海河平原—降水特征分析
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摘要：基于海河平原28个四级子区1956年-2011年逐月平均降水量数据，运用线性倾向估计、Mann-Kendall趋势检验、Morlet小波分析等方法，对海河平原年降水量变化特征进行研究。结果表明：海河平原北部和南部降水最丰，中部滨海地区次之，而中部山前地带最寡；降水主要集中在夏季，约占全年降水量的68.7%，冬季降水量最少，约占全年降水量的2.5%。研究还发现，近56年来海河平原年降水量呈现不明显的下降趋势，这主要是由夏季降水量明显减少造成的。28个四级子区中，年降水量下降趋势较为显著的子区有12个，主要分布在黑龙港运东平原及西北部山前平原，而个别子区降水量变化呈现不明显的上升趋势。近56年，海河平原年降水量整体上的周期性变化不明显，但在1956年-1990年、1956年-1980年、1993年-2008年期间分别存在4 a、11 a和7 a尺度的周期变化。
关键词：降水特征；线性倾向估计；Mann-Kendall法；小波分析；海河平原
中图分类号：P333 文献标识码：A 文章编号：1672-1683（2014）01-0032-05
海河平原是华北地区的主要平原，包括北京市、天津市和河北省平原的全部，以及山东省和河南省黄河以北平原，是我国重要的政治、经济和文化中心，人口稠密，工农业发达。近几十年来，在地下水开采、地表水利工程、降水、蒸发等一系列因素影响下，水资源短缺成为困扰海河平原经济发展的一大难题[1]。降水的时空变化是区域水资源时空分布的重要制约因素[2]。近年来，针对该地区降水量的变化已开展了不少研究[3-6]，但大多只是针对局部地区，缺乏对整个海河平原降水量的时空演变规律分析。本文利用56年来的降水资料（1956[HJ]年-2011年）对该地区降水变化特征进行系统分析，为该地区水资源变化特征研究和水资源利用提供支持。[JP]
1 数据来源和研究方法
1.1 数据来源
海河平原按地表水流域三级区划分，可分为北四河平原、滦河平原、大清淀东平原、大清淀西平原、黑龙港运东平原、子牙河平原、漳卫河平原和徒骇马颊河平原（图1）。在三级分区的基础上按照所属行政区的不同将海河平原划分为28个四级子区（表1）。
依据检验结果绘制海河平原降水量变化趋势分布图（图4），可以看出，降水量呈现明显下降趋势的地区（通过90%显著性检验）主要集中在黑龙港运东平原及西北部山前平原，大清河平原石家庄地区及子牙河平原沧州地区降水量变化呈现上升趋势，但趋势不显著。
3 结论
[HJ1.78mm]（1）利用海河平原28个四级子区1956年-2011年逐月平均降水量数据，对海河平原年降水量变化特征进行分析。结果表明：海河平原降水在北部和南部降水最丰，中部滨海地区次之，而中部山前地带最寡；降水主要集中在夏季，约占全年降水量的68.7%，而冬季降水量最少，约占全年降水量的2.5%。
（2）利用线性倾向估计和Mann-Kendall法对海河平原降水量进行趋势分析，结果表明：海河平原年降水量变化呈现不明显的下降趋势，这一下降趋势主要是由于夏季降水量的明显减少造成的；全区降水量减少明显的地区为黑龙港运东平原及西北部山前平原，仅有大清淀西平原平原石家庄地区及子牙河平原沧州地区降水量变化呈现上升趋势，但趋势不显著。
（3）Mortel小波分析的结果显示，海河平原年降水量在1956年-2011年期间全时域上周期变化不明显，但在局部时域内存在较明显周期变化。在1956年-1990年期间存在[HJ]4 a左右的时间尺度变化周期，这一周期信号在19世纪70年代信号最强，其后信号逐渐减弱；在1993年-2008年期间出现7 a左右的时间尺度变化周期，在1956年-1980年期间还存在11 a左右的时间尺度变化周期。
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