徐青竹

摘 要 利用興安盟8個(gè)國(guó)家級(jí)自動(dòng)站近51年的夏季降水資料，對(duì)夏季降水的氣候特征和時(shí)空變化規(guī)律進(jìn)行了深入分析，結(jié)果表明：1）興安盟夏季降水的分布、降水的均方差分布均表現(xiàn)為由北向南遞減的特點(diǎn)，中心區(qū)域均位于東北部的胡爾勒站，說(shuō)明該地是興安盟夏季降水最集中的區(qū)域，也是夏季降水異常頻發(fā)、異常強(qiáng)度較大的地區(qū)；2）近51年來(lái)興安盟夏季降水呈負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，增長(zhǎng)率為-5.1 mm/10 a；3）EOF分解前兩個(gè)模態(tài)代表了興安盟夏季降水的大部分特征。第一模態(tài)表現(xiàn)為全盟一致型，即全盟降水一致偏多或偏少；第二模態(tài)表現(xiàn)為南北反向型，即當(dāng)北部降水偏少時(shí)、南部降水偏多，反之亦然。

關(guān)鍵詞 夏季降水；時(shí)空分布；興安盟

中圖分類(lèi)號(hào)：P426.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.05.066

興安盟位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部，因地處大興安嶺山脈中段而得名。其在氣候特征上屬于典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。春季多風(fēng)少雨，夏季溫?zé)岫檀?，秋季氣溫急劇下降，秋霜早，冬季?yán)寒漫長(zhǎng)。興安盟地區(qū)的經(jīng)濟(jì)來(lái)源以農(nóng)牧業(yè)為主，因此對(duì)于自然降水的依賴(lài)性較大，該地區(qū)多年平均的夏季降雨量為241～349 mm，占年平均降水量的63%～74%。此外，在地形上由于東北-西南走向的大興安嶺穿過(guò)其境內(nèi)，嶺西地勢(shì)平緩、漸向蒙古高原過(guò)渡；嶺東地勢(shì)則相對(duì)陡峻，與東北松遼平原連接，自西北向東南呈階梯下降的這種特殊的地形使得當(dāng)?shù)叵募镜慕邓植家灿泻軓?qiáng)的局地性[1]，強(qiáng)降水大多沿大興安嶺沿線分布。劉寬曉[2]等人對(duì)興安盟夏季降水的氣候特點(diǎn)進(jìn)行了分析，但對(duì)降水的年際、年代際變化特征以及時(shí)空分布特點(diǎn)研究較少。因此，研究興安盟地區(qū)夏季降水的年際、年代際變化特征以及其時(shí)空變化規(guī)律，可以為進(jìn)一步提高夏季降水的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)能力提供科學(xué)參考，也能夠?yàn)樘岣呦募窘邓Y源的利用率提供理論依據(jù)。

1 資料和方法

本文采用1967—2017年近51年夏季（6—8月）興安盟8個(gè)國(guó)家級(jí)自動(dòng)站的逐日降水資料，采用線性?xún)A向估計(jì)和11年滑動(dòng)平均法分析夏季降水的年際、年代際變化特征，在分析夏季降水的時(shí)空分布特征時(shí)采用經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分解（EOF）法等。

2 興安盟夏季降水的氣候特征

2.1 夏季降水的總體分布情況

對(duì)興安盟地區(qū)1967—2017年夏季（6—8月）的逐日降水進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到51年來(lái)平均的夏季降水分布，如圖1a所示。興安盟夏季平均降雨量為241～349 mm，且降水自北向南逐漸減少，北部的胡爾勒站是平均夏季降水量的中心區(qū)域，51年平均夏季降水量為349 mm。向南降水逐漸減少，最少的高力板站平均夏季降水量?jī)H為241 mm。

為了研究興安盟夏季降水的氣候特征，對(duì)逐站的降水求均方差，得到降水的均方差分布，如圖1b所示。均方差代表了絕對(duì)變率，能夠表征夏季降水的異常分布特征，大值區(qū)是夏季降水發(fā)生異常頻率較高、異常強(qiáng)度較大的區(qū)域。從興安盟51年平均的夏季降水均方差分布可以看出，均方差的分布也表現(xiàn)為北部大于南部的情況，胡爾勒站同樣為均方差最大值區(qū)，夏季降水總量的均方差可達(dá)到140 mm。說(shuō)明興安盟東北部不僅是夏季降水量的大值區(qū)，也是夏季降水異常頻發(fā)、異常強(qiáng)度較大的地區(qū)。

此外，對(duì)興安盟1967—2017年6月、7月、8月逐月的月平均降水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以分析夏季降水的月際差異，結(jié)果見(jiàn)表1。近51年來(lái)，興安盟地區(qū)夏季降水主要集中在7月，月平均降水量131.6 mm，占夏季總降水量的44.9%。6月和8月的月平均降水量均在80 mm左右，遠(yuǎn)低于7月。因此7月是興安盟夏季降水的主要集中影響時(shí)段，是當(dāng)?shù)胤婪稄?qiáng)降水的主要時(shí)段，也是降水資源最豐富的時(shí)段。

