馬鳳蓮, 劉園園, 李春強
(1.河北省氣象與生態(tài)環(huán)境重點實驗室,河北 石家莊 050021; 2.河北雄安新區(qū)氣象局,河北 雄安 071700;3.河北省承德市氣象局,河北 承德 067000;4.河北省氣象科學研究所,河北 石家莊 050021)
2018年4月,黨中央、國務院批復的《河北雄安新區(qū)規(guī)劃綱要》[1]中明確指出,雄安新區(qū)作為北京非首都功能疏解集中承載地,其規(guī)劃建設堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展理念,構建藍綠交織與和諧自然的生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間格局,到2035年,將其建成人與自然和諧共生、高水平的社會主義現(xiàn)代化新城,到21世紀中葉,雄安新區(qū)將成為京津冀世界級城市群中的重要一極.氣象與新區(qū)的規(guī)劃建設、生態(tài)文明建設、城市安全運行息息相關.在全球氣候變化背景下,氣象災害強度、頻度、影響程度將不斷增大,且雄安新區(qū)在未來的建設、運行、發(fā)展中對水資源的需求也會日益加大,科學掌握本地長期以來的降水變化趨勢,將有利于促進雄安新區(qū)在自然環(huán)境承載范圍內(nèi)優(yōu)化資源配置,及早應對干旱、洪澇等氣象災害風險,為雄安新區(qū)建設與規(guī)劃決策提供輔助依據(jù),實現(xiàn)與京津冀地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展.
近年來,京津冀地區(qū)氣候變化受到專家學者們的廣泛關注[2-4].大量研究結果顯示,近60 a京津冀地區(qū)降水量年際變化較大,且呈現(xiàn)不顯著的下降趨勢,降水天數(shù)亦呈顯著下降趨勢,但單次降水量呈增加趨勢[5],而年平均降水量下降趨勢的主要貢獻來源于夏季降水量的顯著減少[6],從而也進一步反映出京津冀地區(qū)干旱化趨勢明顯[7-8].針對極端降水研究顯示,京津冀地區(qū)年平均極端降水日數(shù)為3.0~4.0 d,7,8,10月極端降水較活躍,年平均極端降水強度在大雨到暴雨之間,平均極端降水量為103.6~259.1 mm,極端降水量對總降水量貢獻超過28 %[9];京津冀大部分地區(qū)暴雨量呈減少趨勢,且在1980年發(fā)生顯著突變,2000年以后暴雨量進一步減少,暴雨量及暴雨頻次沿地形呈東南多、西北少的分布型[10];1961—2012年京津冀地區(qū)全區(qū)域多年平均暴雨日數(shù)為1.3 d,暴雨日數(shù)呈不顯著下降趨勢[11];自2000年初以來,京津冀地區(qū)9月降水明顯增多,夜間至凌晨持續(xù)性降水事件強度和次數(shù)都在增加,其中降水強度引起的雨量增量對降水量增加貢獻更大[12].而局地區(qū)域性氣候由于受自然條件、地形和局地人為因素的影響,也呈現(xiàn)出特有的變化特征.例如:20世紀70年代初期之后,天津市市區(qū)雨島效應更加明顯[13];北京地區(qū)年降水量具有大尺度變化特征,城市化緩慢期,城市對降水影響不明顯,而城市快速發(fā)展期,城市則表現(xiàn)出明顯的雨島效應[14-15],城市雨島的年際變化與北京地區(qū)年降水量的年際變化趨勢相反;城市雨島的變化還與天氣過程強弱有關,當天氣過程強(澇年)時,北京市市區(qū)雨島增強,當天氣過程弱(旱年)時,北京市市區(qū)雨島消失[16];河北省1988—2017年降水年際變化呈上升趨勢,其中夏季降水呈減少趨勢,春季、秋季、冬季的降水均呈增加趨勢,且秋季降水呈顯著增加趨勢[17].
