1971-2016年黑龙江省作物生长季降水量时空演变特征
Vol.37 No.4Dec. 2020
第37卷第4期2020年12月
黑龙江气象
HEILONGJIANG  METEOROLOGY 文章编号：1002-252X(2020)04-0021-04
1971-2016年黑龙江省作物生长*
降水量时空演变特征
王晓明1，吕佳佳"，季生太#，吴 琼#，何锋"，闫 平"，韩俊杰"，姜丽霞"
（1.黑龙江省气象数据中心，黑龙江哈尔滨150030；
2.黑龙江省气象科学研究所，黑龙江哈尔滨150030；
3.黑龙江省生态气象中心，黑龙江哈尔滨150030）
摘 要：利用黑龙江省78个气象站1971-2016年作物生长季内（5-9月）逐日降水资料，采用数理 统计方法，分析了黑龙江省作物生长季各月降水量的时空演变特征。结果表明：1971-2016年间，
研究区作物生长季5月降水量呈显著增加趋势（P ＜0.05）,6月（7月降水量呈上升变化（P ＞0.05）,8 月（9月降水量呈减少趋势（P ＞0.05）；研究期内，生长季各月降水量的空间分布总体存
的
态势，但略有差异,6月（8月
少、中部多，5月西部少、中东部多，7月西多东少，而9月呈由
北逐渐增多的趋势；生长季各月降水量的离散程度不同，总体表现为7月＞8月＞6月＞9
月＞5月，盛夏7月降水量离散程度最大，春季5月最/J 、。
关键词：作物生长季；降水量；演变特征；黑龙江
中图分类号：P468.0+24
文献标识码:A
1引言
黑龙江省是我国秋粮生产的最大省份，粮食产 量已连续多年居全国首位， 的
压舱石。而粮食生产与气
，气候条件
的 量的高低。降水；响粮食
生产的主要气候因子之一，在一定区域、一定时间里 降水量多或少 ， 生产受到威胁617，并常常导致粮食产量 程度的损
叫因此研究黑龙江省
作物生长季节降水量的
变化规律和特点，可一定程度为研究该省旱涝变化 趋势
， 分合理利用水分资.农业
防灾减灾中具有重要意义。
多年来，国内
家学者在气候变化及其影响方面进行了深入探索和研究，其中在降水方面 积累了大量研究成果，研究内容不断更新，贺伟等637
对1961-2005年东北地区降水的研究表明，年降水
量变化趋势不明显，春冬季降水为增多趋势，夏秋季
则相反，降水量增较明显的地区为大兴岭北部
和松嫩平原；王秀芬等647经过研究，得到了 1980-
2009年黑龙江省年降水量明显减少且夏秋季降水减
少显著的结论；有研究指出，降水的局地性、突发性、
复杂性和多变性也较强657，黑龙江省恰处于中高纬
度地区，受西风带环流系统和副热带环流系统交替 影响66-77 ，该区降水的季节、年际变化以及空间差异均 较大，王晓雪等687研究发现，该区季风年际变化特点
也决定了干旱和洪涝的高发，1982年、2000年、2007 年、2016年黑龙江省在作物生长季出现了不同
程度 的
，对粮食生产造成了一定影响69-107。
在气候变化影响下，黑龙江省气资源发生变关于劳动节的名言
化，其中水分资源时空特征也随之发生变化，作物种 植布局要随之进行相应调整，以最大限度避免资源
浪费或资源不足而影响粮食生产，因此，黑龙江省作
收稿日期：2020-9-1
基金项目：国家自然科学基金项目（31671575、31671576,3180102152）；黑龙江省自然科学基金项目（LH2019D015）和东北区域气象中心 科技创新联合攻关任务合作项目（2019QYLH3）
第一作者简介：王晓明（1966-），女，黑龙江省哈尔滨市人，吉林财经大学，本科生，高级工程师.
