張 淼，劉梅冰，2，3

(1.福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350007；2.福建師范大學(xué)地理研究所，福建 福州 350007；3.濕潤亞熱帶山地生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)基地，福建 福州 350007)

降水是地下水和地表水的主要來源，其發(fā)展變化受到了氣候變化的影響[1]．在全球氣候變化的大背景下，地球生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)速度加快，降水特征發(fā)生明顯變化[2]．20世紀(jì)的100 a間，全球總降水有增加的趨勢，但在干旱、半干旱地區(qū)降水有所減少[3]；近幾十年來，中國極端降水事件發(fā)生頻率加快、強(qiáng)度加劇[4]，干旱、洪澇等極端降水事件愈趨頻繁[5-6]，給人們的生命安全及生產(chǎn)生活帶來了顯著影響．影響降水的因素復(fù)雜多變，不同時(shí)間尺度上降水特征存在差異．深入認(rèn)識(shí)區(qū)域內(nèi)不同時(shí)間尺度的降水特性，可為防御水土流失、旱澇及地質(zhì)災(zāi)害提供依據(jù)，對(duì)了解降水趨勢變化規(guī)律、保證農(nóng)業(yè)和當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義．

20世紀(jì)60年代以來，中國降水量總體呈現(xiàn)不顯著增加趨勢，全國降水量在90年代以前基本以負(fù)趨勢為主，而90年代以后降水開始出現(xiàn)回升[7]．中國年內(nèi)降水分布不均，Liu等[8]發(fā)現(xiàn)，在1960—2000年間，夏季和冬季的降水增加，春秋兩季降水減少．在空間上，我國東北、華北和西南地區(qū)降水呈現(xiàn)下降趨勢[9-10]，西北、長江中下游和東南沿海地區(qū)降水呈增加趨勢[11-12]．不同研究區(qū)的降水量在不同時(shí)間尺度上存在顯著差異．東北地區(qū)在過去幾十年里降水呈下降趨勢，主要受夏季降水減少的影響[10]．徐鴻嘉等[13]發(fā)現(xiàn)在吉林省，除夏季外，其余各季節(jié)降水量均有小幅上升趨勢．在東南沿海地區(qū)，降水量整體呈增加趨勢，但降水時(shí)空分布不均，極端水文事件頻現(xiàn)[14]，受日降水強(qiáng)度增強(qiáng)所致，東南沿海盛夏降水量顯著增加[15]，并且東南沿海地區(qū)主要降水類型大雨和暴雨的降水量呈增加態(tài)勢[16]．福建省地處東南沿海地區(qū)，是我國降水較為豐富的地區(qū)之一，易受到大風(fēng)、臺(tái)風(fēng)及暴雨等惡劣天氣過程影響．近年來，雖有較多對(duì)福建省降水特性的相關(guān)研究[17-19]，但大部分集中在臺(tái)風(fēng)暴雨等極端降水事件方面，有關(guān)不同時(shí)間尺度上降水演變特性的系統(tǒng)研究相對(duì)較少．

因此，本文選用福建省63個(gè)雨量站點(diǎn)1970—2016年逐日降水觀測資料，應(yīng)用5 a滑動(dòng)平均、MK檢驗(yàn)法、Sen’s坡度估計(jì)法以及小波分析法等方法對(duì)福建省近47 a的降水量以及降水量變化趨勢進(jìn)行分析，旨在了解福建省不同時(shí)間尺度的降水演變特性，以期為區(qū)域水管理和區(qū)域水安全以及當(dāng)?shù)氐姆篮榭购嫡咛峁﹨⒖家罁?jù)．

1 研究區(qū)概況

福建省地處中國東南沿海地區(qū)，位于23°33′～28°20′N和115°50′～120°40′E，陸地總面積12.14萬km2．福建省地形復(fù)雜，平原面積少、山地丘陵多，地勢西北高、東南低，呈“依山傍海”態(tài)勢，境內(nèi)山地、丘陵面積約占全省總面積的90%．福建省氣候?qū)賮啛釒ШＱ笮约撅L(fēng)氣候，溫暖濕潤，氣候條件優(yōu)越，年平均溫度在17～21℃左右，平均降雨量介于1 400～2 000 mm之間．受季風(fēng)活動(dòng)的支配，福建省降水季節(jié)分配不均，全年降水主要集中在春、夏兩季，具有汛期時(shí)間長、降水多的特點(diǎn)．近年來極端降水事件發(fā)生的概率增大，極易受到地質(zhì)災(zāi)害的威脅．

