黄河入海径流量周期变化与东亚夏季风的关系研究

为揭示近70年东亚夏季风与黄河夏季入海径流量的多尺度特征以及二者之间的响应关系,本文利用集合经验模态分解(EEMD)和小波分析对二者的多尺度特征进行研究,利用交叉小波分析和小波相干性等方法对东亚夏季风和黄河夏季入海径流量在时频域内的共振周期以及相干性进行探究。结果表明:东亚夏季风具有显著的年际、年代际尺度特征,且以年际周期振荡最为显著,其中,2.7 a左右的周期尺度对东亚夏季风的整体影响程度最高,另外,40 a左右的年代际周期亦具有较强显著性。黄河夏季入海径流量的年际、年代际尺度周期均通过了80%的显著性检验,且以2.1 a左右的年际周期为主。东亚夏季风与黄河夏季入海径流量的交叉小波功率谱显示二者在2 a、6~7 a左右具有显著的共振周期,且在1980—1990年之间通过了95%的显著性检验,由二者的小波相干谱发现,东亚夏季风和径流量的显著性在低能量区大于高能量区,且东亚夏季风提前径流量约1/4个周期,另外,1980—2000年之间在6~7 a左右周期尺度上二者的相干性极强。该研究可为黄河下游水资源管理及预测提供一定的理论依据。

近57年山东省降水量及雨日变化特征

基于山东省1961—2017年21个气象站点的降水资料,采用线性回归、空间插值、滑动平均和小波分析等方法分析了57 a来山东省年、季降水量和雨日的时空变化特征。结果表明:山东省降水量和雨日整体呈现自南向北递减的纬度地带性和自东向西递减的经度地带性,高值中心都出现在泰山地区。春、夏两季的雨日和年雨日空间分布相似,冬季雨日呈“东北-西南递减型”分布;年降水量的减少速率为-16.28 mm/(10 a),年雨日以-2.16 d/(10 a)的速率显著下降(通过了0.05的信度检验),两者都存在约17 a的年代周期变化;春季降水量呈微弱增加趋势,和雨日趋势相反,其余三季的降水量和雨日都为负趋势,且夏季降水量和雨日的负趋势通过了0.05的信度检验。年尺度和季尺度下,雨日的负趋势都比降水量的负趋势强度要大,空间范围更广。研究成果可为山东地区水资源规划利用提供合理依据。