣西地區(qū)(PCD為0.49[7])，而高于浙江[9]、四川[10]、新疆[18]、淠河流域等地[19]，即總體上看，廣東省降水集中度相對(duì)較低但變化幅度大；PCD總體上變化較為穩(wěn)定，僅以0.003 2/10a的速度上升；氣溫突變前，PCD多年平均值低于常年平均值，即集中度弱于常年，且以-0.018 8/10a的速度下降；氣溫突變后，PCD多年平均值高于常年平均值，即集中度強(qiáng)于常年，但亦以-0.028 9/10a的速度下降，且下降速度大于突變前。

圖5 1960-2013年廣東省PCD變化趨勢(shì)Fig.5 The variation of precipitation concentration degree in Guangdong from 1960 to 2013

近54 a廣東省PCD總體上較為穩(wěn)定，有微弱上升趨勢(shì)，但氣溫突變前后均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，造成這種現(xiàn)象是由于PCD在突變年(1993年)前后發(fā)生轉(zhuǎn)變，由低值轉(zhuǎn)向高值，突變前的34 a和突變后的20 a都是由降水集中向分散轉(zhuǎn)變，存在一定的周期變化，即集中-分散-集中-分散，經(jīng)周期性變化而導(dǎo)致兩時(shí)段呈下降趨勢(shì)但整體穩(wěn)定或略有上升的現(xiàn)象。

2.1.4 PCP時(shí)間變化趨勢(shì) 對(duì)廣東省近54 a降水集中期(PCP)進(jìn)行分析(圖6)，1960-2013年廣東省降水集中在6-7月，6月最多，PCP常年平均值為175.87，即第36候(即6月第6候)，集中時(shí)期比大部分地區(qū)要早[3,4,6,8-14,18-19]，比廣西(廣西為第33候[7])要略晚，即廣東省降水集中期較早；PCP總體上呈下降趨勢(shì)，下降速度為-0.96/10a，即降水集中時(shí)間有提前的趨勢(shì)；氣溫突變前，PCP多年平均值低于常年平均值，且以-7.06/10a的速度明顯下降(通過α=0.05顯著性檢驗(yàn))；氣溫突變后，PCP多年平均值高于常年平均值，并以-4.11/10a的速度下降，但下降速度比突變前有所減緩。

圖6 1960-2013年廣東省PCP變化趨勢(shì)Fig.6 The variation of precipitation concentration period in Guangdong from 1960 to 2013

近54 a廣東省PCP總體上亦較為穩(wěn)定，有微弱下降趨勢(shì)，即降水集中時(shí)間提前；氣溫突變前，降水集中時(shí)間早于常年，且有提前的趨勢(shì)；氣溫突變后，降水集中時(shí)間推后，但亦呈現(xiàn)出提前的趨勢(shì)。

此外，由于在突變年P(guān)CP亦出現(xiàn)跳值，出現(xiàn)類似于PCD的變化趨勢(shì)，即經(jīng)歷“晚-早-晚-早”的周期性變化而導(dǎo)致整體穩(wěn)定或略有下降的現(xiàn)象。

廣東省PCD和PCP均為“總體穩(wěn)定，內(nèi)部波

動(dòng)”的變化趨勢(shì)。總體上看，近54 a廣東省PCD增加而PCP下降，即降水更早更集中，但變化幅度較小；氣溫突變前后時(shí)段上看，PCD和PCP變化趨勢(shì)保持較好一致性，突變前PCD和PCP多年平均值都低于常年平均值，突變后兩者都高于常年平均值，突變前和突變后PCD和PCP均為下降趨勢(shì)，但PCD下降幅度增大，PCP下降幅度有所減緩。

值得意的是，季節(jié)性降水量與PCD、PCP的變化趨勢(shì)具有一定的響應(yīng)關(guān)系，主要表現(xiàn)在：夏季降水量變化趨勢(shì)與PCD、PCP變化趨勢(shì)保持較好的一致性。氣溫突變前，夏季多年平均降水量低于常年平均值，PCD、PCP的多年平均值則低于常年平均值，氣溫突變后，夏季多年平均降水量高于常年平均值，PCD、PCP的多年平均值則高于常年平均值；氣溫突變前和突變后，夏季降水傾向率與PCD、PCP均為負(fù)。

