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“南涝北旱”格局改变&未来20年华北降水或增加
　　核心提示
　　很多人感到，最近几年我国华北地区干旱少雨、长江中下游地区洪涝多雨的情况发生了改变，最新的气候统计和研究证实了这一点。
　　11月14日，中国气象局国家气候中心专家接受本报记者采访时指出，我国近几年“南涝北旱”的降水分布型发生了变化，夏季多雨带位置北移，持续近30年的“南涝北旱”格局初步显现转变趋势。
　　根据国家气候中心统计，近年来华北地区年降水量明显增多，近10年中有8年比常年偏多；西北地区今年夏季降水也明显增多，平均降水量较常年同期偏多25.7%，是1980年以来最多年。
　　北京 今年降水量为近18年来最多，远超近30年均值，2008年以后有向多雨方向转变趋势
　　天津 今年降水量比常年同期偏多59%，近10年中有7年降水比常年偏多
　　河北 今年降水量较常年同期偏多26%，近5年中有4年降水比常年偏多
　　（截至11月5日数据）
　　华北地区近年降水量比常年偏多，北方部分地区干旱化趋势有转折可能
　　今年以来，截至11月5日，北京降水量738.9毫米，为近18年来最多，已经大大超过了常年（近30年）降水量的平均值（533.9毫米）。这是北京连续第二年降水量比常年偏多。
　　北京市气象局气候中心主任郭文利表示，北京上世纪五六十年代是多雨期，80年代后进入持续少雨期，但2008年以后，有向多雨方向转变的趋势。
　　国家气候中心主任宋连春研究员指出，这样的变化不仅出现在北京，在整个华北地区（包括北京、天津、河北、山西、内蒙古）出现了相似的变化。
　　宋连春说，从1951年以来年降水量的总体变化来看，华北地区降水量呈减少趋势，速率为每10年减少14.5毫米。但近年来华北地区年降水量明显增多，年的10年中，仅有两年降水量少于常年，其余8年均比常年偏多。
　　今年1月1日至11月5日，华北区域平均降水量557毫米，比常年同期值偏多7.9%，已经超过了常年的全年降水量（525.3毫米）。
　　气象统计显示，今年夏季，西北地区（甘肃、宁夏、青海、陕西、新疆）的降水也出现明显增加，平均降水量150.1毫米，较常年同期偏多25.7%，是1980年以来最多年，也是1951年以来第四多年。
　　作为国家防灾减灾领域“十一五”科技支撑项目“我国主要极端天气气候事件及重大气象灾害监测、检测和预测关键技术研究”的首席科学家，宋连春表示，我国华北西部、西北东部等地，显示出向降水偏多转变的趋势，北方的干旱化趋势的确存在部分地区率先发生转折的可能。
　　我国东部夏季雨带出现北移，南方地区降水有减少趋势
　　国家气候中心统计数据显示，近年来在北方降水呈现增加趋势的同时，南方地区的降水开始出现减少趋势：
　　2003年后，华南年降水量阶段性减少，已经有5年出现降水显著偏少年（2003年、2004年、2007年、2009年和2011年），一般较常年同期偏少10%D20%；2003年后，除2010年外，长江中下游地区的降水已经有8年比常年同期明显偏少，一般较常年同期偏少1%D15%。
　　国家气候中心研究员、清华大学地球系统科学研究中心教授罗勇说，长江流域自1998年大水后就没有发生全流域的水灾。最近几年，我国东部“南涝北旱”的降水分布型发生了变化，夏季多雨带位置北移。从今年夏天的情况看，多雨带主要在华北和东北南部。
　　据宋连春介绍，我国华北与长江中下游地区的降水多寡变化存在一个显著的准20年振荡周期，也就是说，华北与长江中下游地区的降水存在此消彼长的周期性变化，降水格局大致20D30年转换一次。
　　专家说，这个周期性变化与东亚夏季风关系密切。研究表明，东亚夏季风强时，我国雨带位置偏北；季风弱时，我国雨带位置偏南。东亚夏季风减弱和副热带高压位置偏南、强度偏大的这种大气环流年代际变化（年代和年代之间的比较，每10年是一个年代）背景，是造成20世纪70年代中期以后我国华北地区干旱少雨、长江中下游地区洪涝多雨的主要原因。
　　关于东亚夏季风在1977年以后减弱的原因，一系列研究将其归因于赤道中东太平洋的年代际厄尔尼诺现象。它引起东亚夏季风减弱，造成水汽输送大多只能到达长江流域，从而引起长江流域降水明显增加，而华北地区降水明显减少。
　　宋连春表示，近期有研究指出，自20世纪90年代初期以来，东亚夏季风表现出恢复增强的特征；伴随着东亚夏季风的增强，我国东部夏季雨带出现北移。
　　国家气候变化专家委员会副主任、中国工程院院士丁一汇认为，北京发生的“7？21”暴雨和东亚夏季风的增强关系很大。如果没有季风从南向北输送充沛水汽，北京不会有这么大、这么强的暴雨。
　　气候变化模拟显示，东亚夏季风强度增强。我国华北夏季降水可能继续增加
　　未来华北降水可能继续增加吗？
