降水序列的趋势变化

一、降水量年际变化特征

由泾惠渠灌区气象站1953～2011年气象水文资料的年均值，得到整个研究区近59年降水量的统计特征值（表3-1），图3-1为泾惠渠灌区平均降水量的年际变化及线性趋势线。由图3-1可知，泾惠渠灌区降水量的多年平均值为5125mm，降水量的波动范围为187～8811mm，最小值出现在2001年，为187mm，最大值出现在 1954年，为8811mm，最大值和最小值之比为471。其中线性趋势线表明降水量随时间呈下降趋势。图3-2为泾惠渠灌区1953～2011年平均降水量距平曲线，从图中可以看出，灌区多年降水量的正负距平大致持平，降水偏少时期和偏多时期呈现周期性交替。在20世纪90年代后期进入一个新的降水量减少期。

表3-1 泾惠渠灌区多年平均降水量统计特征值 Table3-1 Statistic eigenvalues of annual precipitation in Jinghui Canal Irrigation District

二、变异特征

为了判断泾惠渠灌区年降水量的显著下降趋势是否是因为变异产生的，采用Mann-Kendall法、CRAMER法、滑动t法、YAMAMOTO法等检验方法，对降水量时间序列进行了变异分析，得到图3-3至图3-7。图3-3中实线UF表示顺序变化曲线、虚线UB表示逆序变化曲线、两条临界线u＝±25758196，显著性水平为005。若UF或UB＞0，则表示降水量时间序列呈上升趋势，反之，则表示降水量时间序列呈下降趋势，当UF或UB超出临界线，则表明下降或上升趋势显著。由图3-3可知，灌区年平均降水量从1976年开始出现下降，而1998年开始显著下降。因为UF、UB两条变化曲线分别在1969年、1976年、1984年左右相交，即灌区年平均降水量变异的时间大约为1969年、1976年、1984年，表明在20世纪70年代后期灌区年平均降水量产生了突发性的下降变化，算得下降幅度大约为4520mm，降水量经历了“少—多—少”的变化过程。由图3-4，图3-5可知，灌区年平均降水量从1969年开始下降，1976年开始有所回升，1984年再开始下降，灌区年平均降水量的变异时间约为1971年、1976年、1984年，算得最大下降幅度约为5008mm。由图3-6，图3-7可知，灌区年平均降水量从1979年开始上升，1984年开始下降，灌区平均降水量的变异时间约为1979年、1984年，算得最大下降幅度约为4893mm。通过对图3-3至图3-5等的综合分析比较，各种方法的灌区年平均降水量发生变异的时间较为接近，降水量减少是对全球气候变暖背景下季风势力增强的响应。

图3-1 泾惠渠灌区年降水量变化趋势 Fig3-1 Annual precipitation change trend of Jinghui canal irrigation district

图3-2 泾惠渠灌区年降水量距平曲线 Fig3-2 Annual precipitation departure curve of Jinghui canal irrigation district

图3-3 泾惠渠灌区年降水量M-K法检测 Fig3-3 Analysis for precipitation of Jinghui canal irrigation district based on M-Ktest

图3-4 泾惠渠灌区年降水量CRAMER法检测 Fig3-4 Analysis for precipitation of Jinghui canal irrigation district based on CRAMER test

图3-5 泾惠渠灌区年降水量滑动t法检测 Fig3-5 Analysis for precipitation of Jinxhui canal irrigation district based on moving t-test

三、时空分布特征

根据灌区1953～2011年的不同区县年降水量资料，利用ArcGIS中的统计模块（张力小等，2011；谭秀翠和杨金忠，2012），分布绘制了灌区各县区降水量年内分布图（图3-8）和降水量不同灌季分布图（图3-9）。由图3-8可看出，灌区各区县降水主要分布在6月、7月、8月、9月，占总降水量的70%以上，降水量年内分布极为不均。由图3-9可知，富平、阎良、三原、临潼等地区冬灌季节降水量相对多些，高陵、泾阳两地区冬灌季节降水量相对少些，夏灌季节富平、阎良、临潼降水量相对少。

图3-6 泾惠渠灌区年降水量YAMAMOTO法检测 Fig3-6 Analysis for precipitation of Jinghui canal irrigation district based on YAMAMOTO test

图3-7 泾惠渠灌区年降水量Pettitt法检测 Fig3-7 Analysis for precipitation of Jinghui canal irrigation district based on pettitt test

图3-8 泾惠渠灌区各县区降水量年内分布 Fig3-8 Precipitation years distribution of Jinghui canal irrigation district

图3-9 泾惠渠灌区各县区降水量不同灌季分布 Fig3-9 Precipitation irrigation season distribution of Jinghui canal irrigation district

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