基于GPCC數(shù)據(jù)的1901-2010年東北地區(qū)降水時(shí)空變化

劉丹丹, 梁 豐, 王婉昭, 郭佰匯, 于 躍, 于芳健, 蘇 華

(1.遼寧省朝陽市氣象局, 遼寧 朝陽 122000; 2.遼寧省氣象科學(xué)研究所, 沈陽 110166)

基于GPCC數(shù)據(jù)的1901-2010年東北地區(qū)降水時(shí)空變化

劉丹丹1, 梁 豐1, 王婉昭2, 郭佰匯1, 于 躍1, 于芳健1, 蘇 華1

(1.遼寧省朝陽市氣象局, 遼寧 朝陽 122000; 2.遼寧省氣象科學(xué)研究所, 沈陽 110166)

基于1901—2010年GPCC[全球降水氣候中心(Global Precipitation Climatology Centre)研制的逐月降水格點(diǎn)數(shù)據(jù)]月降水格點(diǎn)數(shù)據(jù)與東北地區(qū)79個(gè)氣象站1961—2010年逐月降水資料，利用相關(guān)分析、EOF分解、氣候傾向率、M-K統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)和集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)等方法，比較了GPCC降水?dāng)?shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)的差異，探討了GPCC數(shù)據(jù)描述的東北地區(qū)近百余年不同時(shí)間尺度(年、季)降水變化特征。結(jié)果表明：1961—2010年GPCC與東北地區(qū)站點(diǎn)數(shù)據(jù)有著非常顯著的相關(guān)關(guān)系，年GPCC降水與站點(diǎn)數(shù)據(jù)的距平相關(guān)系數(shù)為0.96，其與同期東北地區(qū)79個(gè)氣象站的平均偏差僅為5.3%，表明GPCC數(shù)據(jù)對(duì)東北地區(qū)降水具有非常好的描述性。GPCC描述的1901—2010年東北地區(qū)降水是微弱增加的。從主模態(tài)來看，GPCC數(shù)據(jù)描述的東北地區(qū)近百年降水在20世紀(jì)初到20年代末處于偏少階段；30年代到60年代東北地區(qū)降水顯著增加，處于偏多階段；70年代后降水又有所減少，但在80年代后期和90年代后期出現(xiàn)個(gè)別降水偏多年。從季節(jié)變化來看，1901—2010年東北地區(qū)秋季降水呈現(xiàn)一定的減少趨勢，而其他季節(jié)降水有所增加。此外，東北地區(qū)降水存在年際(3.5，7.3 a)、年代際(12.3，26.7 a)和百年時(shí)間尺度(112.3 a)的特征周期變化。

GPCC降水?dāng)?shù)據(jù); 東北地區(qū); 時(shí)空變化

降水是全球能水循環(huán)的重要組成部分，也是氣候變化和變率研究重點(diǎn)關(guān)注的問題[1]。然而相對(duì)近百年全球普遍而持續(xù)的增暖趨勢，降水的時(shí)空變化則有很大的不確定性[2]。已有研究表明，近50 a中國降水存在明顯的區(qū)域差異和年代際變化特征。自20世紀(jì)70年代末以來華北、黃河中下游地區(qū)夏季降水呈現(xiàn)不斷減少趨勢，而長江中下游到華南地區(qū)降水明顯增加，中國東部已然形成“南澇北旱”的偶極型降水分布格局[3-5]。

然而，受觀測記錄的限制，關(guān)于降水的研究工作大多局限于近幾十年，對(duì)于氣候變化和氣候預(yù)測研究，幾十年的觀測資料序列長度顯然還不夠。針對(duì)上述問題，王紹武等[6]利用史料與觀測降水結(jié)合，重建了中國東部35個(gè)站1880—1996年四季降水及年降水量序列，這對(duì)了解近百年中國降水變化規(guī)律意義重大。同樣地，國外研究機(jī)構(gòu)也開展了大量的研究工作來創(chuàng)建具有高時(shí)空分辨率的全球格點(diǎn)降水?dāng)?shù)據(jù)。到目前為止，已發(fā)展多個(gè)具有百年時(shí)間尺度的全球格點(diǎn)降水?dāng)?shù)據(jù)集。近年來，國內(nèi)外學(xué)者利用這些降水資料進(jìn)行了一系列卓有成效的研究，得到很多有價(jià)值的結(jié)論[7-11]。

