四川省近55年降雨时空分布特征分析

周琳　许武成

摘 要：该文利用四川省及其相邻5省（市）1961—2015年的降雨数据，全面地对四川省降雨时空分布特征进行了分析，结果表明：四川省年均降雨量与春、夏、秋、冬四季降雨量的空间分布特征总体上大致相似，均呈东南向西北逐渐降低趋势，但在降雨量高、低值地域分布上，四季存在着明显的季节转移现象，极高值区域尤为显著；多年平均降雨量为920.8mm，近55年降雨量呈微上升趋势，增加速率1.69mm/10a，年均降雨量动态变化周期约为5～6a，年代际变化主要呈“降-增-降-增”趋势；多年月平均降雨量为83.2mm，各年代内月平均降雨量呈现出20世纪70年代<21世纪前10年<20世纪60年代<20世纪90年代<20世纪80年代<20世纪2011—2015年<多年平均，多年平均和各年代的年内降雨主要集中在5—10月，均在7月出现降雨量峰值。

关键词：四川省；降雨量；时空分布特征

中图分类号 P458.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）15-0142-3

在全球变暖的背景下，我国不同区域气候特征都在发生剧烈的变化，在各种气候要素中，降水量是描述一个地区气候及其变化的关键指标之一[1]。四川省是气候灾害多发区域之一，区域内降雨变化波动较大，因此，研究四川降雨量在不同时间尺度和空间尺度上的变化特征，能够更好地揭示气候变化对区域水资源、社会经济发展、人民生活及防灾减灾等政策制订等方面的现实意义。

目前，已有大量关于四川省降雨的时空变化特征研究，如周长艳等[2]研究表明四川省年均暴雨日数从西到东呈现“增—减—增”的总体变化趋势，盆西、中部地区各量级雨日均呈减少趋势，无雨日明显增加，年降水减少明显；盆地东北部地区年均暴雨、大雨日数及强度都呈明显增加、增强趋势；百莹莹等[1]研究结论得出盆地降雨空间异常主要呈东西振荡特征，盆西降雨显著减少，盆东降雨总体变化趋势不明显；毛文书等[3]揭示出四川盆地4—9月降水分布存在季节性突变：春到初夏，降水由东多西少突变为南多北少；初夏到盛夏，降水突变为西多东少；盛夏到初秋，降水突变为东北多、中南少，多雨区绕盆地中部呈顺时针方向转移。谭友邦等[4]研究表明四川盆地主汛期降水变化主要表现为东西部的振荡。但以上多侧重于对四川盆地的研究，对整个四川省区域研究不够深入。为此，本文主要利用软件ArcGis10.3和收集到的22个气象站点的降雨数据来分析四川省时空分布特征，为该地区社会经济发展规划提供有效的科学依据。

1 区域概括与数据来源

1.1 区域概括 四川省地处西南、西北和中部地区交汇处，位于东经97°21[′]～108°33[′]和北纬26°03[′]～34°19[′]之间，与7省（市）接壤。地形因处在青藏高原和长江中下游平原的过渡带，所以地势高低悬殊大，西高东低明显，根据地形特点，常将四川省分为三大区域，川西高原、川西南山地和四川盆地。川西高原地面海拔约在4000～4500m，属于青藏高原气候区；四川盆地周围山地海拔在1000～3000m左右，盆地内部则在200～750m左右，川西南山地海拔普遍在3000m左右，该两区域均属亚热带气候区。由于其特殊的地理纬度位置和气候条件，四川省既受东亚季风和印度洋季风的影响，也受到青藏高原环流系统的影响[5]，致使四川省年内降雨干湿季节明显，旱涝灾害频发。

1.2 数据来源 本研究数据来源于中国气象局国家气象信息中心（中国气象科学数据共享网http：//cdc.cma.gov.cn），选取了四川省及其周边5省市（重庆、云南、甘肃、陕西、青海）22个无缺测情况、分布均匀的站点，逐日降雨数据序列长度为1961—2015年。