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)來自中國氣象局國家氣象信息中心，選取福建省數(shù)據(jù)較為完整的63個(gè)雨量站(圖1)，采用1970—2016年共47 a的逐日降水資料為基礎(chǔ)，計(jì)算年、季節(jié)、月以及日時(shí)間尺度的降水量與降水日數(shù)等指標(biāo)．對(duì)個(gè)別缺失的降水?dāng)?shù)據(jù)，結(jié)合了相關(guān)性較高的附近雨量站，適當(dāng)插補(bǔ)延長，經(jīng)整理后的數(shù)據(jù)具有較好的連續(xù)性，較為準(zhǔn)確可靠．

圖 1 福建省雨量站點(diǎn)分布位置Fig.1 The position of rainfall stations in Fujian Province

2.2 研究方法

2.2.1 Mann-Kendall檢驗(yàn)法

Mann-Kendall檢驗(yàn)法是由世界氣象組織推薦并已廣泛應(yīng)用的非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法，常用來預(yù)測降水、徑流、氣溫和水質(zhì)等水文氣象時(shí)間序列資料的長期變化趨勢．MK檢驗(yàn)法在對(duì)降水等時(shí)間序列進(jìn)行趨勢分析時(shí)不受樣本值、分布類型的影響[20]．在Mann-Kendall檢驗(yàn)中，假設(shè)時(shí)間序列x1,x2,x3…,xn是n個(gè)獨(dú)立的、隨機(jī)變量同分布的樣本，當(dāng)n>10時(shí)：

對(duì)于統(tǒng)計(jì)變量Z，若Z>0，則表明降水在該時(shí)間序列上呈上升趨勢；Z<0時(shí)，則呈下降趨勢．若|Z|≥1.96，表示時(shí)間序列通過置信度為95%的顯著性趨勢檢驗(yàn)，存在顯著性變化．在對(duì)時(shí)間序列進(jìn)一步進(jìn)行突變檢驗(yàn)時(shí)，當(dāng)統(tǒng)計(jì)量UF>0時(shí)，表示序列呈上升趨勢；當(dāng)UF<0時(shí)，表示時(shí)間序列呈下降趨勢；若UF或UB曲線超過臨界值線時(shí)，則表明上升或下降趨勢顯著．

Sen’s坡度常用來表示時(shí)間序列的變化趨勢，可以很好地估計(jì)趨勢變化的速度，其計(jì)算式為：

β為Sen’s坡度，其值的大小表示趨勢變化的速度快慢．β的絕對(duì)值越大表示變化速度越快．當(dāng)β>0時(shí)，表示呈上升趨勢；當(dāng)β<0時(shí)，表示呈下降趨勢．

2.2.2 Morlet小波分析法

小波分析的基本思想是用一簇小波函數(shù)系來表示或逼近某一信號(hào)或函數(shù)，Morlet連續(xù)復(fù)小波變換分析能清晰地揭示出隱藏在時(shí)間序列中的多種變化周期，充分反映降水時(shí)間序列的不同時(shí)間尺度中的變化特征，并能對(duì)未來發(fā)展趨勢進(jìn)行定性估計(jì)[21]．目前已廣泛運(yùn)用到氣溫、降水等方面分析中．

離散小波變換形式為：

小波方差表達(dá)式為：

式中，Wf(a,b)為小波變換系數(shù)，a為尺度因子，b為平移因子．從小波變換方程中獲得小波系數(shù)，繪制小波系數(shù)實(shí)部等值線圖，反映降水序列在不同時(shí)間尺度的周期變化情況．小波方差隨尺度a的變化過程稱為小波方差圖，能反映降水序列波動(dòng)的能量隨尺度a的分布，可以用來確定降水序列的主周期變化情況．

2.2.3 降水等級(jí)劃分指標(biāo)