東北地區(qū)作為典型的氣候脆弱和敏感區(qū)，同時(shí)又是我國最大的商品糧基地和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最具發(fā)展?jié)摿Φ牡貐^(qū)之一，其降水變化一直都是社會(huì)各界廣泛關(guān)心和關(guān)注的問題。目前針對(duì)東北地區(qū)降水前人已做過大量研究，并取得了豐碩的成果[12-18]。但這些研究大多也僅限對(duì)氣象站觀測資料的探討，而東北地區(qū)具有百年觀測記錄的臺(tái)站少之又少[19]，這就導(dǎo)致利用站點(diǎn)資料進(jìn)行百年尺度降水研究工作存在代表性不足的問題，而且很難進(jìn)行空間變化的探討。鑒于此，本文選取GPCC降水?dāng)?shù)據(jù)集，比較了GPCC降水與觀測數(shù)據(jù)的差異，評(píng)估了GPCC數(shù)據(jù)在東北地區(qū)的適用性，并從不同時(shí)間尺度(年、季)探討了GPCC數(shù)據(jù)描述的東北地區(qū)近百年降水變化特征。希望通過此類研究，能夠加深人們對(duì)東北地區(qū)降水變化的了解與認(rèn)識(shí)，還能為今后開展東北地區(qū)氣候、生態(tài)、水文等多方面研究提供參考。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

本文所指東北地區(qū)包括遼寧、吉林、黑龍江省和內(nèi)蒙古東部的赤峰市、通遼市、興安盟和呼倫貝爾市，總面積124.3萬km2。東北地區(qū)自南向北跨中溫帶與寒溫帶，四季分明，夏季溫?zé)岫嘤?，冬季寒冷干燥。東北地區(qū)東南部年均降水量超過800 mm，屬濕潤區(qū)；而西北部地區(qū)年均降水不足400 mm，屬半干旱區(qū)。

1.2 數(shù)據(jù)介紹

(1) GPCC：全球降水氣候中心(Global Precipitation Climatology Centre)研制的全球陸地雨量數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集在處理時(shí)收集了相對(duì)其他數(shù)據(jù)集更多的氣象站點(diǎn)，精度高，并提供了系統(tǒng)誤差等數(shù)據(jù)信息[20]。本文使用GPCC數(shù)據(jù)集中的Precipitation Full V6_0.5×0.5_Monthly NOBS，為月降水量數(shù)據(jù)，空間分辨率0.5°×0.5°，時(shí)間為1901—2010年，該資料由美國大氣海洋局(NOAA)地球系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室(ESRL)提供。網(wǎng)址為(http:∥www.esrl.noaa.gov/psd/data/grid/tables/precipitation.html)。

(2) 站點(diǎn)資料(STN)：所用數(shù)據(jù)由中國氣象局國家氣象信息中心提供，包含東北地區(qū)79個(gè)地面氣象站1961—2010年逐月降水?dāng)?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)經(jīng)過了較為嚴(yán)格的修訂，包括錯(cuò)誤數(shù)據(jù)訂正、遺失數(shù)據(jù)補(bǔ)漏、無效數(shù)據(jù)剔除，并經(jīng)過氣候極值、內(nèi)部一致性、空間一致性等質(zhì)量控制，確保了數(shù)據(jù)的均一性和完整性，數(shù)據(jù)的正確率接近100%。

1.3 研究方法

本文采用雙線性插值方法將GPCC格點(diǎn)降水?dāng)?shù)據(jù)插值到站點(diǎn)，采用相關(guān)分析、EOF分解、氣候傾向率、M-K統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)和EEMD(每次添加白噪聲的振幅為合成序列標(biāo)準(zhǔn)差的30%，集合平均次數(shù)為200次)等方法對(duì)GPCC數(shù)據(jù)描述的東北地區(qū)近百年降水進(jìn)行分析。平均偏差(B)定義為內(nèi)插格點(diǎn)數(shù)據(jù)(年降水)與站點(diǎn)數(shù)據(jù)差值絕對(duì)值的百分比，計(jì)算公式為：

