中国北方荒漠区降水稳定性与趋势分析1徐利岗W,周宏飞“餐李彦3",李晖匕汤英—（I四川大学水利水电学院，四川成都610065；2宁夏水利科学研究所宁夏银川750021；3中国科学院新醞生态与地理研究所，新斛乌鲁木齐830011:4阜康荒漠牛.态系统国家野外观测研究站，新卿阜康831505）摘要：根据连续估计初始样木值以及它所对应的自山度进行多步迭代的估计方法，选择我国北方荒漠区35个站点1951-2005年月降水资料，运用水文序列轮次分析、游程理论和极差理论探讨了降水的稳定性；从降水集度、年际变差等方面基于Mann-Kendal1秩次相关法剖析了北方荒漠化地区降水在时间、空间上变化趋势。结果表明：各地单独丰水年的概率要髙于单独枯水年，而发生连枯年的概率则高于连丰年：极端干旱区和干旱区的降水有增加趋势的地区概率分别为83%和70孰而半干旱地区降水有明显减少趋势的概率为58%o关键词：北方荒漠区;降水；Mann-Kendall秩统计法;时空变异性;稳定性;变化趋势水分是荒漠地区瑕敏感的生态要素，降水的时空变化对于我国北方荒漠地区的植被格局以及生态环境将会产生深刻的彩响。对全球变化和人类活动驱动下降水的时空分布变化研究已经受到了众多学者的关注。施雅风提出了中国西北地区气候曲暖干向暖湿转型的推测⑴，王绍武等认为近50年是400年以來中国西部年降水量最丰沛的时期⑵，同吋，也有学者预测东北科尔沁沙地及其周围地区2000-2010年降水将会减少、气温下降,呈现冷干化的趋势⑶，而浑善达克沙地地区则呈唆干化趋势⑷。腾格里沙漠边缘沙坡头地区的降水特征显示当地气候更趋于干旱化⑸;河西地区气候则趋于暖湿⑹，河套地区降水西北部和东南部分别以2%/10a和3%/10"的速度在减少⑺。西北地区东部近十儿年降水异常偏多的区域呈减少趋势叫夏季极端降水量集中度与集中期的空间差异并不大叫降水总体呈减少的趋势，近10“来这种减少趋势更为严重[,0]o|（U新疆极端降水事件在80年代以后显著增多⑴、降水量明显增加【⑵，尤其是塔河流域增幅达6.8mm/10年“叫许多学者对中国北方降水时空变化特征作了较为深入的研究，但对于我国北方不同区域降水稳加性及变化趋势的定杲研究方面还比较薄弱，需要加强相关数学理论及方法的运用。研究荒漠区降水稳定性及其变化趋势对荒漠地区退化生态系统植被的保护与恢复，区域补会经济与生态环境协调发展具有重要的指导意义。本文通过选择合理数量的代表站点的降水资料序列，采用轮次分析、游程理论、极差分析理论、降水集度及标准化降水和关系列、M—K秩次相关法等方法对我国北方的降水稳定性与趋势进行了比较系统的定量分析。1研究区概况本文研究区所指中国北方荒漠区是指以干旱荒漠及荒漠草原为主要景观特征的中国北方地区，属中国综合自然区划中的西北区和内蒙区W在研究区范围具体确定上结合了行政区划和我国400mm等降水量线走势。行政区划包括新疆、青海、甘肃、内蒙古、宁夏全部，山西、河北、陕西的部分地区（见图1）,研究区面积约占全国总而积的1/3,包含有极端干旱、干旱、半干旱和半湿润等不同类型的地区。研究区内分布有我国的4大沙漠（塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、巴旦吉林沙漠和腾格里沙漠）和4大沙地（毛乌素沙地、浑善达克沙地、科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地）。从西部的塔克拉玛干沙漠到东部的科尔沁沙地长达4000km的北方荒漠区，降水量在500mm以下，时间及空间上的分布都不均匀；大部分地区的干燥度大于4.0,其中东疆和南疆塔克拉玛干沙漠地区在16.0以上，最高达60.0f,51o北方荒漠区自然条件恶劣、生态极为脆弱，土地退化和荒漠化问题严重，是我国和东北亚地区的主要沙尘源地。2资料与方法2.1研究站点确定与资料在研究区内的国家基准站和基本观测站中，按照区域代衣性（新疆南、北部，青藏高原地区，河西走廊,河套平原及内蒙古高原）、降水代表性（极端干旱、干旱、半干旱及半湿润）和资料序列的长期可比性等原则收稿日期：2007-09-03修订日期：2007-11-30基金项目：中国科学院重要方向性项目（编号:KZCX2-YW-431）；国家自然科学基金（编号：40725002）资助。作者简介：徐利岗（1981—）,男，宁夏银川市人，博士研究生，主要从事水文水资源及相关...