22
黑龙江气象第37卷
物生长季降水的时空分布特征值得研究。基于此,5
文利用黑龙江省1971-2016年作物生长季日降水资 料，详细分析各月降水量演变特征，以期明确黑龙江 省降水资源时空分布状态。2资料与方法
2.1资料及定义
本文所用资料包括黑龙江省78个气象站1971- 2016年作物生长季（5-9月）逐日降水数据，气象资 料来源于黑龙江省气象局整编资料。为了更好分析 降水变化特征，根据研究站点的地理位置和气候特 点，将其划分出4个区域，分别为大小兴安岭、松嫩 平原、三江平原和牡丹江半山区。
, 黑龙江省 5-9 月为气象定义 的
作物生长季， 黑龙江省作物生长关键时期，其中6-8为夏季,7月为盛夏。5文研究时间段为月 度, 即5月、6月、7月、8月、9月。常年指具有气候意义 的1981-2010年共30 a 的平均状况。
2.2研究方法利用气候 , 将研究区各研究站点1971-2016年每年5-9月的日降水量进行逐日累积 得到月降水量，再根据研究需求对研究区或单站的 降水量 关 , 用 气候 、 气候变率Z'Mann-Kendall 趋势检验法2123等方法研究降水 的演变特征。
3结果与分析
3:1 降水量 期变化
由图1（0-e ）可见,1971-2016年间，黑龙江省作
物生长季各月降水量年际间呈波动式变化，不同月 份变化形势存在差异，5月降水量呈昂
（P <0.05）,6-7月降水量呈上升变化（P 〉0.05）,8-9月
降水量呈下降趋势（P 〉0.05）。利用Mann-Kendall 趋 势检验发现（图略），全研究区、松嫩平原、三江平原5
月降水量在2013年均发生1次突变、大小兴安岭地 区在2010年发生1次突变，其它区域的其余月份在
研究期间未发生突变。
分区域细致分析每个单站各月降水量演变趋
势，
明：5月降水以
为主,78站中仅海伦
站降水为减少趋势。6月份降水
的区域偏
去痘印的好产品，
小 兴 安 岭 地 区
10 站 降 水 量 为
势，6站
什么专业最好工作
；松嫩平原降水增加的站数较多，为31
站，仅庆安、 、通河、方正、五常等5站降水减少；
爱是什么作文三江平原恰与松嫩平原相反，其降水增加的站数
少，仅4站，包括鹤岗、汤原、桦南、勃利，其它15站
；牡丹江半山区7个站降水量
。
7
月份降水仍呈增加趋势，大小兴安岭地区有14站降
水增加，仅嫩江、孙吴降水减少；松嫩平原降水增加
与减少的站数相当,19站增加，17站减少，减少区域
主要位于绥化北部、大庆南部和哈尔滨地区；三江平
原7月降水量以 为主导,19站中17站
加，仅鸡西、鸡东减少；牡丹江半山区5站增加，2站
% 8月份降水与7月相比发生逆转，降水
；少
趋势的站数居多，总计52个站％大小兴安岭地区有
1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011 2016
年份1971
y  = 0.1091X+84.799 R 1 = 0.0022
(b)6M
年份
y  = 0.2553x+ 128.31 R 1 = 0.0098
250 f  (c)7月200 •
150 U?卜
10050
K
长査°1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011 2016
年份
—降水量线性迫势
年份
250200150
10050
(e)9月
y  = -0.221 l x  + 62.336 R 1 - 0.0143F  = 0.64
1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011 2016
年份
—降水童
一降水量线性趙勢
图1
1971-2016年黑龙江省作物生长季（））5月、（b ）6月、（c ）7月、（d ）8月、（e ）9
月降水量变化
第4期王晓明，等（1971-2016年黑龙江省作物生长季降水量时空演变特征23
12站降水为减少趋势，黑河地区孙吴、逊克和伊春地区五营、铁力降水增加；松嫩平原降水减少的站数较多，为27站,9站降水增加，且零散分布在松嫩平原；三江平原7站降水增加,12站降水减少；牡丹江半山区仅海林站降水呈减少趋势，其他各站降水均表现为增加趋势。9月份共有62站降水呈减少趋势，大小兴安岭%松嫩平原、三江平原、牡丹江半山区降水减少的站数分别占75%、78%、84%、86%；降水量呈增加趋势的站点总计16站，其中松嫩平原站点占50%，主要位于齐齐哈尔地区，其它8站为漠河、新林、嫩江、北安、抚远、富锦、海林&
年代际尺度上，1971-2016年大部区域生长季内大部时间降水量间呈小幅变化，5月总体表现为减少一增多趋势，1970.降水量较1980s微弱偏少，之后呈持续增加态势，2011-2016年增加较多，4个区域降水量均为研究时的最高值。6月4个区域降水变化无规律，但2011-2016年降水量均较2000s有所增加&
7月各区域1970s至1980s降水量 为增加趋势，1990s后降水变化规律性不明显。8月降水量呈增多—减少一增多趋势，1980s较1970s降水量增多幅度较大，增量在29mm以上，且4个区域1980s降水为时的，1990s2000s 降势，2010s，区降水现小幅增加。9月降水量21区域变化趋势不，2000s区降水表现为降势，降幅度为17-36mm，2011-2016年出现一个升高变化，除牡丹江半山区外，其它3个区域降水量均达到研究时期内的最高值。
3.2降水量空间演变.