(1)

式中：PGPCC為GPCC的降水量；Pobs為對(duì)應(yīng)月觀測的降水量。

季節(jié)的劃分標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)年的12月和下一年的1月，2月為冬季，3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季。

2 結(jié)果與分析

2.1 GPCC與東北地區(qū)站點(diǎn)數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析

1961—2010年GPCC數(shù)據(jù)與東北地區(qū)站點(diǎn)數(shù)據(jù)有著非常顯著的相關(guān)關(guān)系，年GPCC與站點(diǎn)數(shù)據(jù)的距平相關(guān)系數(shù)為0.96，表明GPCC數(shù)據(jù)對(duì)東北地區(qū)降水具有非常好的描述性。同樣地，GPCC與東北地區(qū)不同季節(jié)降水的距平相關(guān)系數(shù)也很高，都通過了0.001水平的顯著性檢驗(yàn)。

從1961—2010年GPCC降水與同期東北地區(qū)站點(diǎn)數(shù)據(jù)的平均偏差(圖1A)可以看出，平均偏差在0%～5%的測站有36個(gè)，占全部測站的45.6%；平均偏差在5%～10%的測站有42個(gè)，占全部測站的53.2%；79個(gè)氣象站的平均偏差僅為5.3%。GPCC年降水量與站點(diǎn)數(shù)據(jù)的線性關(guān)系(圖1B)也表明，在年尺度上二者具有很好的線性關(guān)系(R=0.98)，且通過了0.001水平的顯著性檢驗(yàn)。以上分析均表明，GPCC數(shù)據(jù)可以很好地表征1961—2010年東北地區(qū)的降水變化。

此外，作者還應(yīng)用濮冰等[21]的方法(具體可參考文獻(xiàn)21)，對(duì)GPCC數(shù)據(jù)1901—1960年和1961—2010年兩個(gè)時(shí)段降水的主模態(tài)空間分布型進(jìn)行了比較(圖略)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)時(shí)段的主模態(tài)空間分布型較為一致，而這種降水空間結(jié)構(gòu)前后變化的一致性，可以反映出近百年東北地區(qū)降水空間分布是較為穩(wěn)定的，也證明利用GPCC降水?dāng)?shù)據(jù)研究東北地區(qū)1901—2010年降水變化是合理且可行的。

圖11961-2010年GPCC年降水與同期東北地區(qū)79個(gè)觀測站的平均偏差及各站點(diǎn)年降水量與GPCC年降水量

2.2 GPCC描述的東北地區(qū)近百年降水平均態(tài)變化

2.2.1 東北地區(qū)近百年降水時(shí)間變化 由圖2A可知，1901—1960年GPCC數(shù)據(jù)顯示東北地區(qū)年降水表現(xiàn)出明顯的增加趨勢，氣候傾向率為15.5 mm/10 a，達(dá)到了0.01的信度水平，這與圖2B中M-K方法給出的變化趨勢是一致的?？梢钥闯?，GPCC對(duì)應(yīng)的UF曲線在1960年之前均大于0，且有明顯的上升趨勢，特別是在1960年前后的一段時(shí)期內(nèi)均通過了顯著性檢驗(yàn)，進(jìn)一步表明1901—1960年東北地區(qū)降水是顯著增加的。

1961—2010年GPCC顯示東北地區(qū)年降水具有一定的減少趨勢，氣候傾向率為-5.8 mm/10 a，這與站點(diǎn)數(shù)據(jù)的變化(-4.2 mm/10 a)是接近的。1901—2010年東北地區(qū)降水有所增加，但不明顯。