　　有研究表明，未来20年北太平洋涛动（是北半球大气中一个显著的、南北向跷跷板式的低频振荡）可能进入负位相（北太平洋涛动指数通常用代表夏威夷高压区域与代表阿留申低压区域的海平面气压差值来表示，负位相即指数为负值）时期。根据北太平洋涛动负位相对应华北降水增多进行推断，华北降水在未来20年可能增加。
　　另外，对气候变化的模拟结果表明，在温室效应的影响下，本世纪东亚夏季风强度将随着大气温室气体和气溶胶浓度的持续增加而显著增强。我国东部夏季雨带可能随之出现年代际北移，即华北夏季降水可能增加。但气象专家也表示，温度如果持续升高，可能会延缓或者阻止这种转型。
　　宋连春说，年代际尺度旱涝的预测是一个十分复杂的科学问题。由于理论认识和观测资料等方面的限制，上述预测意见包含许多不确定性。
　　不过，也有一些专家相信，近几年的持续多雨说明华北已经开始回归降水偏多周期，并将在2020年左右进入降水高峰期。
　　专家建议北方应注意防范强降水，加强气候变化对农业、矿业等影响的研究
　　多名气象专家在接受记者采访时强调，我国北方地区此前长期干旱少雨，今后可能面临更多的强降水威胁，应未雨绸缪加强防范，进一步提高对防汛抗灾形势的认识，增强对气候变化特别是极端天气气候事件的应变能力。
　　宋连春说，北方部分地区降水多，可能导致江河库湖水位上涨较快，部分地区可能出现汛情，因此要加强雨洪调蓄设施的建设。同时还要注意防范强降水及其可能引发的次生灾害，如山体滑坡、泥石流等。
　　而发生在城市的短时强降水可能导致城市内涝。尽管目前我国城市中的排水管道覆盖率很高，但管网布局不合理、排水标准较低的现象很普遍，排水效果并不理想。宋连春说，提高城市排水设计标准、改建排水系统势在必行。
　　宋连春还建议，公众应该提高防灾减灾意识，掌握防灾避险技能，关注媒体发布的预报预警信息，确保在面对突发气象灾害时，能够临危不乱地自救和互救。
　　罗勇认为，华北长期干旱少雨，目前降水在向偏多方向转变，这可能对农业种植、矿产开采加工等产生一定影响。在密切监测华北气候变化情况、进行滚动预测的同时，也要加强如何调整产业结构和布局、适应气候变化方面的科学研究。
------分隔线----------------------------摘要 利用气候倾斜率分析和小波分析等方法，从年际和季节变化角度出发，选取平均降水量、降水日数、降水强度和日最大降水量等指标，对茌平县年的降水量和降水强度进行了分析。结果表明：近54年来，茌平县多年平均降水量为596.2 mm；年、季降水量、降水日数呈缓慢下降的趋势，而降水强度和日最大降水量呈缓慢上升的趋势。小波分析显示降水量和降水日数呈现出明显的周期性。
　　关键词 降水量；降水强度；变化趋势；小波分析；山东茌平 　　中图分类号 P426 文献标识码 A 文章编号 （9-02 　　Precipitation and Precipitation Intensity Trends Study in Chiping County at Nearly 54 Years 　　QIU Dong-feng 　　（Chiping Bureau of Meteorology in Shandong Province，Chiping Shandong 252100） 　　Abstract Using climate ramp rate analysis and wavelet analysis，from the interannual and seasonal variation perspective，selected average precipitation，days of precipitation，precipitation intensity and daily maximum precipitation and other indicators to analyze precipitation and precipitation intensity of Chiping County from 1961 to 2015.The results showed that in recent 54 years，Chiping annual average rainfall of 596.2 mm；annual and seasonal precipitation，precipitation days was a slow downward trend，while the daily maximum precipitation intensity and rainfall showed a slow upward trend. Wavelet analysis showed that precipitation and precipitation days showed a significant cyclical. 　　