内蒙古东部呼伦贝尔市1958-2004年夏季降水量变化的研究

    高福新+季雨+王彬

    摘要：本文利用1958-2004年7个测站夏季（6-8月）的月降水量资料，采用Morlet小波分析方法，对内蒙古东部的呼伦贝尔市47年间夏季降水量的多时间尺度特征进行了分析。

    关键词：呼伦贝尔市；数据与方法；结果分析

    一、分析方法

    1、趋势分析方法。本文采用线性拟合方法进行趋势分析。把气候要素（y）写成时间（x）的线性函数y=ax+b，其中a，b为经验常数。通过实际资料，利用最小二乘法计算出a和b，其中a 表示线性函数的斜率，也就是气候要素的线性趋势。a为正（负）表示增加（减小）趋势，零表示无变化趋势。

    2、周期分析方法。本文使用小波变换作为周期分析方法。气候资料是多尺度的，用传统的统计判别方法很难判别其演化过程。而小波变换具有能够在时域和频域同时保持良好的局部化特征，能够揭示突变点位置，并且具有多分辨特性等优点，就好像是一个数学放大镜，调节放大倍数就可以清楚地看出气候时间序列在各时间尺度上的变化趋势。所以，用小波变换研究大气科学中的问题有很大的优越性和巨大的潜力。

    二、结果和分析

    1、趋势分析

    呼伦贝尔市夏季降水距平百分率的趋势分析

    图1给出了呼伦贝尔市在1958- 2004年47年间夏季降水距平百分率的变化情况，由线性函数的系数可知，降水量有及其微弱的下降趋势，降水距平百分率的倾向率为0.501%/10a。降水量最多出现在1998年，超出平均值约70%。最少在2004年，低于平均值约60%。

    2、小波分析

    呼伦贝尔市夏季降水量的小波分析

    图5中，图a横坐标为年份，图b横坐标为功率，图a，图b的縱坐标相同，均为时间尺度。由图5可以看出，呼伦贝尔市夏季降水在1965- 2004年存在着一个2- 8年的准周期（图5.a），从整体上看，夏季降水存在着约为3年，4年，7年的周期，且他们均通过了95%的置信度的功率谱检验（图5.b）。即在呼伦贝尔夏季量存在着约为3年，4年和7年的周期振荡。

    3、突变分析

    呼伦贝尔市夏季降水量的突变分析

    图9是1958- 2004年呼伦贝尔市夏季降水量M- K突变分析曲线。由UF曲线可见，呼伦贝尔市夏季降水除在1959年有所下降外，1958- 1963年有所增加，1964- 1983年整体呈明显的减少趋势，其中1975年达到显著水平，根据UF和UB曲线交点的位置，确定突变点在1964年。1984- 2001年呈增加趋势，2002- 2004年又呈现减少趋势。在1976年存在一个突变，但是该突变没有达到显著水平。

    结论：本文利用线性拟合，小波分析和M- K方法，对呼伦贝尔市1958- 2004年47年间的夏季降水量进行了趋势、周期性特征及突变特征的分析，主要的研究结果如下：

    （1）呼伦贝尔市的夏季降水量在1958- 2004年期间均呈现减弱的趋势，减少微弱，降水距平百分率的倾向率分别为0.501%/10a。

    （2）呼伦贝尔市夏季降水在1965- 2004年存在着一个2- 8年的准周期，从整体上看，存在着约为3年，4年和7年的周期振荡。

    （3）呼伦贝尔市在1964- 1983年呈现较明显的下降趋势，突变点在1964年。在1976年也存在一个突变，但是该突变没有达到显著水平。