system: [SYSTEM]

user: 4. 降水的变化特征 4.1. 年降水的变化趋势特征 由图5可见，汝城县年降水量的线性变化趋势不明显，其气候倾向率为18 mm/10 a，但相邻年份间降水量差异较大，其中2002与2003年间相差1146.2 mm，为差异最大值。年降水量均在1000 mm以上，具有很大的年际变化差异，34年间极大值出现在2002年，降水量为2248.1 mm；极小值为1989年，降水量仅为1059.9 mm，极差为1188.2 mm。年降水量在34年的尺度上经历了减少–增加–减少–增加的变化过程。 Table 1 Statistics of temperature in each season in Rucheng during 1981 to 201 春季 夏季 秋季 冬季 年平均 平均值 16.8 24.9 18 7.7 16.8 离差系数 0.07 0.02 0.06 0.22 0.02 气温倾向率 0.384 0.091 0.173 0.577 0.305 表1. 1981~2014年汝城县各季气温统计值 Table 2 Statistics of temperature in each season of various regions in Chenzhou during 1981 to 201 春季 夏季 秋季 冬季 年平均 安仁县 17.6 28.1 19.0 7.1 18.0 永兴县 17.6 27.6 18.8 7.4 17.9 桂东县 16 23.6 16.6 7.0 15.8 桂阳县 17.2 27.1 18.6 7.0 17.5 嘉禾县 18.1 27.7 19.3 7.9 18.3 宜章县 18.1 27.4 20.0 8.5 18.5 临武县 17.9 26.8 19.1 8.1 18.0 资兴县 16.3 26.3 17.9 6.5 16.7 汝城县 16.8 24.9 18.0 7.7 16.8 郴州市 18.2 28.2 19.3 7.8 18.4 表2. 1981~2014年郴州市各县市各季气温统计值 降水距平百分率反映了某一时段降水与同期平均状态的偏离程度。根据降水等级标准，−25% < 距平百分率 < 25%为正常降水范围略偏多(少)，25% < 距平百分率 < 50%及−50% < 距平百分率 < −25%为降水量偏多(少)。汝城县降水量距平百分率图(图6)明显指出汝城县年降水量有明显的阶段性变化，90年代主要表现为降水正距平，80年代中后期以及21世纪以后主要为降水负距平。根据降水波动情况，大致可以分为两个多雨期和一个少雨期。1981~1991年为第一个少雨期，正距平(多雨)年占27%，负距平(少雨)年占73%，其中1981年降水距平百分率为32%，降水明显偏多；1989年降水距平百分率−31%，降水明显偏少，为34年来降水最少年；从降水距平分布看，这一时期的年降水量呈显著下降趋势。1992~2002年为多雨期，2002年达到峰值。多雨年占82%，少雨年占18%，其中1981年与2002年为降水明显偏多 图5. 近34年汝城县年降水量的年际变化 图6. 近34年汝城县年降水量距平百分率(单位：%) 年，其降水距平百分率分别为25%和47%。2003~2014年为第二个少雨期，多雨年占83%，少雨年占17%，其中2003年降水显著偏少，除2006年和2012年，其他年份均降水偏少。 年降水量的Morlet小波实部图(图7左)清楚地看出年降水量从80年代至今存在显著的5年准周期变化特征，这与小波方差图(图7右)中5年的方差峰值相对应，其次2年左右的周期也比较明显，可见年降水显示出显著的年际尺度特征，而年代际尺度震荡不明显，说明汝城县降水变化频率高，一般在2~5 a就会发生一次显著的变化。 4.2. 降水的季节变化特征 为了进一步分析汝城县年降水量变化的季节贡献，表3列出了不同年代各季节的降水情况。34年平均降水量可以看出汝城县的降水主要是春季和夏季的贡献，秋冬两季降水偏少。潮湿多雨的春季在80年代表现的尤为明显，降水量达200.6 mm，90年代以后春季降雨逐渐减少。夏季降水在80年代偏少，少于同年春季降水以及多年平均水平，90年代夏季降水显著增加，达206.9 mm，21世纪以后降水量又有小幅度的减少，总体来说夏季雨水充沛，占全年降水量的40%左右。秋冬两季年均降水量为73.3 mm和70.6 mm，总共仅占全年降水量的30%。秋季降水从80年代至今经历了减少–增加的变化，但变化幅度较小。冬季降水呈现相反的趋势，降水量经历了增加–减少的小幅度变化。 以上分析表明汝城县气候温暖湿润，降水充沛，降水主要集中在春季和夏季，约占全年降水的70%，充分利用降水规律对汝城县的林业发展有重要作用。 我们将降水距平值超过1倍标准差的年份定义为异常降水偏多年，降水距平值低于-1倍标准差的年份定义为异常降水偏少年[ 11 ] ，汝城县各月的多年降水极值均达到异常降水的标准，因此文中取各月的降水极值来反映汝城县降水异常的情况。表4显示了汝城县各月的降水情况以及降水极值的年份。80年代的异常降水主要出现在初期和后期。80年代初期降水异常偏多的年份较多，1983年为2月和5月降水最多的年份，1981年则为4月降水最多的年份；80年代后期多出现降水异常偏少的情况，1987年为6月和12月降水最少的年份，1989年为1月降水最多、3月降水最少的年份。1992年、1994年、1996年和1999年分别为3、12、11、2月降水极值的年份，说明90年代秋末和初春异常降水事件较多。21世纪后 图7. 1981~2014年汝城县年降水的小波分析图(左：小波实部，右：小波方差) Table 3 Statistics of precipitation in each season in different time in Rucheng (unit: mm 春季 夏季 秋季 冬季 80年代 200.6 148.7 76.5 68.3 90年代 175.3 206.9 67.1 80.6 2000-2014 159.2 196 78.2 63.7 34年平均 177.3 188 73.3 70.6 表3. 汝城县不同年代各季降水量统计值(单位：mm) Table 4 Statistics of precipitation in each month in Rucheng during 1981 to 2014 (unit: mm 1月 2月 3月 4月 5月 6月 平均 70.1 103.3 153.1 183.5 195.2 220.0 最多 170.1 246.8 369.3 510.5 286.3 455.9 最多年份 1989年 1983年 1992年 1981年 1983年 2008年 最少 5.9 5.3 60.4 41.6 108.6 81.7 最少年份 2014年 1999年 1989年 2011年 2007年 1987年 7月 8月 9月 10月 11月 12月 平均 171.0 173.0 105.0 63.5 51.4 38.5 最多 520.9 564.9 288.8 432.6 185.8 156.7 最多年份 2006年 1996年 2010年 2002年 2006年 1994年 最少 12.7 49.5 11.3 0.0 1.4 1.7 最少年份 2003年 2011年 2009年 2004年 1996年 1987年 表4. 汝城县1981~2014年各月降水量统计值(单位：mm) 异常降水情况显著增加，尤其2004年10月降水量为0 mm，2003、2009、2014年分别在7、9、1月仅有12.7 mm、11.3 mm和5.9 mm的降雨量，降水异常偏少，2011年则为4月和8月降水最少的年份；降水异常偏多年份也较多，2006年为7月和11月降水最多年份，其降水量分别比多年均值高350 mm和131.4 mm，此外2002、2008、2010年分别为10月、6月和9月降水最多的年份。21世纪多年出现异常降水可能与全球变暖、天气气候异常等密切相关。