Key words precipitation；rainfall intensity；trends；wavelet analysis；Chiping Shandong 　　降水量是水资源的重要来源，水资源的有效利用对农业生产及防洪抗涝等影响巨大[1]。因此，对区域内降水量的变化规律进行分析也意义重大。近年来，许多学者采用统计学、突变检验、趋势预测、小波分析等[2-8]对各区域内降水规律进行了分析。 　　该研究选取年逐日降水量数据，以茌平县为研究区域，从年际变化和季节变化角度出发，深入分析平均降水量、降水强度及日最大降水量等指标的变化特征及趋势，为茌平县的生态环境演变研究提供基础。 　　1 资料与方法 　　1.1 研究区概况 　　茌平县位于黄河下游鲁西平原，属黄河冲积平原。属暖温带大陆性季风气候，四季分明，光照充足，温度适宜，无霜期长。形成了春季干燥多风，夏季高温多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥的气候特征。作为国家粮棉基地，其有着大农业的优越条件，同时也存在对农业生产特别是特色农业非常不利的气象条件即气象灾害。 　　1.2 数据来源 　　数据来源于茌平国家气象观测站，时间为日至日。年平均值计算时间为1月1日至当年12月31日，季节划分：3―5月为春季、6―8月为夏季、9―11月为秋季、12月至翌年2月为冬季[9]。降水频率为有降水的天数占总天数的百分比；降水强度为某一时间内有效降水量；日最大降水量为某站某一时期日降水量的最大值[1]。 　　1.3 研究方法 　　一是气候倾斜率法：本研究采用气候倾斜率法寻找降水量的长期变化趋势；二是小波分析法：为讨论年际之间的可能周期性变化，本研究运用小波分析法对各阶段的降水量、降水日数、降水强度和日最大降水量进行周期分析。 　　2 结果与分析 　　2.1 降水量的时间变化趋势 　　从图1可以看出，近54年来茌平县降水量基本呈现出缓慢减少的趋势，降水量变化趋势线平缓，多年平均降水量为596.2 mm。从历年的降水量来看，有6年降水量超过800 mm（1961年、1964年、1971年、1990年、1993年和2003年）和5年降水量低于400 mm，其中最大平均降水量发生在1961年，最小的发生在1989年。 　　从季节变化来看，平均降水量最大在夏季，54年的平均值为382.8 mm；冬季平均降水量最小，为16.9 mm。春季、夏季、秋季的降水量均为缓慢减少，其中秋季减少最快，而冬季降水量呈现出缓慢增加的趋势。 　　2.2 日最大降水量变化趋势 　　从图2可以看出，最大日降水量的多年平均值为83.4 mm，最大值出现在2013年，为173.2 mm，最大日降水量呈总体上升的趋势。 　　2.3 降水量强度变化趋势 　　从图3可以看出，从降水强度看，茌平县的年降水强度呈现缓慢的下降趋势；各季节中夏、秋季亦为下降趋势，而冬、春季则呈现出增强趋势；日最大降水强度上升趋势明显。 　　2.4 周期性分析 　　利用小波技术对茌平的降水量、降水日数和日最大降水量进行周期分析，发现降水量和降水日数均呈现出明显的周期性；年降水量的的周期震荡小尺度变化比大尺度明显，其差值是3年或16年；降水日数的周期则是14年左右；而日最大降水量周期性则不明显（图4、5）。 　　3 结论 　　54年来，茌平县降水量多年平均值为596.2 mm，平均降水量最大在夏季，夏季降水强度为382.8 mm；最大日降水量的多年平均值为83.2 mm，最大值为2013年的173.2 mm；平年降水强度及夏、秋季降水强度均呈现出缓慢减少的趋势；冬、春季缓慢增加；日最大降水强度呈现上升的趋势；茌平的年降水量、降水日数和降水强度都具有一定的周期性。 　　4 参考文献 　　[1] 陈永林，谢炳庚，曹思沁.近61年来赣州市降水量变化特征及趋势[J].南水北调与水利科技，2014（5）：104-108. 　　[2] 李森，夏军，陈社明，等.北京地区近300年降水变化的小波分析[J].自然资源学报，2011（6）：. 　　[3] 廖红玲，张智勇，谢远玉.近48年赣州市降水量变化特征分析[J].江西农业学报，2010（10）：97-100. 　　[4] 何书樵，郑有飞，尹继福.近50年长江中下游地区降水特征分析[J].生态环境学报，2013（7）：. 　　[5] 黄勇，张红，冯妍.近38年安徽省夏季降水日数和强度的分布与变化特征[J].长江流域资源与环境，2012（2）：157-167. 　　[6] 董伟，刘海峰，朱玉祥.吉林省夏季极端降水事件特征分析[J].自然灾害学报，2012（4）：69-75. 　　[7] 邝美娟，谢红霞，隋兵，等.湖南省近50年降水特征分析[J].水土保持研究，2013（5）：145-149. 　　[8] 赵明松，程先富，张建春.六安地区近50年来降水量的变化特征[J].中国农业气象，）：397-401. 　　[9] 孙培良，刘顼，宁瑞斌，等.鲁西平原年日照时数时空分布特征[J].中国农学通报，2014（36）：264-270.