氣溫突變后，春季降水量的增加和夏季降水量的減少是導(dǎo)致降水趨于均勻、降水集中時(shí)間提前的主要原因。

2.1.5 相關(guān)性分析 為分析廣東省近54 a氣溫、降水量、PCD以及PCP之間的相互關(guān)系，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性分析(表1)。氣溫與降水量、PCP相關(guān)性較低，而與PCD存在低度正相關(guān)，即氣溫越高，降水更集中，反之，氣溫越低，降水越分散；降水量與PCD存在明顯的中低度負(fù)相關(guān)，而與PCP亦存在低度負(fù)相關(guān)，即降水量越多，降水越分散，集中時(shí)期越提前，反之，降水量越少，降水越集中，集中時(shí)期越推后；PCD與PCP存在明顯的低度正相關(guān)，即降水越集中，集中時(shí)期越晚，降水越分散，集中時(shí)期越早。

表1 廣東省氣溫、降水量、PCD和PCP相關(guān)系數(shù)及變異系數(shù)1)Table 1 Correlations and coefficient of variation between air temperature, precipitation, PCD and PCP in Guangdong

1)帶*為通過α=0.05顯著性檢驗(yàn)

此外，北方地區(qū)的降水量與PCD和PCP一般呈正相關(guān)關(guān)系[3,6,11, 13,17]，而廣東省降水量與PCD和PCP均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，并且降水量與PCD為顯著正相關(guān)，說明廣東省降水量與PCD和PCP的相關(guān)關(guān)系與北方地區(qū)有一定差異。

2.1.6 穩(wěn)定性分析 運(yùn)用變異系數(shù)對(duì)廣東省氣溫、降水量、PCD以及PCP的穩(wěn)定性進(jìn)行分析(表1)。1960-2013年廣東省氣溫、降水量、PCD和PCP的變異系數(shù)均不超過0.2，表明廣東省氣溫、降水量、PCD和PCP是較為穩(wěn)定的。其中，氣溫和PCP變異系數(shù)不足0.1，即氣溫和PCP較為穩(wěn)定，而降水量和PCD變異系數(shù)相對(duì)較大，即降水量和PCD存在一定的波動(dòng)性；氣溫與降水量均為突變前的變異系數(shù)低于常年值，突變后的變異系數(shù)高于常年值，且突變后變異系數(shù)比突變前有所增大，即突變后波動(dòng)性增強(qiáng)；而PCD與PCP則恰好與之相反，突變前的變異系數(shù)高于常年值，突變后的變異系數(shù)低于常年值，且突變后變異系數(shù)比突變前有所減小，即突變后波動(dòng)性減弱。

由此得出，近54 a廣東省氣溫、降水量、PCD和PCP是較為穩(wěn)定的，降水量和PCD存在一定波動(dòng)性，氣溫和降水量變化較為一致且波動(dòng)性趨于增強(qiáng)，PCD和PCP變化較為一致且波動(dòng)性趨于減弱。

2.2 空間變化趨勢(shì)

2.2.1 降水量空間變化趨勢(shì) 近54 a廣東省降水量以珠三角地區(qū)為高值中心，向周邊地區(qū)逐漸遞減，陽江為最大值中心，南雄、五華-梅縣為最小值中心(圖7a)；廣東省大部分地區(qū)的降水傾向率為正值，廣州和陽江為最大值中心，高要-廣寧-佛岡、河源-梅縣為負(fù)值，佛岡為最小值中心，即廣東省大部分地區(qū)降水增多，而高要-廣寧-佛岡、河源-梅縣降水減少(圖7b)。

圖7 1960-2013年廣東省降水量(a) 和降水傾向率(b)空間分布Fig.7 Spatial distribution of precipitation (a) and precipitation tendency rate (b) in Guangdong from 1960 to 2013

2.2.2 PCD與PCP空間變化趨勢(shì) 多水年即多于常年平均降水量的年份，少水年即少于常年平均降

水量的年份，采用合成分析法對(duì)近54 a廣東省多水年、少水年的PCD和PCP空間變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，分別對(duì)近54 a降水最多和最少的前5 a即最大多水年和最小少水年、突變前后的多水年、少水年的PCD差值和PCP差值進(jìn)行分析。

1) 最大多水年、最小少水年P(guān)CD和PCP空間變化趨勢(shì)。近54 a無論是最大多水年還是最小少水年，PCD與PCP都呈現(xiàn)較好的緯向變化，自南向北逐漸遞減，亦呈現(xiàn)出由沿海向內(nèi)陸逐漸遞減的變化(圖8)，且從相似系數(shù)來看，其空間變化均保持著高度的一致性(表2)。

圖8 廣東省最大多水年、最小少水年P(guān)CD和PCP合成分析Fig.8 Synthetic analysis of PCD and PCP during maximum wet years and minimum dry years in Guangdong (a)為最大多水年P(guān)CD，(b)為最小少水年P(guān)CD，(c)為最大多水年P(guān)CP，(d)為最小少水年P(guān)CP表2 廣東省最大多水年、 最小少水年P(guān)CD和PCP相似系數(shù)Table 2 Similarity coefficient between air temperature, precipitation, PCD and PCP in Guangdong

