第36卷第3期氣象與環(huán)境科學(xué)Vol. 36 No.32013年8月.Meteorological and Environmental SciencesAug. 2013河南省1961-2012年入汛日期的時(shí)空變化特征史恒斌'2(1.中國(guó)氣象局.河南省農(nóng)業(yè)氣象保障與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,鄭州4000;2.河南省氣候中心.鄭州45000)摘要:根據(jù)河南省100站降水和氣溫資料,利用REOF分析、M-K檢驗(yàn),小波分析等方法,對(duì)河南省入汛日期的時(shí)空變化特征進(jìn)行了分析,得到如下結(jié)果:1)根據(jù)入汛日的不同，將河南省分為5個(gè)不同區(qū)域,分別為豫北區(qū)、豫東區(qū)、豫南區(qū)、豫西北區(qū)和豫西南區(qū)。2)平均來(lái)看,豫南區(qū)入汛最早,豫北區(qū)最晚。豫南區(qū)入汛日期最穩(wěn)定,豫西南區(qū)入汛日期最不穩(wěn)定。3)各區(qū)入汛時(shí)間分別有2-4 a6-8a和8~12 a3個(gè)周期,但是3個(gè)周期出現(xiàn)的時(shí)間段在.各個(gè)區(qū)域不盡相同。4)各區(qū)入汛日期均有提前的變化趨勢(shì)，豫南區(qū)和豫西南區(qū)變化最明顯,其中豫南區(qū)和豫西南區(qū)分別通過(guò)90%和95%的置信度檢驗(yàn)。突變點(diǎn)在各個(gè)區(qū)出現(xiàn)時(shí)間也不同。關(guān)鍵詞:入汛日期;時(shí)空特征;REOF分析;小波分析;Mann-Kendall檢驗(yàn)中圖分類號(hào): P468. 0*24文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673 -7148(2013)03 -0023 -05料,對(duì)河南省人汛日期進(jìn)行區(qū)域劃分及演變特征分引言析,以期為河南省工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和防災(zāi)減災(zāi)提供決策汛期即雨量集中期,汛期內(nèi)降水量的集中常導(dǎo)依據(jù)。致局地性山洪暴發(fā)及泥石流和山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)1資料和方法害，也可導(dǎo)致江河水位上漲,造成嚴(yán)重的暴雨洪澇,給國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活帶來(lái)嚴(yán)重的威脅和本文所用資料為河南省氣候中心提供的河南省巨大的損失。因此,每年人汛的早晚對(duì)政府合理安1961-2012年有連續(xù)觀測(cè)的100個(gè)站的逐8及計(jì)算排工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和防洪、防澇具有重要的意義。目前得到的逐候降水和氣溫資料。根據(jù)長(zhǎng)江流域各省人國(guó)內(nèi)對(duì)人汛期已有許多研究。江淮流域以人梅作為梅的指標(biāo)[3]和其他地區(qū)人汛指標(biāo)[14-15),定義分區(qū)汛期到來(lái)的重要指標(biāo),人梅即入汛,胡婭敏[-21、梁人汛標(biāo)準(zhǔn)。夏季開(kāi)始后,全區(qū)有50%以上的站點(diǎn)1萍[$]、徐群[4)、曹曉崗[5]等利用不同的客觀分析方天降水量>25 mm,或者全區(qū)有≥40%站點(diǎn)降水量法,對(duì)梅雨進(jìn)行劃分,探討了不同標(biāo)準(zhǔn)下,梅雨的各超過(guò)10 mm,并且距離下次≥40%站點(diǎn)出現(xiàn)降水量種指標(biāo)特征及歷年變化。趙漢光01、劉海文”)、張≥10 mm的日期不超過(guò)10天;全區(qū)平均氣溫在人汛天宇8]、吳志偉[9]等利用不同的資料和方法,定義前后各3天共計(jì)7天的時(shí)間內(nèi),至少有3天氣溫不了華北雨季的起至?xí)r間及其強(qiáng)度等特征量,并分析低于22C。所以選擇氣溫不低于22C,是由于全了這些特征量的歷年變化。對(duì)河南省的人汛日期研省5月平均氣溫為20.9 C ,人汛時(shí)平均氣溫應(yīng)高于究較少,多數(shù)研究集中在汛期降水的時(shí)空分布和環(huán)5月平均氣溫至少1C。流特征采用的分析方法有REOF分析、Morlet小波功河南省水文部門通常把每年的5月15日至9率譜分析(16)、Mann-Kendall檢驗(yàn)(M-K檢驗(yàn))川等。月30日作為汛期。但是,由于河南省幅員遼闊,又利用REOF方法,對(duì)河南省入汛時(shí)間的空間分布特處于季風(fēng)氣候區(qū),不同地區(qū)不同年份汛期均有較大征進(jìn)行分析,利用小波功率譜分析方法對(duì)各個(gè)區(qū)域差異。因此,本文根據(jù)1961 - - 2012年降水和氣溫資的人汛日期進(jìn)行周期分析,利用M-K檢驗(yàn)對(duì)各個(gè)區(qū)收稿日期:2013 -04 -19;修訂日期:2013 -05 -13中國(guó)煤化工基金項(xiàng)目:中國(guó)氣象局業(yè)務(wù)項(xiàng)8630000000) ;河南省氣象局氣象科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(22作者簡(jiǎn)介:史恒斌(1982- -),男,河南衛(wèi)輝人,工程師,碩士.主要從事短期氣候預(yù)測(cè)工作. E-maiMYHCNMH G.第3期史恒斌:河南省1961- -2012年入汛日期的時(shí)空變化特征標(biāo)準(zhǔn)差最大,說(shuō)明豫西南區(qū)是全省人汛日期波動(dòng)最90[。80 (a)1區(qū)入汛時(shí)間大的區(qū)域。這可能與南陽(yáng)盆地較特殊的地理環(huán)境-1區(qū)平均入汛時(shí)間-線性趨勢(shì)有關(guān)。