目前對降水變化的研究大多集中在全國[18-20]、華北[21-23]、京津冀等大區(qū)域范圍或省級[24-25]區(qū)域范圍,其平均氣候狀態(tài)有可能掩蓋小區(qū)域特有的氣候變化特征.雄安新區(qū)建設尚處于起步階段,在其未來的建設、運行、發(fā)展中會經(jīng)歷從農(nóng)村到城市的巨大轉變,勢必導致其局地氣候發(fā)生變化.因此,詳細研究雄安新區(qū)局地氣候變化的獨特性具有重要的實際意義.
河北雄安新區(qū)地處太行山東麓、冀中平原中部、南拒馬河下游南岸,位于大清河水系沖積扇上,屬太行山東麓平原向沖積平原的過渡帶.全境西北較高、東南略低,自然縱坡千分之一左右,為緩傾平原.雄安新區(qū)規(guī)劃范圍包括河北省雄縣、容城、安新3縣行政轄區(qū)及周邊部分區(qū)域,新區(qū)規(guī)劃建設以特定區(qū)域為起步區(qū)先行開發(fā),起步區(qū)面積約為100 km2,中期發(fā)展區(qū)面積約為200 km2,遠期控制區(qū)面積約為2 000 km2[1].
氣象資料來自河北省氣象信息中心,包括雄安新區(qū)轄區(qū)內(nèi)3個氣象觀測站(容城、安新、雄縣)1969-2018年逐日降水量、各級降水日數(shù)等數(shù)據(jù),為更準確反映雄安新區(qū)一日最大降水量的極端值特征,一日最大降水量及出現(xiàn)月份的統(tǒng)計年限分別為3個氣象觀測站自建站以來的觀測數(shù)據(jù),即安新1960—2018年、容城1968—2018年、雄縣1974—2018年.
雄安新區(qū)年、季、月平均降水量均為雄安新區(qū)轄區(qū)內(nèi)3個氣象觀測站降水量的平均值,一日最大降水量及出現(xiàn)月份為3個縣氣象觀測站的單站觀測資料.用氣候傾向率法[26]估算各氣候要素的長期變化趨勢,即
Xi=ati+b.
(1)
式中:Xi表示樣本量為n的某氣象變量;ti表示Xi所對應的時間;a為回歸系數(shù);b為常數(shù)項.a和b用最小二乘法進行估計,以a的10倍作為每10 a氣候傾向率.a<0表示氣候要素隨時間的增加而減少,a>0則表示氣候要素隨時間的增加而增加.采用Pearson相關系數(shù)法進行變化趨勢的顯著性檢驗.
采用Mann-Kendall突變檢驗法進一步檢驗年、季降水量的變化趨勢和突變性.Mann-Kendall突變檢驗法的優(yōu)點是樣本可不遵從特定的分布,且可以檢驗較寬的范圍,不受個別異常值的干擾,人為干擾性也比較少,同時可以明確突變的區(qū)域、突變開始的時間,具有較高的定量化程度[26].Mann-Kendall突變檢驗中,UF為時間正序統(tǒng)計量曲線,UF值>0表示序列呈增大(增多)趨勢,UF值<0則表示序列呈減小(減少)趨勢,當超過臨界線(信度為0.05的顯著性水平臨界線為±1.96)時,則表示變化趨勢顯著;UB為時間逆序統(tǒng)計量曲線;UF與UB曲線在信度線內(nèi)的相交點即為檢驗樣本序列可能的突變點[26].
采用Morlet小波分析法研究年、季降水量的周期變化特征,該方法在時域、頻域上具有局部辨識力,可診斷出降水序列變化的多層次特征,進而得到周期變化在不同時間尺度上的詳細信息[26].