多水年P(guān)CD少水年P(guān)CD多水年P(guān)CP少水年P(guān)CP多水年P(guān)CD10.9930510.9940590.994075少水年P(guān)CD10.9940530.993127多水年P(guān)CP10.998829少水年P(guān)CP1

最大多水年和最小少水年，全省除沿海地區(qū)的PCD和PCP高于常年平均值，大部分地區(qū)低于常年平均值，即沿海地區(qū)降水較為集中和較為提前，而大部分地區(qū)降水較為分散和較為推后。

2) 突變前后多水年、少水年P(guān)CD和PCP空間變化趨勢(shì)。為更好反映出氣溫突變前后，廣東省的PCD和PCP的空間變化，采用突變前后的PCD和PCP的差值(即突變后的值-突變前的值)，其可以更直觀地看出突變后的上升或下降趨勢(shì)(圖9)。

從空間變化走向看，廣東省PCD和PCP均呈現(xiàn)出緯向變化，這與降水量、最大多水年P(guān)CD和PCP、最小少水年P(guān)CD和PCP的空間變化走向較為一致。其中，多水年P(guān)CD差值和少水年P(guān)CP差值由沿海向內(nèi)陸逐漸遞減，少水年P(guān)CD差值大致自北向南遞減，多水年P(guān)CP差值由內(nèi)陸向沿海遞減。

從空間分布看，廣東省大部分地區(qū)PCD和PCP為正值，即降水更集中和集中期推后。其中，多水年的PCD僅北部地區(qū)(南雄-連平-五華-梅縣)減小，其余大部分地區(qū)均增大，即北部地區(qū)降水量更分散，而絕大部分地區(qū)特別是沿海地區(qū)降水量更集中，而PCP則僅南部地區(qū)(羅定-陽江-電白-湛江-徐聞)減小，其余大部分地區(qū)均增大，即南部地區(qū)降水集中時(shí)期提前，大部分地區(qū)降水集中時(shí)期推后；少水年的PCD僅羅定、高要、汕頭減小，其余絕大部分地區(qū)均增大，即羅定、高要、汕頭降水量更分散，絕大部分地區(qū)降水量更集中，而PCP則全省均為增大，即全省的降水集中時(shí)期推后。

由此得出，總體上看，氣溫突變后，廣東省大部分地區(qū)降水量更集中和集中期推后，并保持一定的緯向變化。

3 討 論

本研究主要是基于PCD和PCP探討廣東省降水量時(shí)空分配均勻性與氣候突變存在何種響應(yīng)關(guān)系。

圖9 廣東省多水年、少水年P(guān)CD差值和PCP差值空間分布Fig.9 Spatial distribution of PCD and PCP frequency during wet years and dry years in Guangdong (a)為多水年P(guān)CD差值，(b)為少水年P(guān)CD差值，(c)為多水年P(guān)CP差值，(d)為少水年P(guān)CP差值

通過分析發(fā)現(xiàn)，在氣溫突變后，廣東省由暖濕化逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔涓苫⑶医邓扛泻图衅诟?，但降水量趨于集中和集中期推后；與其他地區(qū)對(duì)比，廣東省的降水量較為均勻但集中期較早；此外，廣東省的降水量與PCD、PCP為負(fù)相關(guān)，這又與北方地區(qū)存在一定的差異[3,6,11, 13,17]。

春季、夏季降水量是影響廣東省降水量均勻性的主導(dǎo)因素。氣溫突變后，春季降水量的增加以及夏季降水量的減少是導(dǎo)致降水量趨于均勻、降水集中時(shí)間提前的主要原因。其中，夏季降水量對(duì)降水量均勻性和集中期影響程度更大，這與廣東省的亞熱帶季風(fēng)性氣候的降水特征及熱帶氣旋的影響等是一致的。

盡管氣溫突變后，廣東省大部分地區(qū)降水量更集中和集中期推后，但由于PCD和PCP趨于減弱及變化波動(dòng)性趨于減弱，即降水分配趨于均勻和穩(wěn)定，一定程度上有利于防旱抗汛。

本研究主要是探討氣溫、降水量、PCD和PCP的時(shí)空變化趨勢(shì)及其有關(guān)響應(yīng)關(guān)系，但對(duì)其響應(yīng)機(jī)制或影響因素未進(jìn)行深入探討，如PCD、PCP與北極濤動(dòng)、東亞夏季風(fēng)的相關(guān)性等[5]，在今后的研究工作中應(yīng)對(duì)其進(jìn)行深入分析。