表2各區(qū)平均入汛日 期及標(biāo)準(zhǔn)差50t40H /Ma分區(qū)1234區(qū)S區(qū)0H平均人汛日期6月28日6月20日 6月15日 6月25日 6月22日標(biāo)準(zhǔn)差/天16.613.511.514.917.01961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 20112.2.2周期變化特征°[ (b)- 2區(qū)入汛時(shí)間從小波分析的結(jié)果看(見(jiàn)圖3),主要存在2~460-- -2區(qū)平均入汛時(shí)間0a.6~8 a和8~12 a3個(gè)周期。其中2~4 a的周期各區(qū)均存在,但是通過(guò)信度檢驗(yàn)的時(shí)間各不相同。1區(qū)出現(xiàn)明顯2~4a周期的時(shí)間從20世紀(jì)70年代初到90年代中期;2區(qū)和3區(qū)類似,從20世紀(jì)60年代初一直持續(xù)到2000年左右,持續(xù)時(shí)間在5個(gè)區(qū)中最長(zhǎng);4區(qū)通過(guò)信度檢驗(yàn)的年份為20世紀(jì)80年代(C)-3區(qū)入汛時(shí)間到2005年前后;5區(qū)則為70年代前期持續(xù)到2000-3區(qū)平均入汛時(shí)間年前后。6~8 a的周期存在于1區(qū)和5區(qū),1區(qū)主40t,K30要出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代中期到90年代中期,5區(qū)30tM1h A.主要出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代到70年代中期。8~12----0-VVTVVVWWw-Va的周期主要存在于2區(qū)和4區(qū),在4區(qū)該周期出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代初期至2000年左右,2區(qū)主要出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代中期以前。(d)- 4區(qū)入汛時(shí)間70--4區(qū)平均入汛時(shí)間2.2.3突變特征0十利用M-K檢驗(yàn),對(duì)各區(qū)的人汛日期進(jìn)行了檢驗(yàn)50 tof(圖4)。檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),各區(qū)均有人汛日期提前的30趨勢(shì)。但是各區(qū)的突變時(shí)間并不一樣,1區(qū)、4區(qū)和5區(qū)分別在20世紀(jì)60年代有一個(gè)明顯的突變點(diǎn),2區(qū)和3區(qū)的突變點(diǎn)分別在1979和1973年。20 (e)3結(jié)論- 5區(qū)入汛時(shí)間-5區(qū)平均入汛時(shí)間50-o-V線性趨勢(shì)(1)通過(guò)REOF分區(qū),將河南省劃分為5個(gè)不同人汛氣候區(qū)。0--..(2)河南省5個(gè)分區(qū)的人汛日期各不相同,平20-10均來(lái)看,豫南區(qū)最早,豫北區(qū)最晚。通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差的分析發(fā)現(xiàn),豫南區(qū)是全省人汛日期最穩(wěn)定的區(qū)域,豫西南區(qū)是全省人汛日期最不穩(wěn)定的區(qū)域。圖2各區(qū)歷年入汛日 期及線性趨勢(shì)(3)通過(guò)小波功率譜的分析發(fā)現(xiàn)，各區(qū)人汛時(shí)計(jì)算的各區(qū)多年平均人汛日期和標(biāo)準(zhǔn)差列表間分別有2~4a.6~8 a和8~12a3個(gè)周期,但是32。從表2可以看出,3區(qū)平均人汛日期最早,為6個(gè)周期出現(xiàn)的時(shí)間段在各個(gè)區(qū)域不盡相同。月15日;最晚的是1區(qū),為6月28日人汛。這也符(4)趨勢(shì)分析表明,各區(qū)人汛日期均有提前的合基本的天氣學(xué)特征,隨著夏季風(fēng)的北進(jìn),我國(guó)從南變化趨勢(shì),但是顯莖性不同確南區(qū)和陶西南區(qū)變化向北先后進(jìn)人降水集中期。從標(biāo)準(zhǔn)差上看,3區(qū)標(biāo)最明顯,分別通中國(guó)煤化工檢驗(yàn)。M-K.CHCNMH G準(zhǔn)差最小，表示豫南地區(qū)人汛日期的波動(dòng)最小;5區(qū)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)突變點(diǎn)M心同。.26氣象與環(huán)境科學(xué)第36卷32廠-24間a)212o18“1965 19701975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 20101961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011S「 (b)24F (6)讓1965 19701975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 201024FC)3「(c)16。12愛(ài)81965 19701975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 201024F間。(d)-21961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2002006 20114(e)「(c)oh.5 1965 19701975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 20101961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 196 2001 2006 2011圈3各區(qū)入汛日期的小波功率譜分析圍- -UF --UB(a) -(e)分別為(1) -(5)區(qū),陰影區(qū)表示通過(guò)圖4 各區(qū)入汛日期M-K檢驗(yàn)95%置信度檢驗(yàn),下同[2]胡婭敏,丁一匯,廖菲.近52年江淮梅雨的降水分型[J].