汉江上游流域多时间尺度降水时空演变特征分析

作     者：朱芳 杨少康 章程焱 薄会娟 

作者机构：湖北省宜昌市水文水资源勘测局 湖北省仙桃市河道堤防管理局 温州市温瑞平水系管理中心 湖北水利水电职业技术学院水利工程系 

出 版 物：《人民长江》 (Yangtze River)

年 卷 期：2025年

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52009065、52109058) 

主　　题：降水 时空演变 汉江上游 ANUSPLIN插值 EEMD 云模型 

摘      要：汉江上游流域作为我国重要的水源地和农业生产区，研究该流域的降水时空变化特征对区域水资源利用、经济持续发展及生态文明建设至关重要。本文基于汉江上游流域及周边气象站点1961—2019年降水数据，采用ANUSPLIN插值法将站点数据拓展至1km空间数据，进一步利用Mann-Kendall突变趋势检验、滑动t检验、Sen’s坡度法、集合经验模态分解法EEMD及云模型分析法揭示流域降水时空演变特征。结果表明：（1）1961—2019年汉江上游流域年际、春季和秋季降水呈下降趋势，减少趋势分别为-7.9mm/10a、-5.5mm/10a和-6.5mm/10a，夏季和冬季呈湿润化趋势，降水增加趋势分别为3.6mm/10a和0.6mm/10a；（2）流域年际降水1985年发生突变，整体呈明显下降趋势，趋向干旱化，夏季和冬季分别在1977年和2007年发生突变，降水呈现出倒U型，表现出“湿润—干旱的态势，而春季、秋季降水无明显突变点，但降水呈现U型，表现为“干旱—湿润的变化态势；（3）流域不同研究时间尺度降水周期以年际周期为主，年际和冬季降水的年代际贡献率相对较高，春秋两季降水的趋势项贡献率较高；（4）流域降水空间分布异质性显著，春夏秋三季较为丰沛，冬季降水稀少，空间分布呈由南向北递减态势。流域空间上年际、春季和秋季降水92.8%、97.9%和100%的地区表现为下降趋势，夏季和冬季降水78%和67.8%的地区表现为上升趋势；（5）流域冬季和春季降水发生集中且降水趋势化稳定，降水波动较小，夏季降水发生更为离散，集中性较差，秋季的超熵He值最大，说明秋季降水趋势化最不稳定。本文结合多种方法揭示了汉江上游流域降水在多时间尺度上的时空演变特征，为流域水资源管理、气候适应性政策制定及生态文明建设提供了重要科学依据。