4 結(jié) 論

本研究通過對(duì)近54 a廣東省氣溫、降水量、PCD和PCP的時(shí)空變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，探討在氣候變暖和氣溫突變的背景下，廣東省降水量對(duì)氣溫變化的響應(yīng)，得出以下結(jié)論：

1)近54 a廣東省總體上呈暖濕化，而氣溫突變后，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔涓苫?/p>

2)季節(jié)性降水量與PCD、PCP的變化趨勢(shì)存在很好的響應(yīng)關(guān)系。夏季降水量與PCD、PCP的變化趨勢(shì)保持很好的一致性；氣溫突變后，春季降水量的增加以及夏季降水量的減少是導(dǎo)致降水趨于均勻、降水集中時(shí)間提前的主要原因。

3)近54 a廣東省PCD為0.281～0.616，常年平均值為0.464，降水量相對(duì)較均勻但變化幅度大，經(jīng)“集中-分散-集中-分散”的周期性變化而保持總體穩(wěn)定，有微弱上升趨勢(shì)，氣溫突變后，降水量更集中但趨于分散；

4)近54 a廣東省降水集中于6-7月，PCP常年平均值為175.87(6月第6候)，集中期較早，經(jīng)“晚-早-晚-早”的周期性變化而保持總體穩(wěn)定，略有下降的趨勢(shì)，氣溫突變后，降水集中時(shí)期推后但趨于提前；

5)廣東省氣溫、降水量、PCD和PCP存在一定的相關(guān)關(guān)系，且與北方地區(qū)有一定差異。其中，氣溫與PCD為正相關(guān)，降水量與PCD和PCP為負(fù)相關(guān)，PCD與PCP為正相關(guān)。

6)近54 a廣東省氣溫、降水量、PCD和PCP較為穩(wěn)定，波動(dòng)性較??；氣溫突變后，氣溫和降水量波動(dòng)性趨于增強(qiáng)，PCD和PCP波動(dòng)性趨于減弱。

7)近54 a廣東省降水量以珠三角地區(qū)為高值中心，向周邊地區(qū)逐漸遞減，除高要-廣寧-佛岡、河源-梅縣降水減少以外，大部分地區(qū)降水量趨于增加。

8)最大多水年和最小少水年，廣東省PCD與PCP呈現(xiàn)自南向北遞減的緯向變化和自沿海向內(nèi)陸遞減變化，且空間變化保持高度的一致性；沿海地區(qū)降水較為集中和較為提前，而大部分地區(qū)降水較為分散和較為推后。

9)氣溫突變后，廣東省大部分地區(qū)降水量更集中和集中期推后，并保持一定的緯向變化。

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Response Relation between Precipitation Heterogeneity and Climate Change in Guangdong

LIUYonglin1,YANJunping1,CENMinyi1, 2

(1. College of Tourism and Environment, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China；2. Institute of Healthy Geography, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)

The spatial and temporal inhomogeneity of precipitation is the main cause of drought and flood disasters. Analyzing the spatial and temporal homogeneity of precipitation can provide scientific basis for the flood control and drought relief work. Based on observed precipitation data during 1960-2013 in Guangdong Province, the precipitation concentration degree (PCD) and precipitation concentration period (PCP) were computed and the temporal and spatial variations of precipitation in Guangdong in response to climate change were analyzed for exploring the response relation between the homogeneity of precipitation and abrupt change of temperature. Results showed that: ① The climate in Guangdong was warm and wet during 1960-2013, but became cold and dry gradually after the temperature abrupt change. ② The seasonal precipitation had a good response relationship with the PCD and the PCP. ③ The precipitation was relatively homogeneous but with large varied amplitude, and the PCP arrived earlier. After the abrupt change of temperature, precipitation became more concentrated and concentration period delayed but precipitation tended to be decentralized and concentration period was ahead of time, and the volatility of the PCD and PCP tended to weaken. ④ There were some correlations among air temperature, precipitation, the PCD and the PCP in Guangdong, which was different with northern China. ⑤ After the abrupt change of temperature, precipitation of most areas became more concentrated and concentration period arrived earlier, and all maintained a certain latitudinal variation. This indicated that precipitation uniformity of space-time in Guangdong has a certain response relationship with climate change.

climate change; precipitation concentration degree; precipitation concentration period; Guangdong province

10.13471/j.cnki.acta.snus.2015.05.025

2014-11-14

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41171090)；國家社會(huì)科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(14AZD094)

劉永林(1989年生)，男;研究方向：全球變化與區(qū)域?yàn)?zāi)害防治;通訊作者： 延軍平;E-mail: yanjp@snnu.edu.cn

P426.6

A

0529-6579(2015)05-0138-09