1971-2016年间，研究区作物生长季5月降水量呈西少东多的分布势，大小兴安岭及松嫩平原大部降水量不足50mm，其中松嫩平原西部较少，不足40mm，现于站，降水为29mm，
区位于中部以东区域，降水量在50mm以上，最高值出现于绥芬河站，为64mm。
6月降水间分布为东西少、中部多，高区于中地区，伊地区的铁力站为中
，降水在90mm，中铁力站降水
最多，为114mm，木兰、巴彦、绥棱、海伦、五常、伊春、鹤岗等7站降水量在100mm以上，其它区域降水90mm，河站现降水，为66 mm。
7月各站降水量均在105mm以上，总体呈西多少趋势，区于松嫩平原、小兴安
部，降水量在140mm以上，最高值出现于哈尔滨地区的巴彦站，降水量高达170mm，低值区位于三江平原中、丹江兴安北，降水
120mm，其中的站降水少，为105 mm，其它区域处于中间状态，降水量在120-140mm 之间&
8月降水量的空间分布与6月相似，呈东西少、中部多态势，高值区包括伊春地区、哈大部、绥化分地区地，降水在120mm 上，降水中心位于伊春地区，伊春站降水量最多，为142mm，而低值区位于松嫩平原西部，降水足100mm，其中泰来站降水量最少，为78mm。
9月降水量总体上表现出由西南至东北逐渐增多态势，区位于小兴安岭、三江原，降水在60mm，现于抚远站，降水78 mm，而松嫩平原西南部为低值区，最低值出现于泰来站，降水为38mm。
3.3降水变率特征分析
气候变率能够很好描述变量围绕平均值变化的离散程度。研究期间，黑龙江省作物生长季各月降水量的离散程度不同，总体表现为7月＞8月＞6月＞9月＞5月，可见盛夏7月各站降水量大小变化最离散，而春季5月相对稳定。5月降水离散程度牡丹江半山区最大，其次是三江原、松嫩平原，大小兴安岭最小;6月%7月降水变率则表现为松嫩原〉大小兴安岭〉三江平原〉牡丹江半山区；8月松嫩平原〉三江平原〉大小兴安岭〉牡丹江半山区；9月三江平原〉牡丹江半山区＞大小兴安＞松嫩原。
从空间分布看，研究期间，5月降水变率西部小、东部大，讷河站降水离散程小，降水变率的高值区于三江原小分地区，大现于
岗站。6月降水变率呈由中发散减小的变化态势，不存在明显的经向或纬向特征，最大值出现于鹤岗站，最小值出现于逊克站&7月降水变率空间分
24黑龙江气象第37卷
布与5月相反，表现为西部大"东部小，高值中心处于齐齐哈尔地区北部，大兴安岭部分市(县$及三江平原中部降水变率相对较小，明水站降水变率最大，漠河站最小。8月降水变率由西北向东南呈逐渐变大又减小的趋势，松嫩平原东部、伊春大部、三江平原北部降水变率较大，最大值出现于鹤岗站，最小值出现于海林站。9月降水变率总体表现为西部小、东部大，但高值中心位于三江平原东部，大兴安岭、松嫩平原西南部降水变率相对较小，密山站降水变率最大，呼玛站最小&
4结论与讨论
(1)1971-2016年间，研究区作物生长季5-7月降水量呈上升变化(P>0.05)，8-9月降水呈下降趋势(P>0.05)，大部分单站各月降水量演变趋势与研究区月呈变化&
(2)1971-2016年间，研究区作物生长季各月降水量总体中部的趋势，间分，6月、8月降水量的空间分
布较为一致，基本表现为东西少、中部的分布态势，5月、7月降水量空间分布相反，5月为西少、中东部多，7月则为西多东少，9月降水量表现为由西南向东北逐渐增多的趋势&
青岛游(3)从降水变率来看，夏季6-8月研究区各站降水量平均值变化的大于5月和9月，中夏7月最大，上
反江夏季降水较，表现出分，，研究区月平降水量表现为7月>8月>6月>9月>5月，降水量表现为夏季且7月最多，这均与[1，13]的研究结论一致。
黑龙江为一季作物种植区，生长季5-9月是区生，夏季作物处于生长向生生长，作物生长量
成最关键的时期&区域的农业生产仍处于“靠天吃饭”的阶段，各地降水资源的分布是农业生产规划的主要参考。从本文分析结果来看，松嫩平原地区夏季6-8月降水变率均为最大，7月降水量最
最大，较生降水，部分区区增高作物，三江平原、江山区大部间降水量的大，异常降水相对发生少，且其境内水系条件较好，则可考虑一定程度地增加水稻种植面积％这种综合作物对气象条件的需求以及区域农业气候资源状况进行的种植布局的优化，可最大限度地合理利用气候资源，从而趋利避害，达到稳产高产％参考文献
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