吉林省不同量级降雨下的降雨侵蚀力特征

[目的]探究吉林省不同量级降雨条件下降雨侵蚀力的时空分布特征,为该省气象灾害风险评估、水土流失防治提供科学参考。[方法]基于1980—2022年吉林省51个站点的逐日降雨数据,按雨量等级将其划分为不同量级降雨,采用Xie提出的日降雨侵蚀力计算模型计算降雨侵蚀力,利用M-K突变检验、变异系数、气候倾向率分析吉林省不同量级降雨侵蚀力时空变化特征。[结果](1)1980—2022年吉林省年均侵蚀性降雨量和降雨侵蚀力分别为420.04 mm和1 967.12 MJ·mm/(hm^(2)·h),变异系数分别为0.27,0.2,均属中等变异;(2)1980—2022年,不同量级降雨侵蚀力随年际变化均呈上升趋势,暴雨侵蚀力上升幅度最大,为57.7 MJ·mm/(hm^(2)·h·10 a),中雨侵蚀力上升幅度最小,为5.8 MJ·mm/(hm^(2)·h·10 a),大雨侵蚀力对年均降雨侵蚀力的贡献度最大,为36.68%;(3)不同量级降雨侵蚀力年内分布不均匀,中雨侵蚀力在全年均有发生,大暴雨侵蚀力仅发生在6—9月,10月至翌年5月中雨侵蚀力在年降雨侵蚀力中占主导地位,6—9月大雨和暴雨侵蚀力逐渐替代中雨侵蚀力在年降雨侵蚀力中起主导地位;(4)年均侵蚀性降雨量、年均降雨侵蚀力和不同量级降雨侵蚀力空间分布均呈现中南高东西低的格局。[结论]吉林省不同量级降雨侵蚀力区域特征明显,明确了各量级降雨易产生土壤侵蚀可能性较高的时间和地区,应因地制宜地制定气象灾害风险防御和水土保持防治措施。

1951-2018年韶关不同量级降雨侵蚀力变化

降雨是引起土壤水蚀的主要动力因子之一,为探讨韶关市不同量级降雨对土壤水蚀特征造成的影响,选取1951—2018年韶关市逐日降雨量数据,采用日降雨侵蚀力模型计算降雨侵蚀力,利用变异系数、趋势系数分析不同时间尺度各量级降雨侵蚀力的变化。结果表明:(1)68年来韶关市年均降雨侵蚀力为9314(MJ·mm)/(hm^(2)·h·a),变异系数为0.29,属于中等变异;(2)年降雨量、降雨日数、侵蚀性降雨量和降雨日数均呈上升趋势,而非侵蚀性降雨量和降雨日数则呈下降趋势,且暴雨量和暴雨侵蚀力呈较明显上升趋势,说明韶关市降雨更为集中,降雨侵蚀力增加;(3)大雨以上量级的降雨日数和降雨量占总降雨日数和总降雨量的比例分别为43.91%,51.15%,而其引起的降雨侵蚀力占总降雨侵蚀力比例却高达77.05%。研究结果为韶关市的土壤侵蚀的监测和水土保持工作提供参考。

1960-2017年重庆市不同量级降雨侵蚀力R值的时空变化特征

降雨是引起土壤侵蚀的主要动力之一,探究不同量级降雨侵蚀力的时空变化特征,以期为重庆市水土流失防治提供参考。选取1960—2017年重庆市及周边42个站点24 h降雨数据,按雨量等级表将其划分为不同量级降雨,利用简易模型计算R值,应用气候倾向率、变异系数、普通Kriging插值分析重庆市各量级降雨侵蚀力的时空演变特征。结果表明:(1)研究期内重庆市年均R值为5 751.55(MJ·mm)/(hm^(2)·h·a),变异系数为0.19,属中等变异;(2)不同量级降雨侵蚀力对年均R值的贡献率为大雨(34.82%)>暴雨(30.53%)>中雨(23.93%)>大暴雨(10.53%),其中大暴雨侵蚀力的气候倾向率最大,对年降雨侵蚀力的上升贡献率最高;(3)降雨侵蚀力年内分配极度不均,54.19%集中分布在夏季,仅有0.91%分布在冬季;(4)年均降雨侵蚀力和各量级降雨侵蚀力空间分布呈东高西低的格局。通过对重庆市不同量级降雨侵蚀力的分析,明确了发生土壤侵蚀可能性较高的时期和地区,为因地制宜制定水土保持措施提供参考。

赣江上游平江流域近30年不同量级降雨时空分布特征

为研究全球气候变暖影响下的赣江上游平江流域不同量级降雨时空分布特征,基于1989—2018年逐小时降雨数据,运用Mann-Kendall趋势检验法、Morlet小波分析等方法对不同量级降雨在年、季、月、时尺度上进行了分析。结果表明:(1)近30年来,小、中、大、暴雨占年雨量的比率分别为18.64%,29.76%,29.70%,21.90%,降雨集中在春、夏季,小、中、大、暴雨峰值分别出现在3月、4月、6月、6月,百年一遇暴雨量为175.5 mm;(2)空间分布特征:暴雨在各尺度上多为“南低北高”,小雨、大雨总体表现为“西低东高”,中雨随机性较强,在各尺度上差异较大;(3)年小雨、年中雨量呈下降趋势,年大雨、年暴雨量呈上升趋势,2月、11月中雨量分别通过α=0.05及0.01显著性检验分别表现为下降、上升趋势;(4)小时降雨量在09:00至次日06:00随时间变化递增,其与降雨侵蚀力在空间分布上均表现出自东北向中南递减而后向西南递增的特点,其雨带在空间上随时间的推移表现出自中部向两侧扩散的特征;(5)年降雨量受中、大雨量的影响第一、二主周期表现为26~27 a,7~8 a,受暴雨量的第一主周期影响第三主周期表现为4~5 a。综上,不同量级降雨时空分布不均,具有朝极端降水发展的趋势,未来应更加注意5—6月流域北部由暴雨带引发的洪涝灾害。