2.2 夏季降水的年際、年代際變化特征

為了了解興安盟地區(qū)近51年夏季降水的年際、年代際變化特征以及變化趨勢(shì)，對(duì)該地區(qū)51年的夏季降水距平序列作線性趨勢(shì)估計(jì)和11年滑動(dòng)平均，結(jié)果如圖2所示。夏季降水量的線性增長(zhǎng)率為-5.1 mm/10年，并通過(guò)了0.05顯著性水平檢驗(yàn)。表明興安盟地區(qū)近51年來(lái)夏季降水量呈負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。此外，夏季降水還存在著明顯的年際、年代際變化特征。由11年平滑濾去年際變化特征后的降水距平時(shí)間序列可以看出，1981年之前興安盟夏季降水相比于氣候平均態(tài)處于偏少期；1982—1998年這一階段的夏季降水相比于氣候平均態(tài)明顯偏多，屬于顯著偏多期；1998—2012年轉(zhuǎn)變?yōu)轱@著偏少期；2012年之后又逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻邓嗥凇？偟膩?lái)看，近51年來(lái)，興安盟地區(qū)夏季降水經(jīng)歷了偏少、顯著偏多、顯著偏少、偏多四個(gè)階段。

3 興安盟夏季降水的時(shí)空變化規(guī)律

為了進(jìn)一步了解興安盟夏季降水的時(shí)空演變特征，將本地8個(gè)國(guó)家級(jí)自動(dòng)站51年的夏季降水序列作經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分解（EOF）。結(jié)果表明，分解所得前兩個(gè)特征向量的累積方差貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到78.3%，代表了近51年來(lái)興安盟夏季降水空間分布的絕大部分特征。

夏季降水EOF分解的第一模態(tài)的方差貢獻(xiàn)率為70.7%，表現(xiàn)為全盟一致，其空間分布和標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)序列如圖3所示。第一模態(tài)主要表現(xiàn)為全盟降水呈現(xiàn)一致偏多或者一致偏少的同位相分布，高值中心位于東北部的胡爾勒站，是本模態(tài)的中心區(qū)域。對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列及其11年滑動(dòng)平均后的結(jié)果表明這一模態(tài)存在著明顯的年際、年代際變化特征。20世紀(jì)80年代以前為負(fù)位相，80年代到20世紀(jì)末期為很長(zhǎng)一段時(shí)間的正位相，21世紀(jì)初到2010年前后轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)位相，隨后又以弱的正位相為主。值得注意的是，由于第一模態(tài)的方差貢獻(xiàn)率高達(dá)70%，因此其對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列與前文所提到的夏季降水的時(shí)間序列具有高度的一致性。

第二模態(tài)的方差貢獻(xiàn)率為7.6%，表現(xiàn)為南北反向型，即當(dāng)夏季北部降水偏少時(shí)，南部降水偏多；反之，當(dāng)北部降水偏多時(shí)，南部降水偏少。同樣，與之對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列也存在著年際和年代際變化。從滑動(dòng)平均的結(jié)果可以看出，20世紀(jì)80年代初期以前，這一模態(tài)主要以正位相為主，一直到20世紀(jì)90年代中后期則主要以弱的負(fù)位相為主，20世紀(jì)末期前后為一短期的正位相，21世紀(jì)初到2015 年為顯著負(fù)位相時(shí)期，隨后又轉(zhuǎn)變?yōu)檎幌啵ㄒ?jiàn)圖4）。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)近51年興安盟夏季降水的分析得到以下結(jié)論。

1）興安盟夏季降水的分布、降水的均方差分布均表現(xiàn)為由北向南遞減的特點(diǎn)，中心區(qū)域均位于東北部的胡爾勒站，說(shuō)明該地是興安盟夏季降水最集中的區(qū)域，也是夏季降水異常頻發(fā)、異常強(qiáng)度較大的地區(qū)。

2）近51年來(lái)興安盟夏季降水呈負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，增長(zhǎng)率為-5.1 mm/10年。此外，夏季降水經(jīng)歷了偏少、顯著偏多、顯著偏少、偏多四個(gè)階段。

3）興安盟夏季降水EOF分解的第一模態(tài)表現(xiàn)為全盟一致型，即全盟降水一致偏多或偏少；第二模態(tài)表現(xiàn)為南北反向型，即當(dāng)北部降水偏少時(shí)、南部降水偏多，反之亦然。兩個(gè)模態(tài)對(duì)應(yīng)的時(shí)間系數(shù)序列均表現(xiàn)出明顯的年際和年代際變化特征。并且，由于第一模態(tài)的方差貢獻(xiàn)率高達(dá)70%，其時(shí)間系數(shù)序列與興安盟51年平均的夏季降水序列高度一致。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫榮宇.2014年夏季內(nèi)蒙古東部一次對(duì)流暴雨成因分析[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2016（12）：50-52.

[2] 劉寬曉，徐蔚軍，張俊洋，等.多種指導(dǎo)預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)興安盟降水、氣溫檢驗(yàn)與分析[J].內(nèi)蒙古氣象，2005（4）：12-14.

（責(zé)任編輯：趙中正）