圖2 GPCC描述的東北地區(qū)降水時(shí)間變化及M-K統(tǒng)計(jì)趨勢

2.2.2 東北地區(qū)近百年降水空間分布及變率 圖3A—C是GPCC給出的1901—2010年東北地區(qū)不同時(shí)段年降水空間分布，可以看出，3個(gè)時(shí)段降水空間分布基本相同，其中1901—1960年東北地區(qū)自西北向東南降水區(qū)間為240～1 060 mm；1961—2010年為240～1 045 mm，與觀測的降水空間分布(圖3G)是較為一致的；1901—2010年東北地區(qū)降水區(qū)間為240～1 050 mm。

從降水傾向率空間分布(圖3D—F)可以看出，1901—1960年東北地區(qū)降水呈增加趨勢，其中遼寧東南部、黑龍江及內(nèi)蒙古部分地區(qū)年降水呈顯著的增加趨勢(通過了0.05水平的顯著性檢驗(yàn))；1961—2010年在遼寧和黑龍江大部、內(nèi)蒙古部分地區(qū)降水呈現(xiàn)一定的減少趨勢，吉林東南部、黑龍江西北部降水有所增加，這與觀測降水的變化(圖3H)較為一致。從近百年降水變率的空間分布來看(圖3F)，遼寧東南部、黑龍江及內(nèi)蒙古北部降水表現(xiàn)出一定的增加趨勢，其他地區(qū)降水有所減少。

注:實(shí)心標(biāo)記表示通過0.05顯著性檢驗(yàn)的站點(diǎn)。

圖3GPCC和STN給出的東北地區(qū)不同時(shí)段降水空間分布及變率

2.3 GPCC描述的東北地區(qū)近百年降水主模態(tài)變化

對(duì)GPCC數(shù)據(jù)進(jìn)行EOF分解，其第一模態(tài)方差貢獻(xiàn)率為41.45%，前三模態(tài)累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為64.46%，說明前三種模態(tài)基本解釋了1901—2010年東北地區(qū)降水的主要空間變化型。

圖4A—B為GPCC經(jīng)EOF分解所得的前兩種模態(tài)。由圖4A可知，GPCC的第一模態(tài)表現(xiàn)為全區(qū)一致的負(fù)值，反映了東北地區(qū)降水變化一致性的特點(diǎn)，這種變化特征與大尺度環(huán)流背景密切相關(guān)；圖4B是GPCC降水的第二模態(tài)，可以看出EOF2表現(xiàn)出南北反向的空間變化特征，其中東北南部為正值區(qū)，北部為負(fù)值區(qū)。

對(duì)比GPCC降水?dāng)?shù)據(jù)的EOF1空間模態(tài)(圖4A)與時(shí)間系數(shù)(圖4C)，可以看出時(shí)間系數(shù)的正值代表降水偏少時(shí)段，負(fù)值代表降水偏多時(shí)段。由圖4C可知，1901—2010年東北地區(qū)降水表現(xiàn)為：20世紀(jì)初到20年代末降水處于偏少階段；30年代到60年代東北地區(qū)降水顯著增加，處于偏多階段；70年代后降水又有所減少，但在80年代后期和90年代后期出現(xiàn)個(gè)別降水偏多年。

對(duì)比GPCC的EOF2空間模態(tài)(圖4B)與時(shí)間系數(shù)(圖4D)，可以看出時(shí)間系數(shù)的正值代表東北地區(qū)南部多雨而北部少雨，負(fù)值代表北部多雨而南部少雨。即1901—1927年東北降水以南多北少為主，時(shí)間系數(shù)為正值的年份有19 a，占總年份的70.4%；1928—1941年東北降水轉(zhuǎn)為北多南少型，時(shí)間系數(shù)為負(fù)值的年份有11 a，占這一時(shí)期的78.6%；1942—1960年東北南部和北部多少雨年基本相當(dāng)；1961—1979年東北地區(qū)南部降水相對(duì)偏多，1980—1994年降水再次轉(zhuǎn)為北多南少，之后南部降水又有所增加。

圖41901-2010年GPCC數(shù)據(jù)EOF分解的前兩種模態(tài)空間分布與時(shí)間系數(shù)

2.4 GPCC描述的東北地區(qū)不同季節(jié)降水時(shí)間變化

由表1可知，GPCC顯示東北地區(qū)春季降水在不同時(shí)段(1901—1960年，1961—2010年，1901—2010年)都呈現(xiàn)一定的增加趨勢，其中1961—2010年降水增加的更明顯(斜率更大)。