氣象學(xué)報(bào),2010,68(2):235 -247.參考文獻(xiàn)[3]梁萍,丁中國(guó) 煤化工劃分指標(biāo)研究[].大[1]胡婭敏,丁一匯,廖菲.江淮地區(qū)梅雨的新定義及其氣候特征氣科學(xué),2(:MHCNMHG[J].大氣科學(xué),2008 ,32(1);101 -112.[4]徐群.近46年江準(zhǔn)卜冊(cè)梅用期的劃分相演變特征[J].氣象科.第3期史恒斌:河南省1961- 2012年入汛日期的時(shí)空變化特征27學(xué),1998 ,18(4) :316 - 329.[J].河南氣象,005(3):21.[5]曹曉崗,丁金才,葉其欣,等.利用水汽通量資料診斷人梅時(shí)間的[12]匡曉燕,王蕊,范學(xué)鋒,等.河南省近10年汛期多雨時(shí)段大尺度方法[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),2007 ,18(6):791 -801.環(huán)流特征[J].河南氣象2005(2):13-14.[6]趙漢光.華北的雨季[J].氣象1994 ,20(6):3-8.[13]周后福.梅雨期劃分方法的再提出[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)[7]劉海文,T一匯.華北汛期的起訖及其氣候?qū)W分析[J].應(yīng)用氣象報(bào),2005 ,20(4):483 -487.學(xué)報(bào),2008 ,19(6) :688 - 696.[14]韓曙曄,章淹,游性恬,等.三峽庫(kù)區(qū)人汛早晚及暴雨特征分析[8]張?zhí)煊?程炳巖,王記芳,等.華北雨季降水集中度和集中期的時(shí)[J].氣象,1997 ,23(6):19 -23.空變化特征[J].高原氣象,2007 ,26(4) :843 - 853.[15]朱麗華,張桂華,劉玉蓮.哈爾濱市汛期特征與年變化[J].黑龍[9]昊志偉,江志紅,何金海.近50年華南前汛期降水.江淮梅雨和江氣象1999(3):7-10.華北雨季旱澇特征對(duì)比分析[J].大氣科學(xué),06 30(3) :391 -401. .[16]吳洪寶,吳蕾.氣候變率診斷和預(yù)測(cè)方法[M].北京:氣象出版[10]侯春梅,陳忠民,康雯瑛,等.河南汛期暴雨時(shí)空分布特征及成社,2005:33 -44.因分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué),2008 ,31(2):39 -42.[17]魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)[M].2版.北京:氣象出[11]職旭，張善強(qiáng).河南省汛期降水年代際變化及旱澇災(zāi)害的預(yù)防版社,2007:63 -66.Temporal and Spatial Variation Characteristic of Beginning Date ofFlood Season in Henan from 1961 to 2012Shi Hengbin',2(1. CMA●Henan Key Laboratory of Agrometerological Support and Applied Technique，Zhengzhou 450003，China;2. Henan Provincial Climate Center, Zhengzhou 450003 , China)Abstract: According the precipitation and temperature data of 100 stations in Henan, using REOFanalysis, M-K test and wavelet analysis methods, the temporal and spatial variation characteristics of be-ginning date of flood season in Henan are analyzed. The results are as follows. 1 ) Based on the differenceof beginning data of flood season， Henan can be divided into 5 areas. They are North Henan，EastHenan, South Henan, Northwest Henan and Southwest Henan. 2) South Henan is the earliest area andNorth Henan is the latest area of beginning data of flood season. South Henan is the most stable area andthe southwest Henan is the most unstable area of beginning data of flood area. 3 ) The beginning date ofevery area flood season has 2- -4 years period, 6--8 years period and 8- 12 years period, but the occur-rence time are different in different areas. 4)The beginning date of flood season of all areas is ahead oftime, South Henan and Southwest Henan is the most significant. The South Henan and Southwest Henanrespectively by 90% and 95% confidence test. The abrupt change point times are different in differentareas.Key words: beginning date of flood season; temporal and spatial characteristic; REOF analysis;wavelet analysis; Mann-Kendall test中國(guó)煤化工MYHCNM HG.