單位時(shí)間降水量稱為降水強(qiáng)度，而降水強(qiáng)度用降水等級(jí)來進(jìn)行劃分，不同等級(jí)降水量與相應(yīng)降水天數(shù)的比值即為降水強(qiáng)度．根據(jù)中國氣象部門對(duì)降水等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，將降水日定義為降水量≥0.1 mm天數(shù)的總和，各降水等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)如下：日降水量在0.1 mm≤降水量<10 mm為小雨；在10 mm≤降水量<25 mm為中雨；在25 mm≤降水量<50 mm為大雨；降水量≥50 mm為暴雨[22]．基于此，本文選用不同等級(jí)降水的降水量和降水天數(shù)來分析福建省日降水量的變化情況．

3 結(jié)果與分析

3.1 降水量年際變化特征

基于1970—2016年福建省年降水量序列進(jìn)行線性擬合和5 a滑動(dòng)平均，變化趨勢如圖2所示． 從圖2可以看出，福建省年降水量變化幅度較大， 47 a間福建省降水呈緩慢地波動(dòng)增加趨勢．福建省年平均降水量為1 681.17 mm，年降水量波動(dòng)范圍在1 138.92～2 452.37 mm之間，年最大降水量和最小降水量之差為1 313.46 mm，且峰值年和低谷值年交替出現(xiàn)，降水極值更替頻繁．其中，降水最大值年為2016年，降水量較均值偏多45.87%；降水最少值年為2003年，偏少32.25%．從5 a滑動(dòng)平均曲線來看，1970—1980年福建省年降水量相對(duì)較小，呈倒“U”型變化；1981—2000年期間滑動(dòng)曲線緩慢地波動(dòng)上升，降水變化處于緩慢增加期；21世紀(jì)以后5 a滑動(dòng)曲線波動(dòng)較大，旱澇表現(xiàn)突出，呈波動(dòng)上升趨勢，仍處于降水增加期．總體上看，福建省1970—2016年的年降水量可以劃分為兩個(gè)時(shí)期，20世紀(jì)70至80年代降水偏少，90年代及21世紀(jì)后降水逐步增加，整體表現(xiàn)出從少到多的變化過程．該結(jié)論與吳濱[23]研究結(jié)論較一致，吳濱指出20世紀(jì)70年代到80年代降水基本偏少，處于少雨期，僅1973、1975、1983年降水量偏多明顯一些；90年代到21世紀(jì)初期降水以偏多為主，處于降水豐沛期，僅1991、2003、2004、2011年降水偏少明顯．

圖2 1970—2016年福建省年降水趨勢變化Fig.2 Change of annual precipitation trend in Fujian Province from 1970 to 2016

采用MK趨勢檢驗(yàn)法進(jìn)一步對(duì)福建省年降水量進(jìn)行趨勢檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)量Z值為1.21，Sen’s坡度為3.31，在給定顯著性水平α= 0.05的條件下，|Z|<1.96，表明1970—2016年福建省年降水量呈不顯著增加趨勢，變化率為3.31 mm·a-1，主要以自然變動(dòng)為主．

圖3是1970—2016年福建省年降水量小波系數(shù)實(shí)部等值線圖和小波方差圖．圖3a出現(xiàn)多個(gè)尺度正負(fù)相間的振蕩中心，正值表示降水處于多雨期，負(fù)值表示少雨期，即在近50 a間，福建省年降水量表現(xiàn)出豐枯水周期性交替的特征．在1970—2016年整體存在25～28 a振蕩的周期變化，其中，1970—1977年存在4 a振蕩周期，1995—2016年存在7 a周期，1975—2016年存在12～14 a周期．結(jié)合圖3b小波方差圖可知，27 a周期尺度對(duì)應(yīng)最大峰值，周期振蕩最強(qiáng)，為年降水量變化的第一主周期；14 a為年降水量變化的第二主周期；4 a為最弱周期．各種周期的波動(dòng)控制著年降水量在整個(gè)時(shí)間域上的變化特征，目前年降水量正處于偏多期，從小波實(shí)部等值線圖的未閉合曲線推測，未來近一段時(shí)間降水將會(huì)略有增加．

圖3 1970—2016年福建省年降水量小波系數(shù)實(shí)部等值線圖和小波方差圖Fig.3 Isoline and wavelet variance of real part of wavelet coefficient of annual precipitation in Fujian Province from 1970 to 2016

