广州市单日降水量极值特征、分布拟合与推算

选取最优概率分布函数有助于提高气象要素重现期极值计算的可靠性。基于广州气象站1908—2016年逐日降水资料,构建年最大日降水量序列,采用线性趋势分析方法,研究了广州市年最大日降水量的变化特征,选取皮尔逊-Ⅲ型、对数正态、指数和耿贝尔-Ⅰ分布4种分布函数拟合广州市年最大日降水量序列,并按ω2检验、似然比检验等方法进行拟合优度检验。结果表明,近56年来,广州市年最大日降水量呈不显著的增加趋势。4—9月日最大降水量出现次数较多,6个月的出现次数占全年的93. 6%,其中,前汛期出现次数大于后汛期的。对数正态分布确定为广州市年最大日降水量拟合最优分布函数。对数正态分布估算的广州市50 a一遇的年最大日降水量是240. 1 mm,100 a一遇的是266. 1 mm,150 a一遇估算的是281. 4 mm。观测资料表明,广州平均1. 8 a出现一次150 mm以上的日降水量,而该降水量的估算重现期是1. 9 a,相当吻合。     

近39 a祁连山及其周边地区降水量时空分布特征

利用欧洲中期数值预报中心ERA-Interim再分析数据集1979—2017年3 h降水资料,分析祁连山及其周边地区降水量时空分布特征。结果表明:研究区平均年降水量为232.4 mm,年降水量有增加趋势,气候倾向率为24.7 mm·(10 a)~(-1),其中半湿润区增加最为明显,气候倾向率达45.9 mm·(10 a)~(-1);研究区降水量于1996—1997年之间发生突变,年降水量在2000年后显著增多;季节降水量夏季最大,占年降水的54.08%,冬季最小,占年降水的3.88%;月降水量7月最大,为45.1 mm,12月最小,仅为2.7 mm;日降水量有2个峰值,最大峰值出现在14:00—20:00,次峰值出现在05:00—08:00。年降水量及其气候倾向率均与地形高度有较好的对应关系,海拔越高降水量越大,最大值出现在祁连山中部的高海拔地区;年降水量场多呈西北—东南向分布,中部和东部地区降水量较大。     

贵州省盘县近50a降水特征分析

利用贵州省盘县站1965—2014年的降水资料,分析盘县近50 a降水的变化规律。结果表明:盘县年降水量有明显的减少趋势,其气候倾向率为-6.192 9 mm/a,1965年达到50 a来最大值,年降水量为2 103.4 mm,近50 a内最小值出现在2011年,降水量仅为660.2 mm。近50 a汛期降水量也呈减少趋势,其气候倾向率为-4.518 mm/a。春季、夏季、秋季三季降水量有减少的趋势;其气候倾向率为分别为-1.20 mm/a、-1.52 mm/a、-3.09 mm/a,但冬季降水量有增多的趋势,其气候倾向率为0.07 mm/a,增多趋势并不明显;盘县降水主要出现在5—9月。     

三门峡市近50年降水变化趋势及周期分析

利用1960-2009年三门峡市50 a逐日降水观测资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall法和小波分析方法,对三门峡市降水变化趋势及突变情况进行了分析.结果表明:三门峡市年降水量呈逐年减少的趋势,气候倾向率为-10.37 mm/10a;季节降水量也趋于减少,其中夏季和秋季减少幅度最大;从月降水的变化趋势看,5月、6月、8月的月降水量呈上升趋势;从降水日数变化来看,全年大于0.1 mm和大于5.0 mm降水日数呈下降趋势,大于10.0 mm的降水日数呈上升趋势,全年暴雨日数有减少的趋势;从干燥系数变化特征来分析,三门峡市50 a中25年干燥系数K≥3.5,干旱年份占50％.Mann-Kendall法检验三门峡市降水在1963、2000、2005年存在明显交点,特别是在2000年,三门峡市降水量出现了由多变少的明显突变点.从小波分析的结果看,三门峡市降水序列具有3 a、5 a、10 a周期振荡变化,3 a振荡周期为主要特征.     

近55年广西融水县降水气候特征分析

利用融水县气象站1959-2013年的降水资料,采用数理统计和线性倾向估计分析方法,分析了融水县降水分布特征及其变化规律。结果表明：融水县降水分配不均,主要集中在4-8月,6月最多,5月次之;年暴雨日数6.9d,暴雨持续时间多为1d,最长4d;近55年来融水县年降水量和汛期（4-9月）降水量均呈减少趋势,每10年分别减少16mm和6mm,而主汛期（5-8月）的降水量却呈增多趋势,每10年增加13mm,这预示着融水县未来降水可能更趋于集中在主汛期（5-8月）,发生洪涝灾害的几率可能增多。此外,一日最大降水量呈增多趋势,预示未来降雨强度可能增大;春、秋季的降水量呈减少趋势,提示未来发生春旱、秋旱的几率可能增多。     