GPCC給出的1901—1960年夏季降水呈明顯的增加趨勢，通過了0.05水平的顯著性檢驗(yàn)；1961—2010年夏季降水有所減少，氣候傾向率為-7.0 mm/10 a，這與站點(diǎn)數(shù)據(jù)的氣候傾向率(-6.5 mm/10 a)是基本吻合的。從近百年的時(shí)間尺度來看，GPCC描述的夏季降水略有增加。

1901—1960年東北地區(qū)秋季降水有所增加，而1961—2010年秋季降水又開始減少，其中GPCC給出的氣候傾向率為-1.1 mm/10 a，而觀測的減少趨勢更明顯，為-3.1 mm/10 a。1901—2010年東北地區(qū)秋季降水總體呈現(xiàn)減少的趨勢，氣候傾向率為-1.8 mm/10 a。

GPCC顯示東北地區(qū)冬季降水在3個(gè)不同時(shí)段(1901—1960年，1961—2010年，1901—2010年)也都呈現(xiàn)一定的增加趨勢，其中1961—2010年GPCC的增加趨勢通過了0.05水平的顯著性檢驗(yàn)，盡管站點(diǎn)數(shù)據(jù)在此期間與GPCC有著同樣的氣候傾向率(1.1 mm/10 a)，但并未通過顯著性檢驗(yàn)。

表1 GPCC降水?dāng)?shù)據(jù)與站點(diǎn)資料不同季節(jié)降水變化趨勢

注:*表示通過0.05水平的信度檢驗(yàn)。

2.5 GPCC描述的東北地區(qū)夏季和冬季降水主模態(tài)時(shí)間變化

從夏季和冬季GPCC的第1模態(tài)空間分布可以看出(圖5A，5B)，夏季、冬季GPCC在東北地區(qū)大部都表現(xiàn)出全區(qū)一致的正(負(fù))值，反映了夏季和冬季東北地區(qū)降水變化一致性的特點(diǎn)。而夏季GPCC的第2模態(tài)空間分布表現(xiàn)出南北反向的變化特征(圖略)，其中正值中心位于黑龍江中西部，負(fù)值中心在遼寧東南部。孫力等[19]指出，這種南北反向的降水分布型與夏季副熱帶高壓和東亞季風(fēng)密切相關(guān)。當(dāng)夏季副熱帶高壓過于偏北，東亞季風(fēng)異常偏強(qiáng)時(shí)，東北南部地區(qū)受西太平洋副高控制，伏旱嚴(yán)重，而吉林大部和黑龍江易多雨；但如果盛夏副高偏南，季風(fēng)相對(duì)較弱時(shí)，情況就會(huì)相反。

冬季降水第2模態(tài)空間分布表現(xiàn)出東北、西南向的反向變化(圖略)，其中的正值中心位于黑龍江東部，負(fù)值中心在遼寧中南部。

圖51901-2010年GPCC數(shù)據(jù)夏季和冬季的EOF1空間分布與時(shí)間系數(shù)

對(duì)比GPCC夏季降水EOF1空間分布(圖5A)與時(shí)間系數(shù)(圖5C)，可以看出時(shí)間系數(shù)的正值代表降水偏多時(shí)段，負(fù)值代表降水偏少時(shí)段。由此可知，1930年以前東北地區(qū)夏季降水以偏少為主，其中1901—1930年時(shí)間系數(shù)為負(fù)值的年份有19 a，占總年數(shù)的63.3%。1931—1970年為夏季降水偏多時(shí)段，時(shí)間系數(shù)為正值的年份有24 a，占到總年數(shù)的60%。70年代和80年代初是東北地區(qū)又一個(gè)較為集中的少雨時(shí)段，其中1971—1983年的13 a里，時(shí)間系數(shù)為負(fù)值的年份有10 a，占這一時(shí)期的76.9%。80年代中期以后，降水總體仍呈現(xiàn)減少趨勢。對(duì)比GPCC冬季降水第1模態(tài)空間分布(圖5B)與時(shí)間系數(shù)(圖5D)可以看出，時(shí)間系數(shù)的正值代表冬季降水偏少時(shí)段，負(fù)值代表降水偏多時(shí)段。則由時(shí)間系數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，40年代中期以前，東北地區(qū)冬季降水普遍偏少。1901—1946年，時(shí)間系數(shù)為正值的年份有28 a，占這一時(shí)期的60.9%；1947—1965年是冬季降水偏多時(shí)段，降水偏多年占這一時(shí)期的63.2%。1966—2009年冬季降水以準(zhǔn)10 a的周期升降波動(dòng)，分別是1966—1976，1987—1998年為降水偏少時(shí)段，1977—1986，1999—2009年為降水偏多時(shí)段，這與觀測的降水變化是較為一致的。