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(20分）阅读材料，回答下列问题。材料一&黄土高原降水、植被与侵蚀之间的关系示意图。材料二黄土高原年降水量分布图和乙地某年的经济结构表。材料三 有关学者提出了黄土高原水土流失的两种治理方案。方案一：以工程措施如修建梯田、打坝淤地为主；同时种植低矮的灌木和恢复草地。 方案二：以植树造林为主要措施；同时与样田、淤地等工程措施相结合。(1)据材料一说明土壤侵蚀与年降水量之间的关联性。（6分）(2)据材料二分析乙地存在的环境问题(8分）(3)经过实践，甲乙两地选择不同方案治理水土流失取得良好的成效。请你为其中一 地选择一种合理方案，并结合材料说明理由。（6分）
题型：综合读图题难度：中档来源：不详
（1）降水量小于450mm时，土壤侵蚀强度随降水量的增加而快速增强；（2分）降水量大于450mm时，土壤侵蚀强度随降水量的增加而迅速减弱；（2分）降水量大于600mm时，土壤侵蚀强度变化不大（相对比较稳定）（2分）。（2）乙地第一产业比重过高，且种植业和畜牧业比重偏高，（2分）会出现过度开垦、过度放牧等现象，造成地表植被破坏，水土流失加重；（2分）乙地重工业（包括采掘业）比重很高，（2分）如果在矿产资源的开发利用过程中不注意环境保护，就会出现地表植被破坏，水土流失加重。（同时还会出现环境污染严重等问题。）（2分）（3）甲地选择方案二。（2分）理由：甲地年降水量超过450mm，提高森林覆盖率，能降低土壤侵蚀强度。在降水量较大地区恢复植被比较容易；（2分）但在坡度较大的沟坡应采取相应的工程措施。（2分）乙地选择方案一。（2分）理由：乙地年降水量小于450mm，森林覆盖率与土壤侵蚀强度成正比，工程性措施效果更好；（2分）降水较少，种植低矮的灌木和恢复草地治理水土流失效果更好。（2分）试题分析：（1）解答本题关键在于判图，弄懂降水量与土壤侵蚀强度关系，找两个关键降水量点即降水量为450mm和600mm前后土壤侵蚀强度的变化。当降水量小于450mm时，土壤侵蚀强度随降水量的增加而快速增强；降水量大于450mm时，土壤侵蚀强度随降水量的增加而迅速减弱；降水量大于600mm时，土壤侵蚀强度变化不大。（2）从图表中可知，乙地产业结构不合理，第一产业比重较高，而第一产业又以种植业和畜牧业为主，因此可能会发生过度开垦和过度放牧现象，造成植被破坏，水土流失；工业中以重工业为主，在矿产资源的开发利用过程中如果不注意环境保护，就会出现地表植被破坏，水土流失加重，环境污染等问题。（3）回答本问要与第（1）问相结合。甲地降水量大于450mm，因此应采取植树造林为主的治理方案，在坡度较大的沟坡应采取相应的工程措施。乙地年降水量小于450mm，由于森林覆盖率与土壤侵蚀强度成正比，因此采取工程性措施效果好一些，同时种植低矮的灌木和恢复草地可以防治水土流失。
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据魔方格专家权威分析，试题“(20分）阅读材料，回答下列问题。材料一黄土高原降水、植被与侵蚀..”主要考查你对&&主要环境问题的产生和表现，人类与环境的关系&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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主要环境问题的产生和表现人类与环境的关系
主要环境问题的产生和表现：1、资源短缺（1）产生：人类向环境索取资源的速度超过了资源本身及其替代品的再生速度。 （2）表现：水资源、土地资源、矿产资源及能源短缺。（3）典型事例：华北平原用水紧张，非可再生资源面临枯竭。2、生态破坏：（1）环境问题：包括水土流失、土地荒漠化、生物多样性减少等。 （2）成因：自然植被遭破坏；生物的生存环境遭到破坏或过度捕猎。（3）典型事例：黄土高原的水土流失，中国荒漠化趋势与沙尘暴，古巴比伦王国的小时；大熊猫、华南虎、藏羚羊等日益减少。