3.2 降水量季節(jié)變化分析

福建省季節(jié)劃分采用氣象學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，春季為3-5月，夏季為6-8月，秋季為9-11月，冬季為12月至次年2月．表1為福建省不同季節(jié)降水量的統(tǒng)計(jì)特征值表，可以看出降水量整體變化波動(dòng)很大，季節(jié)分配較為不均衡，降水主要集中在夏季，其次是春季，秋冬季降水很少．夏季多年平均降水量為636.85 mm，占多年平均降水量的37.95%；冬季多年平均降水量最低，為193.02 mm，僅占年平均降水量的11.50%．

表1 1970—2016年福建省降水量季節(jié)變化統(tǒng)計(jì)特征值Tab.1 Statistical eigenvalue of seasonal variation of precipitation in Fujian Province from 1970 to 2016

從福建省四季降水量的趨勢變化可以發(fā)現(xiàn)，福建省不同季節(jié)的降水波動(dòng)差異較大．采用Mann-Kendall趨勢檢驗(yàn)法計(jì)算可知，春季降水量Z值為-0.4，沒有超過0.05顯著水平，可見，47 a間春季降水量呈現(xiàn)不顯著減少趨勢，減少率為1.58 mm·a-1．總體上看，春季降水量波動(dòng)較大，表現(xiàn)為“增—減—增”的變化特征(圖4a)．1970—2000年間，春季降水距平正值超過負(fù)值，降水偏多；21世紀(jì)開始，距平負(fù)值數(shù)目增多，降水偏少．降水最大距平值出現(xiàn)在1973年，為302.18 mm，降水距平百分率為51.14%；降水最小距平值出現(xiàn)在1971年，為-256.71 mm，降水距平百分率為-76.81%．

夏季降水量Z值為1.43，通過90%顯著性水平檢驗(yàn)，總體呈現(xiàn)顯著的增加趨勢，增加率達(dá)到3.14 mm·a-1．夏季降水量呈較強(qiáng)波動(dòng)變化，呈現(xiàn)出“減—增—減”的變化特征(圖4b)，1970—1992年間，夏季降水距平負(fù)值遠(yuǎn)超正值，降水表現(xiàn)出減小趨勢，自1992年后降水距平正值居多，降水量整體一直呈增加趨勢，降水較為充沛．2000年為降水距平最大值，距平值為335.30 mm，降水距平百分率為52.65%；2003年為降水距平最小值，距平值為-244.36 mm，降水距平百分率為-38.37%．

秋季降水量變化程度相對(duì)較小，Z值為-0.22，略呈現(xiàn)微弱的減小趨勢，減小率僅為0.26 mm·a-1(圖4c)．1973—1975年間，降水呈正距平；此后降水逐年減少，負(fù)距平數(shù)目增多，多次出現(xiàn)連枯現(xiàn)象；1992年開始秋季降水呈波動(dòng)增加趨勢，但距平負(fù)值數(shù)目仍遠(yuǎn)大于距平正值．總體上看，秋季降水經(jīng)歷了“減—增—減—增”的轉(zhuǎn)變．2016年為降水距平最大值，距平值為416.46 mm，降水距平百分率為161.73%；1995年為降水距平最小值，距平值為-174.64 mm，降水距平百分率為-60.82%．相較于其他季節(jié)，秋季降水具有明顯的年代特征，1970—1995年間秋季降水表現(xiàn)出波動(dòng)下降的趨勢，自1995年后秋季降水有波動(dòng)增加的趨勢，至2016年降水量達(dá)到峰頂．

冬季降水量Z值為0.42，并未通過95%顯著性水平檢驗(yàn)，呈微弱的增加趨勢，增加率為0.25 mm·a-1(圖4d)．1990年以前，冬季降水出現(xiàn)過連豐現(xiàn)象，其他年份距平值大部分在均值附近波動(dòng)，5 a滑動(dòng)曲線波動(dòng)較為平穩(wěn)，降水量穩(wěn)定性較強(qiáng)．降水距平最大值出現(xiàn)在2008年，距平值為139.82 mm，降水距平百分率為72.44%；降水距平最小值出現(xiàn)在1997年，距平值為-272.71 mm，降水距平百分率為-141.28%．

圖4 1970—2016年福建省四季降水量趨勢分析Fig.4 Trend analysis of seasonal precipitation in Fujian Province from 1970 to 2016

