摘要：根据东方市50年实测降水量
摘要：根据东方市50年实测降水量资料，用不同方法对该市降水量系列变化规律进行初步探讨。本文研究对该市水资源调查评价、综合规划和预测长期降水趋势势等都有重要意义。
关键字：东方市 降水量丰枯特征分析
东方市位于海南岛西南部，西临北部湾，与越南隔海相望。地处热带海洋性季风气候区。冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风。降水主要集中在汛期，造成本市降水的主要天气系统大致可归纳为：冷空气、低槽、台风及热带辐合带等系统。
1 降水量代表性分析
1.1 资料及分析
本文采用1959-2008年近50年东方站的降水观测资料，并对其进行分析，从而探寻东方市降水的变化规律（如图1）。
图1 东方站1959-2008年降水量分布图
由图1可见，1959年以来，东方站年降水量无明显变化趋势，只呈微弱的递增趋势。
在年际变化上，降水量多雨年份超过1500毫米，较多年平均值偏多60%；而少雨年份则低于300毫米，较多年均值偏少70%，两者相差5倍以上。
1.2 降水量丰枯等级的确定
依据李发东等人[1]对降水量进行丰枯等级划分的标准，本文将东方站50年降水实测资料划分出降水丰枯5个等级，标准为：1级（枯水年）：Rv<-40%；2级（偏枯水年）：-40%
表1东方站50年降水丰枯等级、出现频次及丰枯年份统计表
丰枯划分
等级
降水量（mm）
距平率
频次
出现年份
枯水年
1
<583.6
<-40%
4
1969
1979
1987
1993
偏枯水年
2
583.6～778.2
-40～-20%
9
1961
1965
1968
1971
1982
1986
1988
1989
1998
平水年
3
778.2～1167.2
-20～20%
24
1959
1960
1962
1966
1967
1970
1972
1975
1976
1977
1981
1984
1985
1990
1991
1992
1997
2000
2002
2003
2004
2006
2007
2008
偏丰水年
4
1167.2～1361.8
20～40%
8
1963
1973
1978
1983
1994
1995
1999
2005
丰水年
5
>1361.8
>40%
5
1964
1974
1980
1996
2001
由表1可见，降水丰枯年份出现的频次以平水年24a为最多，占总年数的48%；偏枯水年9a，占总年数的18%；偏丰水年8a，占总年数的16%；丰水年5a，占总年数10%；枯水年最少，为4a，占总年数8%。由表1进一步分析可得出，80年代前，64年、74年为丰水年，而69年、79年为枯水年，丰枯年交替变化呈现5a的周期性振荡；而进入80年代之后，89年、93年为枯水年；96年、01年为丰水年，枯水年连续出现和丰水年连续出现大致呈4～5a的
周期性变化。
2 降水量丰枯特征及频次分析
2.1 降水量典型年法
依据表1降水量丰枯等级划分，采用陈艳芳等人[2]典型年法分析的方法找出东方站各个等级的典型年份：枯水年（Rv=-71.7%）1969年；偏枯水年（Rv=-20.1%）1968年；平水年（Rv=0.2%）1962年；偏丰水年（Rv=20.6%）1983年；丰水年〈Rv=57.2%）1980年，各典型年份的降水量月、年分配见表2。
表2 东方站降水量典型年的月、年降水和距平分配表（单位：降水量mm，距平%）
月份
枯水年
偏枯水年
平水年
偏丰水年
丰水年
（1969年）
（1968年）
（1962年）
（1983年）
（1980年）
降水量
距平
降水量
距平
降水量
距平
降水量
距平
降水量
距平
1月
39.8
14.4
3.6
0.5
1.1
0.1
13.9
1.2
1.9
0.1
2月
3.1
1.1
25.5
3.3
7.4
0.8
10.4
0.9
20.3
1.3
3月
23.4
8.5
27.4
3.5
12.6
1.3
105.9
9
5
0.3
4月
5.1
1.9
13.1
1.7
7.1
0.7
14.9
1.3
21
1.4
5月
0.3
0.1
16.9
2.2
42.2
4.3
32.2
2.8
85.8
5.6
6月
78
28.3
47.2
6.1
357.8
36.7
13.9
1.2
240.9
15.8
7月
26.6
9.7
42