2 结果与分析

2.1 四川省降雨空间分布特征分析 运用Excel 2016将1961—2015年的逐日降雨量数据进行逐月逐年的累积、平均，计算出多年平均降雨量和各月、各季平均降雨量数据（季节划分遵循国际通用原则，3—5月为春季，6—8月为夏季，9—11月为秋季，12月至次年2月为冬季），然后利用Arcgis10.3的普通克里金法进行空间插值，得到四川省多年平均降雨量、多年四季平均降雨量的空间分布图，见图1。从图1中可以看出，四川省年均降雨量的变化范围主要为354～1251mm，變化趋势主要呈东南向西北逐渐降低，降雨高值区主要集中在四川盆地和川西南山地地区，其中达州、广安、泸州、宜宾南部、攀枝花南部和凉山州会理县是降雨量极高值地区（1051～1251mm），极低值区主要出现在甘孜东北部和阿坝西北部地区（354～558mm）。四季降雨量的空间分布特征总体上与年降雨量相似，均呈东南向西北逐渐降低趋势，但具体分布上又有明显的差异。

春季，降雨量的变化范围主要为49～271mm，高值区主要集中在四川盆地（159～271mm），其中达州、广安、泸州是极高值区（226～271mm），但在阿坝东南部地区出现次高值区（159～226mm），极低值区出现在甘孜东北部（49～91mm）；夏季，降雨量主要在226～697mm变化，高值区出现转移，主要集中在川西南山地和盆东、西两端，其中攀枝花和凉山州南部地区以及达州东北部小区域是夏季降雨极高值区（590～697mm），四川盆地中部出现明显的降雨下将区域，低值区范围相较于春季扩大，出现在甘孜东北部和阿坝北部地区（226～309mm）；秋季，降雨量变化主要集中在73～352mm，高值区又出现转移且范围相对缩小，降雨极高值区主要出现在达州、广安和凉山州会理县（288～352mm），低值区缩减，仅出现在甘孜东北部；冬季，降雨量变化范围主要为5～65mm，降雨区域变化相较于其他季节尤为显著，高值区范围明显缩减，降雨极高值区再次发生转移，主要集中在盆南的宜宾和泸州两市（54～65mm），极低值区范围明显扩大，几乎覆盖整个川西高原和川西南山地。综上可得出，四川省四季在降雨量高、低值地域分布上，存在着明显的季节转移现象，这可能与四川省所处的地理纬度位置及其所受气候季风等因素相关[6-7]。

2.2 四川省降雨时间分布特征分析 图2是四川省近55年的降雨量年际、年代际变化图。整体上，降雨量的年际波动幅度较大，通过绘制5年滑动平均曲线可知，四川省年均降雨量的阶段变化波动周期约为5～6a，最大值为1097.1mm，最小值为760.1mm，平均降雨量为920.8mm，年际标准差为73.4mm。根据多雨、正常和少雨年份的定义，降雨量在994.2～847.4mm为正常年份，降雨量少于847.4mm为少雨年份，高于994.2为多雨年份。

从图2中可以看出，20世纪60年代的降雨量年代均值（925.4mm）大于接近多年平均值，除1965、1968为多雨年份，其余均为正常雨年份，该时段降雨量年际波动不大；70年代的降雨量是研究时段里最低，年代均值为895mm，该时段降雨量年际波动幅度最大，最大值（1974年）和最小值（1972年）均出现在该时段，并且出现3个少雨年份；80年代是四川省相对的一个丰水期，年代均值为939.2mm，该时段的降雨量均为正常雨年份，年际波动是研究时段里最为平稳的；进入20世纪90年代，降雨量开始减少，年代均值（926.4mm）虽大于多年平均值，但该时段出现3个少雨年份和2个多雨年份，年际波动幅度相对较大；21世纪初10年的降雨量继续减少，年代均值（908.3mm）小于多年平均值，并出现2个少雨年份，直到2011年降雨量开始回转上升。对年均降雨量进行线性拟合，其函数为[y=0.1691x+916.09（R2=0.0014）]，可知四川省近半个世纪的降雨量总体上呈上升趋势，但趋势并不明显，年均降雨量以1.69mm/10a的速率增加。