3.3 降水量月變化特征

福建省月降水分布整體呈典型的雙峰型變化特征，峰值分別出現(xiàn)在6月和8月，其中，6月達(dá)到最大值，為272.09 mm，占年內(nèi)降水總量的16.18%；最小值出現(xiàn)在12月，僅為46.39 mm，占年內(nèi)降水總量的2.76%．全年降水主要集中在5-8月，占全年降水總量的52.42%；其中 5-6月梅雨季節(jié)降水較多，占降水總量的30.72%；7-9月降水出現(xiàn)次高峰期，主要是臺(tái)風(fēng)和熱帶低壓帶來降水；1月份及10-12月降水較少，僅占年內(nèi)降水總量的13.08%．

由表2可以看出，福建省3、4、9和10月的Z值和β值均為負(fù)值，表明這4個(gè)月份降水量有減小趨勢，其余月份降水則有增加趨勢．其中，11月Z值最大，達(dá)到1.85，降水量以0.68 mm·a-1的速度增加；月降水量在8月增速最大，以1.36 mm·a-1的速度增加；月降水量在2月的變化最為微弱，僅以0.06 mm·a-1的速度減少．福建省月降水量均未通過α=0.05顯著性水平檢驗(yàn)，但8月和11月降水均通過α=0.1顯著性水平檢驗(yàn)，變化趨勢較為顯著．

表2 1970—2016年福建省月降水量變化統(tǒng)計(jì)特征值Tab.2 Statistical characteristic value of monthly precipitation change in Fujian Province from 1970 to 2016

總體上看，福建省各月降水量分配較為不均，且呈雙峰型分布特征，其峰值出現(xiàn)在6月和8月，變化率分別為0.69和1.36 mm·a-1．4-6月(前汛期)降水占全年降水量的41.91%，該時(shí)期降水是冷暖鋒交匯形成的鋒面雨，主要受西北太平洋副熱帶高壓和東亞季風(fēng)的影響，是熱帶海洋輸送的暖濕空氣以及入侵的北方冷空氣共同作用下的結(jié)果[24]；7-9月(后汛期)降水占全年降水量的30.11%，主要受夏季風(fēng)和熱帶氣旋的影響[25]．

3.4 降水量日變化特征

根據(jù)1970—2016年福建省不同等級(jí)的年平均降水量和降水天數(shù)，采用MK檢驗(yàn)法和Sen’s坡度法進(jìn)行分析，各統(tǒng)計(jì)參數(shù)如表3所示．結(jié)果發(fā)現(xiàn)，福建省年降水量達(dá)到1 681.17 mm，呈不顯著增加趨勢．不同等級(jí)降水量貢獻(xiàn)率的大小為：大雨>中雨>暴雨>小雨，年降水量以中雨和大雨量等級(jí)居多，且分配較為均勻，占全年降水量的58%；其次是暴雨量等級(jí)，占全年降水量的25%；小雨占比最小，僅為全年總量的18%．福建省年平均降水天數(shù)為161.7 d，降水天數(shù)與降水量變化趨勢相反，整體表現(xiàn)為顯著減小趨勢，減小率為-0.68 d·a-1．不同等級(jí)降水天數(shù)從大到小依次為：小雨>中雨>大雨>暴雨，降水主要以小雨為主，達(dá)112.2 d，占全年降水天數(shù)的69%，其次是中雨、大雨和暴雨，暴雨年均降水天數(shù)極少，僅為5.4 d，占全年降水天數(shù)的3%．

表3 1970—2016年福建省不同等級(jí)降水的年平均降水量和降水天數(shù)統(tǒng)計(jì)Tab.3 Statistics of annual average precipitation and precipitation days of different grades of precipitation in Fujian Province from 1970 to 2016

由不同等級(jí)降水量和降水天數(shù)變化趨勢圖可以看出(圖5)，小雨和中雨的降水量及降水天數(shù)均呈減小趨勢，其中，小雨的降水天數(shù)達(dá)到了0.01的顯著水平，降水量達(dá)到了0.1的顯著水平，呈顯著下降趨勢；而中雨降水量和降水天數(shù)均未通過顯著性水平檢驗(yàn)，大雨降水量和降水天數(shù)均呈現(xiàn)不顯著增加趨勢，而暴雨降水量和降水天數(shù)的增加趨勢均達(dá)到了0.01的顯著水平，增加率分別達(dá)到2.27 mm·a-1和0.02 d·a-1．隨著大雨及暴雨等級(jí)降水量和降水天數(shù)的增加，將很有可能導(dǎo)致福建省洪澇災(zāi)害事件的頻繁發(fā)生．