2.1.1 年降水量
近50 a(1969—2018年)河北雄安新區(qū)降水量的年際變化較大(見圖1),降水量最多達868.8 mm(1988年),最少為258.2 mm(1975年),多年平均降水量為499.9 mm.總體上分析,雄安新區(qū)近50 a降水量呈減少趨勢,但減少趨勢并不顯著,平均每10 a減少5.1 mm.從5 a滑動平均曲線及年代平均降水量計算結果可以看出,年降水量存在較明顯的年代際變化:20世紀70,90年代和近10 a降水量較常年偏多;20世紀80年代、21世紀00年代降水量偏少;相對其他時期,20世紀90年代降水量最多,平均為533.3 mm;21世紀00年代降水量最少,平均為450.9 mm.相對50 a平均降水量,雄安新區(qū)年代際降水量表現(xiàn)為“多—少—多—少—多”的波動變化.但2000年以來,降水量呈波動增加的趨勢,平均每10 a增加85.7 mm,氣候傾向率通過信度水平為0.05的顯著性檢驗.
圖1 1969—2018年雄安新區(qū)逐年降水量變化
2.1.2 季降水量
近50 a春季降水量呈波動增加趨勢(見圖2a),但增加趨勢不顯著,平均每10 a增加3.8 mm.春季最多降水量為140.7 mm(1990年),最少降水量為11.3 mm(1974年),春季降水量變幅較大,最多值與最少值相差129.4 mm.從年代際變化來看:20世紀70年代初~20世紀80年代末,春季降水量呈增加趨勢;20世紀80年代平均降水量比20世紀70年代多21.2 mm;20世紀90年代平均降水量最多,達66.2 mm;21世紀以來,春季降水量呈減少趨勢,但減少幅度不大.
近50 a夏季降水量整體上呈減少趨勢(見圖2b),但減少趨勢不顯著,平均每10 a減少17.6 mm.夏季降水量的年際變化幅度也較大,最大為673.2 mm(1988年),最小為155.3 mm(2003年),變幅達517.9 mm.年代際變化:20世紀70,90年代夏季降水量較常年偏多;20世紀80年代、21世紀初的2個年代降水量偏少;21世紀00年代夏季降水量最少,較20世紀70年代少133.4 mm;近10 a夏季降水量有所增加,平均降水量為336.9 mm,但仍較常年略偏少.夏季降水量在5個年代中表現(xiàn)為“多—少—多—少—多”的特征,與年降水量的年代際變化趨勢一致.
近50 a秋季降水量呈增多趨勢(見圖2c),平均每10 a增加8.8 mm,增多趨勢并不顯著.秋季降水量的年際變化幅度較大,最大為180.9 mm(2003年),最小僅為8.4 mm(1979年),變幅達172.5 mm.秋季降水量的年代際變化:20世紀70,80年代較常年偏少;20世紀90年代以來則較常年偏多,尤其是近10 a平均降水量達102.3 mm,較常年多24.3 %,較20世紀70年代多56.7 %.
近50 a冬季降水量呈減少趨勢(見圖2d),常年平均降水量為9.8 mm,其年際變化較大,冬季最多降水量為34.5 mm(1978年),是常年平均值的3.5倍,近50 a中有5個 年份降水量大于20.0 mm,較常年多100 %.冬季最少降水量為0 mm,且有16個年份冬季降水量在5 mm以下,較常年少近50 %.冬季降水量年代際變化:20世紀70年代及21世紀00年代較常年偏多;20世紀80,90年代及21世紀10年代較常年偏少,近10 a平均降水量為8.0 mm,較常年少18 %.
a.春季;b.夏季;c.秋季;d.冬季.
一年四季中,夏季降水量最多,為350.2 mm,占全年降水量的70.1 %;其次是秋季和春季,分別為82.3,57.3 mm,占全年降水量的16.5 %和11.5 %;冬季降水量最少,為9.8 mm,僅占全年降水量的2 %(見圖3).
圖3 雄安新區(qū)1969—2018年季平均降水量
2.1.3 月降水量變化
近50 a雄安新區(qū)月平均降水量如圖4所示:1月降水量最少,僅為2.2 mm;1~7月降水量逐月增多,7~12月降水量逐月減少;7月降水量最多,為164.3 mm,占全年降水量的32.9 %;8月次之,降水量為120.2 mm,占全年降水量的24 %.
