中国大河流域极端降水的变化外文翻译资料

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中国大河流域极端降水的变化

摘要：用一个新的每日降水观测数据用于研究1956年-2008年中国十大流域极端降水事件的时空变化。分析了松花江、辽河、海河、黄河、西北河流、淮河、长江、珠江、东南地区盆地河流和中国西南的河流的最大日降水量和强降水天数（gt; 50 mm d^-1）。结果表明，南方河流区域的最大日降水量呈上升趋势，北方河流呈逐年下降趋势，特别是2001年以后，全国最大日降水量无明显上升或下降趋势。 全国平均暴雨日显示了显着的升高。然而，观察到南方河流降水日的增加和北方河流降水日的下降。

关键词：中国河流流域；极端降水事件；气候变化

1 引言

近50年来全球变暖下降水分布变化的预测可能加剧供水矛盾，增加供水和供水风险引起了广泛关注[Ren et al，2008]。 极端降水和随后的洪水是河流的主要的环境危害。研究了极端降水频率和强度变化的广泛用途[刘，1999；翟等，2007；王和钱，2009；任等，2000]。Liu[1999]发现，中国大部分区域内，特别是南中国以及长江以南地区，1980年代以来，大量降水日数增加，同时华北也有所下降。翟等[2007]发现，长江流域南部地区，华北地区降水总量和极端事件频数均有所下降。淹水风险增加的原因是中国东部地区降水极端恶化。中国大部分地区除了中国西北和西南地区，一直持续1天的极端事件日益增加。

分析了单河流域降水的研究结果，表明长江流域大面积地区大面积降水频次和总量增加。此外，20世纪末长江流域频繁发生的洪涝灾害与极端降水的增加高度相关[Chen et al，2005；Yang et al，2005]。 在黄河流域，年降水量减少，主要集中在下游的区域[苏等人，2006；Xu et al。，2006]。

在这项研究中，研究了最大日降水量和强降水天数来分析中国大流域降水极值的时空变化。

2 数据和方法

研究区域主要包括松花江，辽河，海河，黄河，西北河流，淮河，长江，珠江，东南沿江，西南河等中国大型河流流域。 前五个流域定义为南部河流流域，其余五个流域为北部河流流域[Chen et al，2005]。

使用国家气象信息中心合格数据库1956〜2008年间的日降水资料。 使用年限超过30年的电台进行分析。因此，从636个站选择了一组591个站。在24小时内，降水超过50毫米的天数特别占用。我们对车站数据应用了以下规则。首先，除非发生超过20年的严重降水事件，否则不选择车站。其次，在分析强降水日时，中国西北河流盆地的台站从十个研究区域中移除。

也考虑到降水强度的年度最大降水量。研究区驻地指标的算术平均值代表全国平均水平。气候平均值采用1971〜2000年的平均值。另外，采用t检验的简单线性分析进行了趋势。

3 最大日降水的变化

3.1 全国平均趋势

图1显示了1956 - 2008年间国家平均最大日降水量的时间序变化。没有明显的线性趋势，但是显着的年代际变化规律。从五十年代中期到七十年代末期，中国江河流域最大日降水量呈下降趋势。最小的值发生在20世纪70年代。 那段时期之后，特别是八十年代中期以后，呈现出越来越大的趋势。1998年发现的最大值（79.0毫米）。最高每日降水在90年代中期和晚期的气候值附近波动。与2001年相比，2008年的平均值一直超过1960年代至80年代。

图2给出了各站最大降水量的线性趋势。黄河流域南部和西部最大日降水量呈上升趋势。长江以南的上升趋势在每10年3.0-5.0mm的范围内。黄河流域中下游以及含有海河流域、辽河流域、松花江流域的华北、华东地区呈下降趋势。辽东半岛、胶东半岛和京金堂地区呈每十年超过5.0毫米的显着下降的趋势。

对于327个站点（591个站点的55.3％），每日最大降雨量呈上升的趋势。这些站点中49个站点的趋势在统计上显着为0.1，其中21个站点甚至超过了0.05个。相比之下，有264站，下降趋势占全部站的44.7％。这些站点中29个站的趋势在统计上处于0.1的显着水平，13个站点的水平为0.05。

3.2 不同河流流域的趋势

表1显示了不同流域最大日降水量的趋势。除北中国河流盆地以外，北部流域呈下降趋势。海河流域呈现明显的下降趋势，这是每10年左右最大的下降趋势约2.4毫米。相比之下，西北河流盆地的增长速度明显上升，达到每十年约0.4毫米。

在南部河流流域，除西南河流流域线性趋势为阴性外，年均降水呈上升趋势。例如，Peal河流域的上升趋势（每10年2.3毫米）处于0.05的统计显着水平。

松花江流域和辽河流域也有类似的年代际变化。最大的十年平均值出现在20世纪90年代，而在2001年期间发现了最小的平均值（2008年）。对于黄河流域来说，十年的平均水平达到了20世纪60年代的最高水平，是八十年代的最低水平。 在西北中国河流盆地，最低的十年平均水平是20世纪60年代，其后上升趋势明显高于20世纪90年代。