圖5 1970—2016年福建省不同等級(jí)降水量和降水天數(shù)變化趨勢圖Fig.5 Variation trends of precipitation and precipitation days in different grades in Fujian Province from 1970 to 2016

4 討論

近50 a，福建省年降水量呈不顯著的遞增趨勢，其中，夏季降水呈顯著增加趨勢，冬季的增加趨勢不顯著，春秋兩季則呈現(xiàn)不顯著減少趨勢，這與張成娟等[18]對(duì)福建省1961—2006年季節(jié)降水量變化趨勢的研究結(jié)果大致相似．福建省位于我國東南沿海地區(qū)，其春、夏季降水與東南地區(qū)春夏兩季降水變化趨勢相一致，據(jù)已有研究，20世紀(jì)90年代末期東南沿海地區(qū)春季降水呈減小趨勢[25]，而夏季降水呈增加趨勢[26]．夏季是福建省全年降水最多的季節(jié)，夏季降水主要是由赤道輻合帶系統(tǒng)以及局地性熱對(duì)流所形成的降水，其降水的變化通常決定了福建省全年的降水情況．

相較于春、冬兩季的降水變化，福建省秋季降水表現(xiàn)出較為明顯的分階段特征．近50 a來福建省秋季降水總體呈減少趨勢，但1995年以前呈現(xiàn)不顯著減少趨勢，而1995年以后秋季降水明顯增加，且增加趨勢達(dá)到了0.05的顯著水平．根據(jù)1970—2016年福建省9-11月降水量統(tǒng)計(jì)參數(shù)值可知(表4)，1970—1994年間9月降水量有不顯著增加趨勢，而10-11月份降水量均有減小趨勢，且在10月降水量Z值達(dá)到-1.56，呈顯著減小趨勢； 1995年以后，9-10月降水量變化不明顯，而11月份降水量Z值達(dá)到2.37，且通過0.01顯著性水平檢驗(yàn)，呈極顯著增加趨勢，并且11月降水量增速遠(yuǎn)超9月和10月，達(dá)到3.10 mm·a-1．總體來看，福建省在1995年前后9月降水均呈不顯著增加趨勢；10月降水量在1970—1994年間明顯減少，1995年后變化趨勢并不顯著；而11月份降水量在1995年前呈不顯著減小趨勢，在1995年后呈極顯著增加趨勢．由此可見，1995—2016年福建省11月份降水量的顯著增加可能是導(dǎo)致該階段秋季降水增加的主要原因．

表4 1970—2016年分階段福建省秋季各月降水量變化統(tǒng)計(jì)特征值Tab.4 Statistical characteristic value of monthly precipitation change in autumn in Fujian Province from 1970 to 2016