圖4 雄安新區(qū)1969—2018年月平均降水量
氣候突變現(xiàn)象普遍存在于氣候系統(tǒng)的各要素中,為進一步研究雄安新區(qū)近50 a降水量變化特征,采用Mann-Kendall統(tǒng)計分析方法對降水量進行趨勢分析和突變性檢驗,分別繪制出年、季降水量的正向序列(UF)、反向序列(UB)統(tǒng)計量曲線,并給定了顯著水平為0.05的臨界值,即±1.96.UF曲線超過臨界值,表示降水量上升或下降趨勢顯著,若UF,UB統(tǒng)計量曲線在臨界線之間出現(xiàn)交點,則該交點對應的時刻即可能為突變開始的時間.同時需要明確,在用Mann-Kendall法判斷突變點時,必須在UF線超出臨界線的前提下,臨界線內(nèi)UF,UB曲線的交點才可認定為突變點[27-30].
2.2.1 年降水量突變檢驗
圖5給出了1969—2018年雄安新區(qū)年平均降水量Mann-Kendall統(tǒng)計量曲線.UF曲線變化表明,雄安新區(qū)近50 a年降水量的變化趨勢存在年代際特點,即20世紀70年代降水量波動減少后呈增加趨勢、20世紀80年代呈減少趨勢、20世紀90年代呈增加趨勢、21世紀00年代一直呈減少趨勢、21世紀10年代末呈現(xiàn)上升趨勢(UF值>0).雖然在±1.96臨界線之間UF和UB曲線多次相交,但是UF始終未超出臨界線,說明降水量的階段性增加或減少趨勢均不顯著,近50 a年降水量的變化沒有發(fā)生突變現(xiàn)象.
圖5 1969—2018年雄安新區(qū)年降水量Mann-Kendall統(tǒng)計量曲線
2.2.2 季降水量突變檢驗
春季降水量Mann-Kendall統(tǒng)計量曲線顯示(見圖6a):1969—1982年,除1970,1979年UF值>0外,其余時段UF值<0,表明該時段春季降水量以減少趨勢為主;1983—2018年UF值>0,表明該時段春季降水量為增多趨勢,其中1990—1993年UF超出臨界線,呈現(xiàn)短暫的顯著增多趨勢.UF,UB在臨界線內(nèi)分別相交于1978,2016,2017年,綜合春季降水量年際變化曲線判定,1978年為春季降水量由減少趨勢轉為增多趨勢的突變點.
夏季降水量Mann-Kendall統(tǒng)計量曲線顯示(見圖6b):除1974,1977—1980,1995—1996年夏季降水呈現(xiàn)短暫的增多趨勢外,近50 a雄安新區(qū)夏季降水量大部時段呈不顯著的波動減少趨勢.UF,UB在臨界線內(nèi)雖然有多個相交點,但UF始終未超出臨界線,所以夏季降水量的波動變化趨勢不存在突變現(xiàn)象.
秋季降水量Mann-Kendall統(tǒng)計量曲線顯示(見圖6c):1969—1990年UF值<0,表明該時段降水量呈減少趨勢,且1984年呈短暫的顯著減少趨勢;1991—2018年UF值>0,秋季降水量呈增多趨勢,其中2013—2018年呈顯著增多趨勢.UF,UB在臨界線內(nèi)相交于1990年,由此判定雄安新區(qū)近50 a秋季降水量由減少趨勢轉為增多趨勢的突變點為1990年.
冬季降水量Mann-Kendall統(tǒng)計量曲線顯示(見圖6d):雄安新區(qū)近50 a冬季降水量的變化趨勢大致分為3個階段,即1971—1981年呈增多趨勢、1982—2002年呈減少趨勢、2003—2018年呈增多趨勢,各階段的增多或減少趨勢均未達顯著性水平.UF,UB在臨界線內(nèi)雖然有多個交點,但UF始終未超出臨界線,所以冬季降水量的波動變化趨勢不存在突變現(xiàn)象.
a.春季;b.夏季;c.秋季;d.冬季.