3、环境污染：
人类与环境的关系：环境是指周围事物的境况，而周围事物是同某项中心事物相对而言的。我们通常所说的地理环境，就是以人类为中心的环境。1、人类社会存在于自然环境中，是环境的一部分，并占据一定的空间，同时人类社会从环境中获取物质和能量并向环境中排放废弃物质和废弃能量；环境具有供给人类社会所需的物质能量的能力，也具有清除、容纳、代谢这些废弃物质和废弃能量的能力(称为环境自净能力)。2、人类作用于环境，环境又把受人类的影响反作用于人类(环境的反馈作用)。当这种反馈作用影响到人类生产、生活和健康，甚至危及人类生存时，谓之环境问题。因此，当人类向环境索取资源的速度超过了资源本身及替代品的再生速度时，便会出现资源短缺和生态破坏等问题；人类向环境排放废弃物的数量超过了环境的自净能力(即环境对人类生产、生活废弃物具有的容纳和清除能力)，就会导致环境质量下降，形成环境污染等问题。
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阅读材料，回答下列问题。材料一黄土高原降水、植被与侵蚀之间的关系示意图。材料二黄土高原年降水量分布图和乙地某年的经济结构表。类型比重（%）三大产业第一产业第二产业第三产业27．646．126．3农业种植业畜牧业渔业其他68．527．71．02．8工业重工业（包括采掘业）轻工业67．033．0材料三有关学者提出了黄土高原水土流失的两种治理方案。方案一：以工程措施如修建梯田、修建淤地坝为主；同时种植低矮的灌木和恢复草地。方案二：以植树造林为治理侵蚀的主要措施；同时与梯田、淤地等工程措施相结合。（1）据材料一说明土壤侵蚀与森林覆盖率及年降水量之间的关联性。（6分）（2）据材料二分析乙地存在的环境问题。（8分）（3）经过实践，方案二在甲地实施中取得良好的成效。结合以上材料分析说明原因。（6分）（1）降水量小于450mm时，森林覆盖率低，土壤侵蚀强度随降水量的增加成快速增强（2分）；年降水量大于450mm时，森林覆盖率会随降水量的增加剧增,土壤侵蚀强度随降水量的增加（和森林覆盖率增大）而迅速减弱；（2分）降水量大于600mm时,森林覆盖率高，土壤侵蚀强度变化不大(相对比较稳定)（2分）。（2）乙地第一产业比重过高，且种植业和畜牧业比重偏高（2分），会出现过度开垦、过度放牧等现象（2分），造成地表植被破坏，水土流失加重；乙地重工业（包括采掘业）比重很高（2分），如果在矿产资源的开发利用过程中不注意环境保护，就会出现地表植被破坏，水土流失加重，（2分）同时还会出现环境污染严重等问题。（3）理由：甲地年降水超过450mm，（2分）提高森林覆盖率，能降低土壤侵蚀强度（2分）。在降水量较大地区恢复植被比较容易（2分）；但在坡度较大的沟坡应采取相应的工程措施。山西省临汾一中、忻州一中、康杰中学、长治二中2013届高三第三次四校联考地理试题答案
（1）降水量小于450mm时，森林覆盖率低，土壤侵蚀强度随降水量的增加成快速增强（2分）；年降水量大于450mm时，森林覆盖率会随降水量的增加剧增, 土壤侵蚀强度随降水量的增加（和森林覆盖率增大）而迅速减弱；（2分）降水量大于600mm时, 森林覆盖率高，土壤侵蚀强度变化不大(相对比较稳定)（2分）。（2）乙地第一产业比重过高，且种植业和畜牧业比重偏高（2分），会出现过度开垦、过度放牧等现象（2分），造成地表植被破坏，水土流失加重；乙地重工业（包括采掘业）比重很高（2分），如果在矿产资源的开发利用过程中不注意环境保护，就会出现地表植被破坏，水土流失加重，（2分）同时还会出现环境污染严重等问题。（3）理由：甲地年降水超过450mm，（2分）提高森林覆盖率，能降低土壤侵蚀强度（2分）。在降水量较大地区恢复植被比较容易（2分）；但在坡度较大的沟坡应采取相应的工程措施。相关试题}