2.6 GPCC描述的東北地區(qū)降水變化的多時(shí)間尺度特征(基于EEMD方法)

圖6A—G是對(duì)1901—2010年GPCC年降水標(biāo)準(zhǔn)化距平序列進(jìn)行EEMD分解得到的5個(gè)IMF分量(IMF1—5)和趨勢分量(res)。這些IMF分量反映了降水不同時(shí)間尺度的波動(dòng)特征，它們不僅包含氣候系統(tǒng)外在強(qiáng)迫的周期變化，還包含氣候系統(tǒng)的非線性反饋?zhàn)饔?，趨勢?xiàng)表示原數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的總體趨勢。

圖6B—C代表東北地區(qū)降水的年際變化特征，特征周期分別為3.5 a和7.3 a(表2)，其中3.5 a周期變化或與ENSO事件密切相關(guān)。朱艷峰等[22]研究了中國氣候異常與ENSO準(zhǔn)4 a循環(huán)的聯(lián)系，指出在El Nio期間，東北地區(qū)降水偏多，容易發(fā)生洪澇災(zāi)害。

圖6D—E代表東北降水的年代際變化特征，其中12.3 a周期(表2)變化與太陽黑子10～11 a活動(dòng)周期接近。潘靜等[23]研究發(fā)現(xiàn)，中國東部夏季降水與太陽活動(dòng)有明顯的關(guān)系，強(qiáng)(弱)太陽活動(dòng)年對(duì)應(yīng)華北平原和東北南部地區(qū)少(多)雨。此外，曹永強(qiáng)等[24]也發(fā)現(xiàn)太陽黑子與東北西南部(遼西北地區(qū))降水距平存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。圖6F代表東北降水的百年尺度變化特征，特征周期為112.3 a。

圖6 GPCC年降水標(biāo)準(zhǔn)化距平序列的各IMF分量和趨勢項(xiàng)

統(tǒng)計(jì)量IMF1IMF2IMF3IMF4IMF5趨勢分量方差貢獻(xiàn)/%58.115.47.98.53.26.8相關(guān)系數(shù)0.770.390.430.370.110.23周期/a3.57.312.326.7112.3

3 結(jié) 論

(1) 1961—2010年GPCC與東北地區(qū)站點(diǎn)數(shù)據(jù)有著非常顯著的相關(guān)關(guān)系，年GPCC與站點(diǎn)數(shù)據(jù)的距平相關(guān)系數(shù)為0.96。同樣地，GPCC與東北地區(qū)不同季節(jié)降水的相關(guān)系數(shù)也很高，都通過了0.001水平的顯著性檢驗(yàn)。

(2) 1901—1960年GPCC降水?dāng)?shù)據(jù)的氣候傾向率為15.5 mm/10 a，表明這一時(shí)期東北地區(qū)降水顯著增加；從近百余年的時(shí)間尺度來看，東北地區(qū)降水有所增加，但不明顯。從降水傾向率空間分布來看，1901—2010年遼寧東南部、黑龍江及內(nèi)蒙古北部降水表現(xiàn)出一定的增加趨勢，其他地區(qū)降水略有減少。