2.3.1 年降水量
由近50 a年降水量的Morlet小波分析結果(見圖7)可知,雄安新區(qū)年降水量存在3個明顯的特征時間尺度的周期振蕩,分別是3~5,9,16~18 a.其中:3~5 a周期在20世紀90年代中期以前表現(xiàn)較強,在20世紀90年代中期以后表現(xiàn)較弱;9 a周期貫穿整個研究時段,且在20世紀70年代~21世紀00年代中期周期振蕩穩(wěn)定;16~18 a時間尺度的周期振蕩貫穿整個研究時段,且表現(xiàn)比較穩(wěn)定.雄安新區(qū)近50 a大致經(jīng)歷了幾次干濕交替:1969—1974年為降水偏少期,1975—1980年為降水豐沛期;1981—1990年為降水偏少期,1991—1995年為降水豐沛期;1996—2005年為降水偏少期,2006—2015年為降水豐沛期;2016—2018年處于降水偏少期.分析發(fā)現(xiàn),干濕交替過程中,降水偏少期較降水豐沛期持續(xù)時間長.
圖7 1969—2018年雄安新區(qū)年降水量小波變換系數(shù)及方差
2.3.2 季降水量
由圖8 a可知,雄安新區(qū)近50 a春季降水量存在4個明顯的特征時間尺度的周期振蕩,分別是4,6,10,23 a左右.其中:4 a周期在20世紀80年代中期以后表現(xiàn)較強;10 a周期貫穿整個研究時段,且周期振蕩穩(wěn)定;23 a左右特征尺度雖然呈現(xiàn)比較強烈的振蕩,但由于研究的序列總長度僅50 a,所以23 a左右特征尺度還有待更長的時間序列進行驗證.
由圖8 b可知,雄安新區(qū)近50 a夏季降水量存在4個明顯的特征時間尺度的周期振蕩,分別是3~4,6,9~10,16 a左右.其中:3~4 a周期在20世紀90年代中期前表現(xiàn)較強;6 a周期在20世紀90年代以后表現(xiàn)較明顯;9~10 a周期貫穿整個研究時段,且周期振蕩相對穩(wěn)定;16 a左右特征尺度呈現(xiàn)比較強烈的振蕩.
由圖8 c可知,雄安新區(qū)近50 a秋季降水量存在4個明顯的特征時間尺度的周期振蕩,分別是4,5,13,21 a左右.其中:20世紀80年代中期以前4 a周期明顯;進入21世紀,5 a特征尺度表現(xiàn)明顯;13 a周期貫穿整個研究時段,但振蕩信號較弱;21 a左右特征尺度振蕩強烈,但還有待更長的時間序列進行驗證.
由圖8 d可知,雄安新區(qū)近50 a冬季降水量10 a以下時間尺度周期表現(xiàn)較為復雜,以4 a特征尺度為主,11 a周期貫穿整個研究時段,且振蕩信號較強.
a.春季;b.夏季;c.秋季;d.冬季.
將該區(qū)域內(nèi)3個氣象觀測站自建站以來的一日最大降水量分別進行統(tǒng)計,以更準確反映雄安新區(qū)一日最大降水量的極端值特征,3個氣象站一日最大降水量及出現(xiàn)月份的統(tǒng)計年限:安新1960—2018年,容城1968—2018年,雄縣1974—2018年.
由圖9可見,建站以來3個觀測站一日最大降水量多為40~100 mm.一日最大降水量≥50 mm的有129站次,占總站次的83.2 %;≥80 mm的站次占總站次的35.5 %;16.1 %的站次一日最大降水量≥100 mm;5.8 %的站次≥150 mm;≥200 mm的站次占總站次的1.9 %.
