北京地区旱涝变化规律及其预测试验.pdfVIP

第 45卷 第 1期 地 理 学 报 Vo1． 5，No．1 1990年3月 ^CTA GEOGRAPHICA SINICA M4r．．1990 北京地区旱涝变化规律及其预测试验 黄 嘉 佑 (北京天学墙球物理系) 撮要 本文提出用年早涝指数来研究气候变化规律，具有一定的物理意义及代 表性。 对北京地区早涝变化规律分析表明：有 5年厦22年周期变化规律。 在早涝预测方面，本文还提出一种新的时间序列预测方法——周期模式法，它较之传统的 方差分析方法具有较多的优越性。用它对北京地区年度早涝趋势作预剜试验。 关键调 早涝 早涝指数 周期模式法 一 、 前 言 旱涝是直接影响工农业生产的重要气候因素，鉴于北京地区水资源连年匮乏，该地区 旱涝的气候前景为人们极大的关注。对该地区的旱涝变化规律及其预测的研究是十分必 要的。 年降水量常常被利用来作为局部地区旱涝的一种指标，它的标准化距平值常被用来 划分旱涝的不同等级 。 然而旱涝是局部地区气候湿润的平均状态的表现。年降水量仅 是局地年内各次降水量的总和，由于降水的局地性和阵发性，它很难反映地区的气候湿润 状况。因而有必要寻找一个恰当度量局地旱涝的客观指标。本文在逐月 Bhalme~干旱指 数的基础上提出一种年旱涝指标，这种指标能反映年 内旱涝状况，在代表性上较年降水量 有更多的优越性 。 旱涝的预测是一个十分需要而又十分困难的课题。 动力模式的预测还处在探 索 阶 段，且只在 月及季的预测试验 中 。至于年度或更长时间的预测 目前大多使用统计方法， 利用旱涝 自身演变规律作预测的时间序列预测方法较为常用，而在其中利用序列周期性 变化规律作预测的方差分析方法更为常用Ⅷ。在此方法中，对序列变化的描述并不需要 预先假定为某种周期函数 (例如正弦或余弦)，而是依据实际资料总结出的不规则波型，比 较符合实际序列变化规律，因而常被台站气象水文工作者广泛使用 。但是，它所总结出 的波型是用不同周期的波型平均得到的，仍然与实际序列变化波型有差异，本文提出的周 期模式法将对这方面进行改进 ，并在气候旱涝预测试验 中取得较好的效果。 二、旱 涝 指 数 本文使用北京 1869—1987~期间逐月及逐年的降水量资料。 桌稿 日飙：l9年 3月． l期 黄嘉佑：北京地区旱涝变化规律及其预测试验 103 考虑到年降水量是年 内各月降水量之和，而北京地区降水主要集中在夏季，年降水量。 仅反映夏季降水的状况。其它季节由于降水量少，在年降水量中所 占比重很小，它们的旱 涝状况很难被表现。饲如 1890年，年降水量为 1043．2Y~tITL，实属特涝的年份。但是年降： 水总量的大部份下在 7月份 (月降水量为 871．811~1Yl，占全年降水量的 84唠)。其余月份 降水很少，这难道可以说该年是特涝的湿润状态么?因此为了表现各月份的旱涝特征，使 得各月的旱涝在同一水平上进行比较，首先把各月降水量作标准化处理，把标准化值称为 湿度指数 ，记为 M 一 (go— R，)／S+(一 1，2，… ，l2) (1 式中 i为月份，R 表示第 i个月第 年的降水量，R；及5分别表示 i月份降水量序 多年平均值及标准差，即 一 t 二 Ri一÷ R“ (2 J—— ■一 一 一 、f／上∑ (R一豆)t (3