甘肃天水地区最大日降水量变化特征及可能最大日降水量估算

基于甘肃天水地区7个站点的逐日降水资料,研究了该地区1951~2012年逐年最大日降水量的变化特征,并利用改进的Hershfield理论方法估算其可能最大日降水量,主要结论如下:(1)近62a来,天水地区年最大日降水量平均约为59.2 mm,均方差为15.9 mm,最大值达110.5 mm,最小值仅有32.7 mm,说明该地区最大日降水量的年际变化幅度较大。此外,各站点最大日降水量主要集中在6、7、8月,约占总体的78.2%,其中7月最多,8月次之;(2)天水地区1951~2012年间年最大日降水量存在明显的准2 a、准4~5 a、准8~10 a、准15 a以及准48 a的振荡周期,且最大日降水量在未来一段时间内有增强趋势,年变化幅度有可能增大;(3)天水地区的可能最大日降水量(PMP)为170.5mm,天水、麦积、武山、甘谷、秦安、张家川、清水等站点的PMP分别达148.0、159.6、124.1、133.4、137.4、146.5、153.1 mm,强度均达到了大暴雨标准。     

德州60a雨日和雨量及雨强变化特征

分析德州1951—2010年各类降水日数和降水量等资料,计算线性变化趋势系数和相关系数,结果表明：历年降水量平均10a 减少19.5mm。大于等于0.1mm 降水日数总体呈下降趋势,平均10a 减少2.76d,且变化显著;大于等于150.0mm降水日数呈增多趋势,但变化不显著。大于等于25.0mm降水日数与年降水量变化之间的相关系数最大,为0.854,且相关显著。最长连续降水日数平均10a减少0.21d,最长连续无降水日数平均10a增加2.26d,最大连续降水量平均10a减少2.75mm,一日最大降水量平均10a减少1.80mm,1h最大降水量平均10a增加2.34mm,10min最大降水量平均10a增加0.49mm。总体上,德州降水资源呈减少趋势。150mm以上降雨日数有增多趋势,短时强降水等极端灾害性天气事件有增加趋势。     

中山市近56年降水的时空变化特征

根据中山国家气象观测站1956-2010年的降水资料和24个区域自动气象站2007-2011年的降水资料,采用M-K检验、第Ⅰ型极值分布、克里金插值等方法研究了中山市降水的时间和空间变化特征.结果表明：中山市近56年降水量呈上升的趋势,主要突变点在1987和2004年;月平均降水量、月平均雨日及暴雨出现日数最大值都出现在6月;100年一遇的日最大降水量达375.9 mm;中山市降水和暴雨分布趋势基本一致都呈现出南高北低空间差异较大的特点.     

基于两种分布的勉县年最大日降水量重现期估算

2021年8月22日勉县遭遇极端降水事件,日降水量高达2379 mm,灾害十分严重。统计分析1959—2021年勉县历史逐年最大日降水量特点,采用皮尔逊Ⅲ型（简称P-Ⅲ型）曲线分布和耿贝尔极值分布方法推算重现期及降水量,并将两者进行比较,对2021年8月22日极端大暴雨进行重现期估算。结果表明：勉县年最大日降水年际变化明显,2008年以来变率增大且有更极端的趋势;基于P-Ⅲ型曲线分布和耿贝尔极值分布的1959—2020年最大日降水积累概率拟合效果均较好,但耿贝尔极值分布对年最大日降水量的拟合优于P-Ⅲ型分布;应用耿贝尔极值分布推算勉县极值降水,100 a一遇的日降水量为1547 mm,2021年8月22日降水量2379 mm的重现期为4 88133 a。增加2021年最大日降水量进入样本序列重新构建耿贝尔极值分布函数,推算日降水量2379 mm的重现期为70735 a,100 a一遇的估算降水量为1834 mm,重现期及降水量估算变化均较大,说明超极端降水和样本长度对重现期的推算影响较大。     

运城市降水集中度和集中期的时空特征分析

利用运城市9个气象站1960—2014年逐候降水资料,运用线性趋势、MannKendall曲线、相关系数和合成分析等方法探讨了运城市近55 a来年降水量、降水集中度(PCD)和集中期(PCP)的时空特征。结果表明:时间上,年降水量呈减少趋势,变化倾向率为-7.94 mm/10 a;PCD年际变化显著,在0.30~0.72,多年平均为0.53;PCP多年平均41.63候,最早与最晚相差13候。空间上,年降水量区域差异明显,由东南向西北递减;PCD从西南向东北递增,有2个大值和2个小值中心,PCP呈现"南早北晚"形势。PCD、PCP与年降水量、汛期降水量、月最大降水量、候最大降水量和日最大降水量之间都存在正相关,表明汛期降水量、月最大降水量、候最大降水量和日最大降水量越大的年份,PCD值就越大,降水就越集中,出现洪涝灾害的可能性就越大;降水集中期出现的越晚。