圖9 1960—2018年雄安新區(qū)一日最大降水量逐年變化情況
同一年3個觀測站的一日最大降水量也有較大差異.1991年7月28日,雄縣降水量為263.4 mm,為雄安新區(qū)區(qū)域內(nèi)有氣象資料以來出現(xiàn)的一日最大降水量的最大值,同日容城、安新降水量分別為93.6,129.8 mm,亦為1991年2縣的一日最大降水量的最大值.2016年7月20日,全區(qū)范圍普降特大暴雨,安新、容城、雄縣降水量分別為214.0,205.3,178.6 mm.1999年7月31日容城日降水量為29.8 mm,為雄安新區(qū)區(qū)域內(nèi)一日最大降水量的最小值,同年安新、雄縣一日最大降水量分別為41.6 mm(7月20日)和39.4 mm(7月31日).可見,雄安新區(qū)降水量時空分布不均特征明顯.
由雄安新區(qū)3個氣象觀測站逐年一日最大降水量出現(xiàn)的月份統(tǒng)計結果(見圖10)可知,一日最大降水量出現(xiàn)在5~10月,其中7,8月出現(xiàn)次數(shù)最多.1960—2018年雄安新區(qū)區(qū)域內(nèi)3個氣象站累計155個一日最大降水量數(shù)據(jù)表明(見表1),71站次出現(xiàn)在7月,53站次出現(xiàn)在8月,7~8月出現(xiàn)年一日最大降水量的概率達80 %;5月僅出現(xiàn)1站次,即雄縣1984年5月11日降水量達88.7 mm,為有氣象資料以來雄安新區(qū)在5月出現(xiàn)的年一日最大降水量;容城1968年10月6日降水量為71.6 mm,為雄安新區(qū)10月出現(xiàn)的年一日最大降水量.
表1 1960—2018年各月出現(xiàn)年一日最大降水量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果
圖10 1960—2018年雄安新區(qū)一日最大降水量出現(xiàn)月份統(tǒng)計結果
綜上分析,雄安新區(qū)日最大降水量主要出現(xiàn)在6~8月,該期間出現(xiàn)暴雨的概率較大,但5,9,10月出現(xiàn)暴雨的年份也較常見,所以主汛期前后仍需關注暴雨災害風險.
以容城縣為代表,分析雄安新區(qū)1969—2018年逐年降雨日數(shù)和各級降水日數(shù)變化特征,結果見表2.近50 a降雨日數(shù)呈顯著減少趨勢,平均每10 a減少5.3 d,降雨日數(shù)減少趨勢通過信度水平為0.01的顯著性檢驗.近50 a,除日降水量≥0.1 mm和≥5.0 mm日數(shù)呈增加趨勢外,其余各級降水日數(shù)均呈減少趨勢,但各級降水日數(shù)的氣候變化趨勢均未通過顯著性檢驗.
表2 1969—2018年雄安新區(qū)容城縣各級降水日數(shù)統(tǒng)計結果
雄安新區(qū)近50 a平均降雨日數(shù)為81.4 d,雨日最多時為121 d(1990年),最少時為61 d(2014年).日降水量≥0.1 mm日數(shù)為63.5 d,≥10.0 mm(中雨)日數(shù)平均為14.5 d,≥25.0 mm(大雨)日數(shù)為5.3 d,≥50.0 mm日數(shù)僅為1.4 d,出現(xiàn)中雨以上量級的降水日數(shù)明顯偏少.結合一日最大降水量分析結果可知,雄安新區(qū)近50 a出現(xiàn)大雨,特別是暴雨(日降水量≥50.0 mm)的日數(shù)較少,但日最大降水量最多時達263.4 mm,近50 a日降水量≥100.0 mm的日數(shù)共8 d,日降水量≥150.0 mm的日數(shù)共2 d,所以雨日顯著減少、暴雨日數(shù)少不代表由暴雨帶來災害的風險小.
1)近50 a,雄安新區(qū)年降水量呈減少趨勢,且存在較明顯的年代際變化;春季、秋季降水量呈波動增加趨勢,夏季、冬季降水量則呈減少趨勢,年、季降水量的變化趨勢均未達顯著性水平.1969—2018年平均年降水量為499.9 mm,夏季降水量占全年降水量的70.1 %.降水量最少和最多月分別為1月和7月,平均降水量分別為2.2,164.3 mm.