(3) 從GPCC描述的東北地區(qū)近百年降水主模態(tài)變化來看，1901—2010年東北地區(qū)降水基本可分為3個(gè)階段：20世紀(jì)初到20年代末降水處于偏少階段；30年代到60年代東北地區(qū)降水顯著增加，處于偏多階段；70年代后降水又有所減少，但在80年代后期和90年代后期出現(xiàn)個(gè)別降水偏多年。

(4) GPCC顯示東北地區(qū)春季降水在不同時(shí)段(1901—1960年，1961—2010年，1901—2010年)都呈現(xiàn)一定的增加趨勢，其中1961—2010年降水增加趨勢更明顯。GPCC給出的1901—1960年夏季降水呈明顯的增加趨勢，通過了0.05水平的顯著性檢驗(yàn)。1901—2010年東北地區(qū)秋季降水總體呈現(xiàn)減少的趨勢，氣候傾向率為-1.8 mm/10 a。GPCC顯示東北地區(qū)冬季降水在3個(gè)不同時(shí)段(1901—1960年，1961—2010年，1901—2010年)也都呈現(xiàn)一定的增加趨勢，其中1961—2010年GPCC的增加趨勢通過了0.05水平的顯著性檢驗(yàn)。

(5) GPCC數(shù)據(jù)顯示東北地區(qū)降水存在年際、年代際和百年時(shí)間尺度的特征周期變化，其中3.5 a特征周期或與ENSO事件密切相關(guān)，而12.3 a周期變化與太陽黑子10～11 a活動(dòng)周期接近。

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SpatialandTemporalVariationsofPrecipitationinNortheastChinafrom1901to2010BasedonGPCCData

LIU Dandan1, LIANG Feng1, WANG Wanzhao2, GUO Baihui1, YU Yue1, YU Fangjian1, SU Hua1

(1.ChaoyangMeteorologicalAdministration,Chaoyang,Liaoning122000,China;2.InstituteofMeteorologicalSciencesofLiaoningProvince,Shenyang110166,China)

Precipitation is one of the most important part for global energy and water cycle as well as the key problem for study of climate change and variability. However, there are some uncertainties of precipitation change while comparing with the widespread and sustained global warming trend. The results show that precipitation had significant regional differences and decadal variability in recent 50 years of China. Since the late 1970s summer precipitation has being decreasing in north China and the Yellow River Basin. But in the middle and lower Yangtze River Basin to south China precipitation is significantly increasing. These factors lead to the spatial pattern of flooding in the south and drought in the north. However, we found that lots of research works for precipitation are limited in recent 50 or 60 years because of the length of observed data. Aiming at these problems, domestic and foreign research institutions paid great efforts to create some longer sequence global grid precipitation datasets, and used these datasets to carry out a lot of innovation research. So in this paper, the variation of precipitation was studied from 1901 to 2010 in northeast China by using GPCC data. The results indicated that GPCC data showed significant correlation with the station data. GPCC show that the precipitation from 1901 to 2010 is slight increasing in northeast China, and it displays similar spatial distribution of precipitation to station data. There are two relative drier periods from 1901 to 2010. The first period is from 1901 to 1930, and the other one is from 1971 to 2010, while the relative wet period is from 1931 to 1970. There is decreasing trend of autumn in 1901—2010, but precipitation is increasing in the other seasons. GPCC data have the annual, decadal and multi-decadal time scales cycle. Finally, we hope this study can help deepen understanding of the climate change in northeast China, and provide reference for research on climate, ecology and hydrology by using the other relevant data as well.

GPCC data; northeast China; spatial and temporal variation

2016-03-21

：2016-04-09

遼寧省氣象局項(xiàng)目(2015SXI01);朝陽市氣象局項(xiàng)目(201503)

劉丹丹(1990—),女,黑龍江省龍江人,助理工程師,大學(xué)本科,研究方向?yàn)樘鞖忸A(yù)報(bào)、預(yù)警與氣候統(tǒng)計(jì)。E-mail:liangfengdeyx@163.com

梁豐(1987—),男,遼寧喀左人,助理工程師,碩士研究生,研究方向?yàn)闅夂蜃兓c氣候統(tǒng)計(jì)。E-mail:she3she3@163.com

P467

：A

：1005-3409(2017)02-0124-08