提　要　对华北地区 1951 年以来的降水测站记录进行了趋势分析、相关分析和小波分析。发现 47 年来，华北夏季和秋季降水都有明显的减少趋势。夏季和年总降水在 1964 年前后发生了一次明显的变化，以后降水显著减少。1985 年左右，秋季降水也发生了一次显著减少的变化。夏季华北降水变化的周期主要集中于 2～4 年、8 年左右和 20 年左右。秋季最突出的周期是 2～4 年和 8 年左右。厄尔尼诺对华北降水的变化有重要影响，发生厄尔尼诺时，华北春季降水偏多，夏季和秋季降水显著偏少。冬季关系不显著。发生厄尔尼诺的次年春季，华北降水偏多。

关键词　华北地区　降水　厄尔尼诺

分　类　中图法　P426.61

1 前言

　　华北地区是我国水资源严重缺乏的地区，随着社会经济的发展、人口的增长、城市的扩张，水资源的供需矛盾日益尖锐。当然，原因是多方面的，以往人们着重强调社会经济因素这个主要原因，但是应该看到，水资源作为一种可更新的自然资源，有着其自然性的变化波动，而且往往还受其它一些研究华北地区降水资源的自然变化及其可能的影响因素，对合理开发和利用水资源及制定社会经济发展规划都十分自然因素的影响^[1]。降水资源是地球淡水资源的唯一补给来源，是影响水资源的最直接的因素。重要。

　　本文首先要对最近 47 年来华北地区降水资源的变化特征进行分析。一些研究表明，厄尔尼诺对我国一些地区的季节降水有显著的影响^[2、3]，但厄尔尼诺对华北降水资源的变化究竟有什么影响？本研究选取北京、太原、济南、郑州和延安 5 站来代表广义的华北地区。用 5 个站 1951－01～1998－02 月平均降水量来表示这个区域的降水资源，并对其变化特征进行分析。

2 华北降水资源的变化特征

2.1 趋势分析

　　从多年平均状况看，年降水为 575.4mm，其中春季降水为 87.5mm，夏季为 351.9mm，秋季 118.9mm，冬季 17.1mm。可见，华北地区降水主要集中在夏季，其次是秋季，夏秋两季降水占全年总量的 81.8%。因此，夏、秋两季占有重要地位。图 1 给出了夏季、秋季和年降水距平百分率曲线，根据世界气象组织 (WMO) 的建议，都采用 1961～1990 年 30 年作为标准参考时段。

图 1 华北地区降水距平百分率曲线（取 1961～1990 年为参考时段光滑曲线为高斯 9 点低通滤波值）
Fig. 1 Anomaly percentage of precipitation over North China (reference period is 1961－1990，a:summer，b:autumn，c:annual)

　　如果以降水距平百分率±20% 作为判断降水资源丰、枯的标准，则 47 年中降水资源丰富的夏季有 12 个，偏低的夏季有 11 个，其中降水距平百分率最大的是 1956 年，达 55%，其次分别是 1996、1959、1994 和 1954 年。最少的是 1968 年，仅－47%，其次是 1997、1965、1972 和 1952 年。秋季偏高和偏低的分别有 9 年和 19 年，可见秋季降水偏低的概率要远高于丰水年，其中最大和最小的年份出现在 1964 和 1957 年，分别为 85% 和－64%。从年总降水来看，偏高和偏低分别有 6 年和 7 年，次数大体相当，最高的 5 个年份依次是 1964（距平百分率为 57%）、1963、1956、1969 和 1961 年；最低的 5 个年份分别是 1965（距平百分率为－38%）、1997、1972、1968 和 1986 年。

　　根据上面的分析可以发现，年降水最多的 5 年中有 4 年都集中在 60 年代，夏季最高的 5 年中则有 3 个集中在 50 年代，秋季最高的 5 年中则有 3 个集中在 60 年代、2 个集中在 80 年代，可见降水资源的丰、枯表现出明显的趋势和阶段性。因此，为判断夏、秋和年降水资源的长期变化趋势，作出累积距平百分率曲线进行分析。从图 2 中可以发现，降水资源的长期变化趋势是明显的。夏季从 50 年代到 60 年代中期，是增加的趋势，而从 60 年代中期以后到现在则是以减少趋势为主，其中有小的波动。秋季从 50 年代到 60 年代初期，是减少的趋势，从 60 年代初期到 70 年代初以增加趋势为主，而从 80 年代后期开始又有较强下降趋势。年降水从 50 年代到 60 年代中期，是增加的趋势，而从 60 年代中期到现在则是减少的，与夏季降水的变化大体一致。从整个序列来看，夏季、秋季都是以减少趋势为主，利用线性回归进行拟合，则夏季的变化率是 -9.6mm/10a，秋季 -4.5mm/10a，所以年总降水也是减少的，变化率为 -12.9mm/10a。

图 2 夏季 (a)、秋季 (b) 和年降水 (c) 的累积距平百分率曲线和滑动 t 检验值
Fig. 2　Accumulated anomaly percentage and moving t test values for summer(a)，autumn(b) and annual(c) rainfall. The confidence level of t value at 95% is±2.1

　　同时，为了检测在年代际之间的可能显著变化，还应用了滑动 t 检验，并进行显著性检验。图 2 中同时给出了滑动 t 检验的结果，具体做法是任意给定一年，取其前和后相邻的连续 10 年的降水值计算 t 值，再进行信度检验，即：

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