2)雄安新區(qū)年、夏季、冬季降水量的年際變化趨勢均不存在突變現(xiàn)象,春季、秋季降水量年際變化則呈現(xiàn)出由減少趨勢轉為增多趨勢的突變,突變點分別為1978,1990年.
3)雄安新區(qū)年降水量存在3~5,9,16~18 a特征時間尺度周期振蕩,9,16~18 a周期振蕩貫穿整個研究時段.近50 a,雄安新區(qū)大致經(jīng)歷了3次干濕交替,降水偏少期較降水豐沛期持續(xù)時間長.春季、夏季降水量均存在3~4,6,9~10,16 a左右周期振蕩;秋季降水量4~5,13 a特征尺度表現(xiàn)明顯;冬季降水量10 a以下時間尺度周期表現(xiàn)較為復雜,以4 a特征尺度為主,11 a周期貫穿整個研究時段.
4)雄安新區(qū)降雨日數(shù)呈顯著減少趨勢,平均每10 a減少5.3 d,50 a平均降雨日數(shù)為81.4 d.日降水量≥0.1 mm和≥5.0 mm日數(shù)呈增加趨勢,其余各級降水日數(shù)均呈減少趨勢,但各級降水日數(shù)的氣候變化趨勢均未通過顯著性檢驗.一日最大降水量最大值和最小值分別為263.4,29.8 mm,一日最大降水量出現(xiàn)在5~10月,其中6~8月出現(xiàn)次數(shù)最多.
1)雄安新區(qū)降雨日數(shù)呈顯著減少趨勢,出現(xiàn)大雨,特別是暴雨(日降水量≥50.0 mm)的日數(shù)也呈減少趨勢,但單日降水量最多時達263.4 mm,僅容城縣近50 a日降水量≥100.0 mm的日數(shù)就有8 d,日降水量≥150.0 mm的日數(shù)共有2 d,雖然雨日顯著減少、暴雨日數(shù)較少,但由暴雨帶來的災害性風險仍存在,5,9,10月出現(xiàn)暴雨的年份也較常見,所以在主汛期前后仍需關注暴雨災害風險.
2)雄安新區(qū)位于京津冀地區(qū)中部,研究結果顯示,近50 a雄安新區(qū)降水量、降水日數(shù)變化趨勢與京津冀區(qū)域[5-6,11]及河北省[24,31-32]變化趨勢一致,均呈不顯著減少趨勢,且夏季降水量減少幅度大.從近50 a年、季平均降水量對比分析結果看(見表3),雄安新區(qū)年平均降水量略高于河北省平均值,但較京津冀區(qū)域少38.1 mm,4個季節(jié)平均降水量均低于河北省及京津冀平均值.向亮等[31]對1961—2011年河北省降水變化研究指出,河北省年、季降水量主要存在2~3,3~4,4~6 a等小尺度振蕩周期,本研究顯示雄安新區(qū)除存在3~5 a小尺度周期外,還存在明顯的9,9~10,11 a的中尺度周期振蕩.河北省年降水量在1996年存在突變現(xiàn)象,春、夏、冬季分別在2001,1996,1971和1980年發(fā)生了突變,京津冀地區(qū)夏季降水量在1996年發(fā)生突變[5].研究結果顯示,雄安新區(qū)年、夏季、冬季降水量的年際變化趨勢均不存在突變現(xiàn)象,春季、秋季降水量分別于1978,1990年呈現(xiàn)出由減少轉為增多的突變,基本反映出雄安新區(qū)降水變化的局地性特征,但也存在因研究時段不同致使可比性欠妥問題.同時,筆者尚未對雄安新區(qū)降水變化原因進行具體分析,有待今后進一步研究和驗證.
表3 雄安新區(qū)與京津冀及河北省區(qū)域年、季降水量對比