XX市降水量的时间变化分析-论文

1 / 6 静 阮本清 张春玲） 摘要：在国家气象局提供的 a 降水资料的基础上 , 利用统计学的方法分析了降水系列的年际变化和年内分布特征、趋势成分分析以及自相关分析 , 分析结果表明 : 0 1951 00年 ) , 并以 a 的速率在减少 ; 降水年内分布比较集中 , 主要集中在 月 , 但这个月占全年的降水量的比例在逐渐减少 ; 由自相关分析得出 相依性弱。 关键词：降水量 计分析 中图分类号 献 标 识 码 B 文 章 编 号167307) 01- 0020- 03 1 研究区概况 属于资源性缺水城市。人均水资源占有量约 28只有全国人均水资源占有量的 1 /, 世界人均水资源占有量的 1 /0, 在世界 120 多个国家和地区的首都及主要城市中 人均水资源占有量居百位之后 , 远远低于国际公认的人均 1 000 m 的下限 , 而且人口、资源与环境之间的矛盾十分突出 , 水污染状况相当严峻。 据 21 世纪初期首都水资源可持续利用规划预测 ,00年 水 10 亿 m 以上 ,010 年达到 资源供需矛盾日益尖锐。为了缓解这个矛盾 , 的雨水利用、污2 / 6 水资源化等非传统水资源的开发利用走在了国内的前列。雨水利用不仅能涵养水源、缓解供排水压力 , 而且能改善环境 , 具有巨大的经济效益和社会效益。雨水利用工程的规划、设计必须因地制宜 , 所以充分了解 的降水情况是雨水利用的前提和基础。 分析方法 在国家气象局提供的 950 00年 5 运用统计学分析方法 , 对 0 a 来的降水资料进行了年际变化过程与年内变化特征的分析、气候倾 向率与趋势系数分析及随机成分分析。 际变化过程 951 00年的年平均降水量序列的特征值计算结果见表 1。从表 1 中可以看出 , 出现在 195 年 ; 最小值为 出现在 196 年 ; 多年平均降水量 60水量的年际变化较大 , 变差系数达到 图 1 和图分别给出了 历年平均降水量和不同年代的降水量值。由图中可以看出 , 降水量随时间呈下降趋势 ; 其中最大降水量与最小降水量之差达到 1 14 20 世纪 50 年代的降水量超过了多年平均值 , 但 60 年代以后降水量均低于多年平均值 , 特别是进入 21 世纪 , 降水量只有多年平均值的3 / 6 61% 73%。值得一提的是 , 195 年和 199 年的降水量均低于300 属于特别干旱年。 由于 处的地理位置和气候条件所致 , 降水的年内分布很不均匀。图给出了 1950 00 年降水量多年月平均值。从图中可以看出 , 降水量年内极为不均 , 降水主要集中在夏季 ( 月 ) , 约占全年降水量的 74%, 季节性非常强。 图给出了 年来 月降水量占全年降水量的比例的变化情况 , 可以看出 , 月的降水量占全年降水量的比例呈下降趋势 , 但下降速度越来越缓慢。由此可见 , 随着时间序列的增长 , 对要素序列的各值平均而言 , 或是增加或是减少 , 形成序列在相当长时期里向上或向下的缓慢移动 , 这种有一定规则的变化成为趋势 1。序列的趋势变化可以用一次线性回归方程表示 : x=at+b ( 1) 式中 : x 为年气候特征值的 10 倍 ; t 为年 ; a 则为气候倾向率 , 用于定量描述序列的趋势变化 特征。 经过对 降水量 1950 00 年的系列值回归分析得到一次线性回归方程为 : 4 / 6 x=- 此得出 , 说明降水量以每年 速率缓慢下降。 随机成分是水文序列中除去周期和非周期的确定成分之外的剩余成分 , 是由不规则的震荡和随机影响造成的 , 一般由相依和独立部分组成 , 通常采用自相关分析的方法 , 通过绘制自相关图来研究序列自身的线性相依性及其随滞时增加而变化的特性 2。 自相关系数的数学表达式为 : 在实用中用可统一的、较简单的式子估计 容许限。常选显著性水平 ! 为 5% ( 容许限水平为 95%) ,则有 : 根据序列的自相关和容许限值 , 若要素序列的 在容许限内 , 根据假设检验原理可接受该序列为独立这一假设 , 即不存在相依性 , 反之存在相依性。 根据上述方法 , 得到了 多年降水的自相关图和显著性水平为 5%条件下的容许限值 , 绘制自相关图 , 见图 5。由图中可以看出 , 说明系列的独立性强 , 相依性很弱。 分析与讨论 笔者运用统计学的方法 , 对 0 a 来的降水资料进行年际变化过程与年内变化特征的分析、气候倾向率与趋5 / 6 势系数分析和随机成分分析 , 得到如下分析结果 : (1) 从 多年平均降水量仅为 60年际变化比较大 , 变差系数达到 年平均降水量总趋势以每年 速度减少 , 尤其在进入 199年之后 , 降水量不足多年平均降水量的 75%, 连续 a 遭遇干旱。 (2) 降水量的年内变化来看 , 受本身的地理位置和气候条件的影响 , 降水量比较集中 , 主要集中在 月 , 约占全年降水总量的 74%, 但 月的降水量占全年降水量的比例呈下降趋势 , 且下降速度在减慢。 (3) 通过绘制 降水量系列呈现出较强的独立性 , 相依性较弱。 从上面的分析可以看出 , 这直接影响到 的可用水资源量 , 水资源供需日益紧张。城市化的发展不仅仅增加了水资源的需求 , 而且导致了城市不透水面积的增加 , 阻碍了雨水的下渗 , 大部分的雨水白白地流走 , 没有得到充分的利用 , 地下水得不到充分的补给 , 求。通过修建雨水利用工程 , 充分利用雨水资源 , 不仅可以涵养地下水源 , 减缓地下水位的下降 , 促进水资源的良性循环 , 而且还可以缓解城市水资源的供需矛盾 , 缓解城市排水压力 , 改善城市生态环6 / 6 境 , 促进城市的和谐 发展 , 具有巨大的经济效益和社会效益 , 符合 200“ 绿色奥运 ” 的主题。据统计 ,目前 市区已经投入的雨水利用示范工程 8个 ,汇水面积达到 900 万 年积水 150 万 有效地节约了传统水资源的使用量 , 对国家政策的扶持、技术的日益成熟以及居民的 理解与支持下 , 相信雨水利用具有十分广阔的前景。 参考文献 1 王文圣 , 丁晶