5.4
5.6
0.6
451.6
38.5
251.3
16.4
8月
12.8
4.7
410
52.8
137.4
14.1
244.4
20.8
247.9
16.2
9月
76.9
27.9
152
19.6
245.9
25.2
59.3
5.1
374.7
24.5
10月
9.2
3.3
10.5
1.4
116.7
12
218.6
18.6
255.3
16.7
11月
0.2
0.1
24.4
3.1
38.4
4
18.6
1.2
12月
4.6
0.6
2
0.2
7.6
0.7
6.1
0.4
全年
275.4
100
777.2
100
974.2
100
1172.7
100
1528.8
100
汛期（5-10）
203.8
74
678.6
87.3
905.6
93
1020
87
1455.9
95.2
非汛期（11-4）
71.6
26
98.6
12.7
68.6
7
152.7
13
72.9
4.8
由表2可见，东方站各典型年降水时空分布不均，降水量季节变化明显。典型枯水年（1969年）年雨量275.4mm较典型丰水年（1980年）年雨量1528.8mm偏少5.6倍。由表2进一步可见，各典型年降水主要集中在汛期（5-10月），占全年降水量70-90%。非汛期（11-4月）降水明显偏少，汛期降水量与非汛期降水量之比达2.8～20.0倍。降水量过于集中，在年际变化上容易出现秋冬连旱，甚至秋、冬、春连旱天气。
2.2 连枯、连丰分析。
连丰或连枯程度分析对水资源的调节和城市供水规划有非常重要意义。
2.2.1 频次分析。
通过连丰、连枯频次统计[3]，可以看出该地区降水丰枯期出现的严重程度。东方站50年降水丰枯等级统计结果(见表1)表明，枯-偏枯水年出现连续2a和连续4a各1次，即68～69年、86～89年；连续2a、连续3a出现平水年分别为3次和4次，即59-60年、66-67年、84-85年和75-77年
、90-92年、02-04年、06-08年。连续2a、连续3a出现丰-偏丰水年分别为2次和1次，即63-64年、73-74年和94-96年。进一步可见，在连续出现2a平水年时，则第3年通常是偏枯水年，即平水年59-60年、66-67年、84-85年，其后的61年、68年、86年均为偏枯水年。
2.2.2 连丰、连枯概率分析。
通过对连丰、连枯出现概率分析对于预测未来降水量有一定的意义。
连丰、连枯年发生的概率用如下公式计算：
P=qk-1(1－q)，0＜q＜1，
式中p为连续k年丰水(或枯水)的概率，q为模型分布参数。其中q由下式可得。
q=(S－Si)/S，
式中S为统计序列中丰水年(或枯水年)的总年数，Si为k=1、2…i在内的各种长度连丰(或连枯)年发生频次的累积值。对东方站50年降水量序列进行计算分析，其分布参数和连丰、连枯概率见表3。
表3 东方站连丰、连枯年段发生概率统计表
年段
分布参数
不同时段连丰概率（%）
q
2a
3a
4a
5a
连丰
0.4
24
9.6
3.8
1.5
连枯
0.5
25
12.5
6.3
3.1
由表3可见：如果连续2a、3a、4a、5a出现丰水年，则其概率分别为:24.0%、9.6%、3.8%、1.5%；若连续2a、3a、4a、5a出现枯水年，则其概率分别为:25.0%、12.5%、6.3%、3.1%。由此可见：在相同连续时段下，连续出现丰水年比连续出现枯水年的概率要小。
3 结论
1、东方站近50年降水量呈微弱的递增趋势。在年际变化上，降水量多雨年较少雨年偏多5倍以上。各典型年降水时空分布不均，降水量季节变化明显。降水主要集中在汛期（5-10月），占全年降水量70～90%；非汛期（11-4月）降水明显偏少。降水量过于集中，在年际变化上容易出现秋冬连旱，甚至秋、冬、春连旱天气。
2、降水丰枯年等级的划分频次以平水年占最多，丰水年与枯水年基本持平。在80年代前，丰枯年交替变化呈现5a的周期性振荡；而进入80年代之后，枯水年连续出现和丰水年连续出现大致呈4～5a的周期性变化。
3、在连丰、连枯频次统计上，平水年所占频次最多。在相同连续时段下，连续出现丰水年比连续出现枯水年的概率要小。
4、降水是地表水和地下水的补给来源，因此有必要进一步加强对东方市降水量及时空变化规律的研究，加强对中长期降水预报、预测的研究，更好地为东方市合理开发、利用、评价、保护、规划水资源和抗旱防汛服务。