太行山脉不同量级降雨侵蚀力时空变化特征

基于太行山脉及其周边地区76个气象监测站点1954-2016年逐日降雨数据,建立了基于不同量级侵蚀性年降雨量模拟年降雨侵蚀力的简易模型,并采用气候倾向率、小波周期分析、重心模型、Co-Kriging插值、Mann-kendall非参数趋势检验以及突变分析等方法,分析了不同量级降雨侵蚀力时空变化特征及其影响因素。结果表明:(1)太行山脉地区年降雨侵蚀力简易模型为y=0.182x11.095+5.463x20.982+9.401x31.017+15.258x4-26.753,且多年降雨侵蚀力呈小幅上升趋势,10年间上升了2.4 MJ·mm·hm-2·h-1·a-1,同时存在约20年的主周期和6年的小周期变化,并在1996年发生显著突变;中雨和大雨侵蚀力63年间均呈上升趋势,而暴雨和特大降雨侵蚀力呈下降趋势;春秋两季主要受中雨和大雨侵蚀力的影响,而夏季则主要受特大降雨侵蚀力的影响。(2)太行山脉地区各量级降雨侵蚀力最大值主要分布于太行山脉东南部以及五台山地区,最小值主要分布于地区的东北部;运用重心模型发现各量级降雨侵蚀力重心在春夏季节整体向东部以及东北部地区进行迁移,而秋冬季节则向南部以及西南地区迁移,形成一个循环,且与冬夏季风的控制时间相符。(3)太行山脉地区不同量级降雨侵蚀力与侵蚀性降雨量均呈显著正相关(P<0.01),大雨和特大降雨侵蚀力分别与纬度、海拔呈显著负相关(P<0.05),这主要与副热带高压移动、地形、海拔以及自然地理环境等因素有关。

云南不同量级降雨下的降雨侵蚀力特征分析

为研究云南省及5个子区域年降雨侵蚀力和各量级降雨侵蚀力的时空变化特征,基于云南120个站点近43a逐日降水资料,利用Man-Kendall趋势检验、Morlet连续复小波变换分析等方法进行系统分析。结果表明：各区域大雨侵蚀力在年降雨侵蚀力中起主导作用;年内各月降雨侵蚀力滇西北基本以大雨侵蚀力为主,其余区域干季以中雨侵蚀力为主,雨季以大雨侵蚀力为主;各量级降雨侵蚀力表现出降雨量级越大,季节性越强,集中程度越高的特征;各区域中雨侵蚀力相对变化呈减少趋势,其余量级降雨侵蚀力变化趋势以减居多;暴雨侵蚀力相对变化程度最强,大雨和中雨侵蚀力相对较缓;滇西北年降雨侵蚀力、大雨和中雨侵蚀力以9a左右时间尺度为主震荡周期,其余区域主震荡周期多为18~21a左右,暴雨侵蚀力主震荡周期在各区域存在一定差异。

赣江上游桃江流域不同等级降雨时空变化特征

基于赣江上游桃江流域1962—2018年13个雨量站降雨数据,采用M-K趋势法、Pettitt突变检验法分析降雨变化特征,探究区域不同等级降雨时空变化特征。结果表明流域多年平均雨量1562.20 mm,降雨主要集中在春、夏季,中、大雨对年雨量贡献较大;多年平均雨日147.61 d,小雨雨日对年雨日贡献最大;年总雨日和小雨雨日显著减少,小雨、暴雨雨日在1975年和2009年发生显著突变;冬季总雨日和小雨雨日显著减少,大雨雨日显著增加。降雨序列在夏季突变最多,秋季次之,春季最少。夏季大部分突变出现在上世纪90年代,秋季突变时间均在2015年前后;降雨数据在不同时间尺度下,在流域不同区域变化并不完全一致。说明不同等级降雨变化时空分布不均,有朝极端降水发展的趋势。

1980～2013年滇西北地区降雨侵蚀力变化特征

利用多种统计方法,分析了1980~2013年间滇西北地区中雨、大雨、暴雨和侵蚀性降雨及其对应的日数、产生的降雨侵蚀力时空变化特征、突变时间和未来趋势。结果表明：各量级降雨侵蚀力空间分布差异较大,且表现为随降雨量级的减小而变小;大雨侵蚀力占年降雨侵蚀力的45%,起主导作用;降雨侵蚀力表现出降雨量级越大,集中程度越高的年内分布特征;不同量级降雨产生的降雨侵蚀力、降雨日数和降雨量在时间变化趋势上有增有减,未来表现为持续性;各量级降雨侵蚀力相对趋势在少部地区表现一致,大部地区存在明显差异;各量级降雨侵蚀力在1983年发生显著性突变,2002~2006年后,增长趋势不再明显。