表1统计了四川省1961—2015年年内月均降雨量及各年代际内月均降雨量。从表1可看出，近55年的年内月平均降雨量为83.2mm，各年代际内月均值呈现出20世纪70年代<20世纪前10年<20世纪60年代<20世纪90年代<20世纪80年代<2011—2015年<多年平均，多年平均和各年代的年内降雨主要集中在5—10月，均在7月出现降雨量峰值；各年代降雨数据中，除少雨的20世纪70年代和21世纪前10年1—12月降雨量都低于多年平均值，20世纪60年代8月，20世纪80年代6、7月，20世纪90年代1、2、3、6月、2011—2015年1、6、9月均出现降雨量大于多年平均降雨量的突变现象，因此可推断，20世纪60年代、20世纪80年代、20世纪90年代、2011—2015年夏季多短时强降雨，而20世纪60和20世纪80年代相对会出現干冬、春旱现象，20世纪90年代和2011—2015年干冬、春旱现象有所缓解。

3 讨论与结论

（1）四川省年均降雨量与春、夏、秋、冬四季降雨量的空间分布特征总体上大致相似，均呈东南向西北逐渐降低趋势，但在降雨量高、低值地域分布上，四季存在着明显的季节转移现象，极高值区尤为明显：春季到夏季，降雨量极高值区由盆东、盆南转移到川西南山地南部；夏季到秋季，降雨量极高值区由川西南山地南部地区转移到盆东；秋季到冬季，降雨量极高值区由盆东地区转移到盆南。

（2）四川省降雨量在研究时段内是呈微上升趋势，以1.69mm/10a的速率增加，年均降雨量动态变化周期约为5～6a，平均降雨量为920.8mm，降雨量在994.2～847.4mm为正常年份；近半世纪以来，四川省降雨量的年代际变化主要呈“降-增-降-增”趋势，20世纪70年代是四川省少雨时段，且年均降雨量波动幅度最大，最大值和最小值均出现在该阶段；80年代是四川省降雨丰水期，该时段的降雨量均为正常雨年份，年际波动是研究时段里最为平稳的；20世纪90年代到21世纪初10年，四川省降雨量持续降低，直到2011年降雨量开始回转上升。

（3）四川省多年月平均降雨量为83.2mm，各年代际内月平均降雨量呈现出20世纪70年代<21世纪前10年<20世纪60年代<20世纪90年代<20世纪80年代<2011—2015年<多年平均，多年平均和各年代的年内降雨主要集中在5—10月，均在7月出现降雨量峰值。暴雨洪涝是四川省高频发的气象灾害之一，以7—8月为盛，7月洪灾尤为严重，因此夏季需注意防灾防洪。同时，也要谨防干冬、春旱，积极做好防治应对措施。

参考文献

[1]白莹莹，张焱，高阳华，等.四川盆地降水变化的区域差异[J].地理科学，2011，31（4）：478-484.

[2]周长艳，岑思弦，李跃清，等.四川省近50年降水的变化特征及影响[J].地理学报，2011，66（5）：619-630.

[3]毛文书，曾戢，孙云.等.川渝地区夏季降水变化气候特征分析[J].成都信息工程学院学报，2010，25（2）：172-178.

[4]谭友邦，马振锋.四川盆地6～8月降水变化的主要特征及预测因子研究[J].四川气象，1997，17（4）：6-10.

[5]赵旋，李耀辉，齐冬梅.1961-2007年四川夏季降水的时空变化特征[J].冰川冻土，2014，35（4）：959-967.

[6]白莹莹，张炎，李强，等.四川盆地夏季降水区域差异及其与季风的联系初探[J].气象，2014，40（4）：440-449.

[7]杜华明，延军平.四川省气候变化特征与旱涝区域响应[J].资源科学，2013，35（12）：2491-2500.

（责编：张宏民）