淮河流域和珠江流域的最大降水量也呈下降趋势。这个值在20世纪80年代是最小的，然后在未来几十年里就明显增加，到二十世纪二十年代达到最高水平。在长江流域，十年平均水平是二十世纪七十年代最小的，也是九十年代最大的。然而，自2001年以来，它一直在下降。在东南亚河流盆地，1970年代发现了最小的平均值。在接下来的几十年中观察到向上的趋势，并且在二十世纪初期发现了最大的平均值。

西南中国江河流域最大日降水量年代际变化较大。分析还表明，北部大部分流域（如松花江，辽河，海河等）的最大降水年代际发生在二十世纪二十年代，而大部分南部流域（如淮河 江河，河东，河流）显示出最高的十年价值。同时，中国南方地区的降雨量也有所增加，而中国北方则有下降的趋势。

4 强降水日变化

4.1 全国平均趋势

1956年中国全国平均强降水天数为2.1天（2008年）。1998年发现的强降水天数量最多（2.7天），1978年为最少（1.7天）（图3）。在此期间，降水天数骤降，气温上升趋势为每10年0.02天。20世纪90年代最严重的降水频率是1970年代最低的。2001年-2008年，频率高于气候平均值。

图4显示了中国强降水天数变化趋势的空间分布。频繁出现强降水的台站主要位于华东地区。南部河流流域，特别是长江流域和东南部河流流域出现了强降水降水天数的上升，上升趋势很显著。而黄河流域，海河流域和辽河流域大部分地区的强降水天数均减少。此外，四川盆地也发现了一个明显的下降趋势。

在强降水天数的数量增加（减少）的台站数量为226个（171个）。占总站的相应百分比（397）分别为56.9％和40.1％。增加趋势的车站数量高于随着下降趋势的车站数量。 在这226个车站中，33个车站通过了t检验，显着水平为0.1个，15个车站甚至超过了0.05个显着水平。在减少趋势的车站中，27个车站通过了t检验，显着水平为0.1，13个车站通过了t检验，显着水平为0.05。

4.2 不同河流流域的趋势

1956 - 2008年间，北部河流流域以外的北部流域强降水天数变化与南部河流流域不同。南部河流流域强降水天数增加。特别是珠江流域的上升趋势是每十年0.18天，淮河流域和长江流域发生较小的增长。西南河流域的下降趋势是每10年0.04天。北河河流流域的强降水发生频率减少，海河流域和黄河流域特别明显。例如，海河流域的下降趋势是每10年0.11天（表2）。

20世纪60年代北部河流流域和2001 - 2008年南部河流流域常常出现强降水的年代。在北部流域，20世纪90年代后期发现降水较少的年份。但在南部的江河流域，这些年份主要出现在20世纪70年代以前。

松花江流域大部分强降水事件发生在九十年代。但1999年以来，这个数字低于气候平均值并且持续了10年，松花江流域罕见地发生大量降水事件。对于辽河流域，20世纪60年代沉降日数最多，分别为70年代最小。然后在后来的几十年里稍微增加。黄河流域和海河流域的强降水天数类似，二十世纪六十年代最大值。此后，沉重的降水天数正在下降，并在早期降至最低水平。

淮河流域出现明显的波动。20世纪60年代至80年代的降水天数从20世纪80年代降至20世纪90年代，2001年以后增幅最高。长江流域的最低数量是20世纪70年代最高的，在90年代最高，下降趋势明显。2001年，西南中国河流盆地的事件数量在很大程度上有所不同，上升趋势与下降趋势相反。在20世纪80年代，这个数字达到了最大值，而在90年代则下降到最低。

一般来说，强降水天数从北部河流流域的增加趋势向下降趋势转变，而从南部河流流域的强降水天数逐渐向下趋向变化。

5 结论和讨论

一系列长期的强降水观测资料用于研究1956-2008年中国河流流域极端降水事件的变化特征。分析了十个中国江河流域最大日降水量和强降水天数，以检测时空尺度的变化特征。

1. 没有观察到可观的线性趋势，但是在全国平均最大日降水量中有明显的年际趋势。南、西部大面积地区日均降雨量呈上升趋势北部和东北地区呈下降趋势。在中国大部分地区的站台，日均强降水量也有所增加的趋势。
2. 最大的日强降水量南部河流流域有增加的趋势，北部河流流域下降，特别是2001年以后明显下降。
3. 自1956年以来，全国平均强降水天数平均增长不大。最高值发生在20世纪90年代，是七十年代最低的。淮河南部地区强降水天数呈上升趋势，淮河以呈现北下降趋势。
4. 北部流域的强降水天数变化呈增加到减少，而南部流域的减少到增加的趋势。

所有这些结果与以前的研究基本一致[Ren et al，2008；刘，1999；Zhai et al，2007；Yang et al，2005；Su et al，2007；Zhang et al，2008]。这表明即使添加了21世纪的新数据，极端降水事件的时间和空间变化也没有明显的变化。在大多数台站，最大日降水量呈上升趋势，即使在总体降雨量下降的华北地区也是如此。近10年来，夏季和年降水量低于气候平均值。但对日降雨量和降水天数日益增加的趋势没有影响。这意味着强降水事件没有明显的下降趋势，这与翟等人[2007]分析分级降水强度的结果一致。

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