不同等級(jí)的降水量和降水天數(shù)的變化具有波動(dòng)性和階段性特征，影響著福建省總降水的時(shí)間變化特征．近47 a來，福建省的小雨降水量和降水天數(shù)均呈現(xiàn)顯著的減少趨勢，而暴雨量和暴雨天數(shù)則呈現(xiàn)顯著的增加趨勢，總降水量呈不顯著增加趨勢，而總降水天數(shù)呈顯著減少趨勢．由此可見，弱降水量級(jí)如小雨對(duì)降水天數(shù)的變化起主導(dǎo)作用，強(qiáng)降水量級(jí)如暴雨的變化對(duì)總降水強(qiáng)度變化的影響更為顯著[27]．不同等級(jí)降水量和降水天數(shù)的變化趨勢趨于一致，小雨、中雨量級(jí)降水趨于減少，大雨、暴雨量級(jí)降水趨于增加，說明大雨和暴雨降水量和降水時(shí)間的增加是年降水量增加的主要原因．福建省暴雨多發(fā)生在4-9月，主要由兩類天氣系統(tǒng)造成，一類是鋒面暴雨，多發(fā)生在4-6月的雨季；另一類是臺(tái)風(fēng)暴雨，7-9月受臺(tái)風(fēng)影響最為嚴(yán)重．福建省臺(tái)風(fēng)活動(dòng)頻繁，臺(tái)風(fēng)暴雨是暴雨降水的主要形態(tài)．當(dāng)東太平洋赤道海溫偏低時(shí)，有利于西太平洋臺(tái)風(fēng)活動(dòng)和北上影響福建，熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)數(shù)量相應(yīng)增多，易造成福建臺(tái)風(fēng)降水偏多[28]．近50 a，中國臺(tái)風(fēng)暴雨頻數(shù)和平均臺(tái)風(fēng)暴雨年降水量均存在上升趨勢[29]．在福建省，1979—2018年間出現(xiàn)強(qiáng)降水的臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)和臺(tái)風(fēng)極端強(qiáng)降水出現(xiàn)的次數(shù)，均有隨年份增加而增多的趨勢[30]．隨著全球變化愈加劇烈，福建省臺(tái)風(fēng)暴雨體積降水量和暴雨天數(shù)均呈現(xiàn)增加的趨勢[31]，對(duì)福建省極端降水事件的影響可能會(huì)進(jìn)一步加深．在未來研究中，可以專門針對(duì)強(qiáng)降水級(jí)別，細(xì)化分析大雨、暴雨及以上量級(jí)降水事件的變化對(duì)福建省降水變化特征的影響；并區(qū)分臺(tái)風(fēng)降水和非臺(tái)風(fēng)降水，進(jìn)一步探討臺(tái)風(fēng)和非臺(tái)風(fēng)降水對(duì)福建省不同時(shí)間尺度降水量變化特征的影響．

此外，福建省以山地、丘陵為主，地理環(huán)境差異較大，年降水量大致從東南沿海向西北內(nèi)陸地區(qū)呈起伏式遞增[17-18]，降水量空間分布格局差異顯著．本文從不同時(shí)間尺度上探討福建省的降水變化特性，而忽略降水變化的空間尺度差異．當(dāng)出現(xiàn)降水地域分布不均，或雨季降水分布與歷史常態(tài)分布相反的情況，均極有可能對(duì)福建省全省年降水量變化產(chǎn)生影響，進(jìn)而產(chǎn)生因降水空間變化而帶來的時(shí)間尺度上降水量變化的不確定性．因此，下一步從空間尺度上探討降水特征的分布規(guī)律，以便更好地了解福建省的水資源分布以及區(qū)域環(huán)境變化．

5 結(jié)論

本文基于1970—2016年福建省63個(gè)雨量站的逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，運(yùn)用5 a滑動(dòng)平均、MK檢驗(yàn)法、Sen’s坡度估計(jì)法以及小波分析法等方法，揭示了近47 a來福建省年、季節(jié)、月以及日天數(shù)尺度的降水演變規(guī)律，可以得到以下結(jié)論：

(1)1970—2016年福建省年均降水量為1 861.17 mm，20世紀(jì)70-80年代降水偏少，90年代及21世紀(jì)后降水逐步增加，總體呈不顯著的增加趨勢．年降水量變化周期存在著多種時(shí)間尺度，以27 a為主周期，還具有14 a、7 a和4 a的次周期變化.

(2)福建省季節(jié)降水量變化趨勢存在差異，春、秋季降水量呈現(xiàn)不顯著減小趨勢，夏季呈顯著增加趨勢，冬季呈微弱增加趨勢．夏季降水對(duì)年總降水量的貢獻(xiàn)率最高，占多年平均降水量的37.95%，春季降水貢獻(xiàn)率次之，秋冬兩季降水貢獻(xiàn)率最?。?/p>

(3)福建省月降水量分配呈雙峰型變化特征，其峰值出現(xiàn)在6月和8月．其中6月降雨最大，為272.09 mm，占全年總量的16.18%；12月降水最小，僅為46.39 mm，占年總量的2.76%．3、4、9和10月降水呈減少趨勢，其他月份呈增加趨勢，其中，8月和11月降水顯著增加．

(4)福建省年降水天數(shù)顯著減小，小雨降水量和降水天數(shù)明顯減小，中雨和大雨降水量和降水天數(shù)分別呈不顯著的減小和增加趨勢，暴雨降水量和降水天數(shù)均呈極顯著增加趨勢，大雨和暴雨降水量和降水天數(shù)的增加是年降水量增加的主要原因．