论文部分内容阅读
摘要：利用1972-2018年封开县逐日降水资料，采用线性倾向估计、Mann-Kendall、滑动T检验及小波分析等方法，对封开县暴雨的气候特征及变化规律进行分析，结果表明：封开县全年均可出现暴雨，暴雨主要集中出现在4月到7月份，占到暴雨总日数的66.5%;封开县近47年的年平均暴雨日数为4.3d，年暴雨量为298.4mm，年暴雨强度为69.1mm/d，暴雨洪涝贡献率为19.6%。暴雨日数的年际变化较大，最多年份暴雨日数为8d，最小的年份为1d，年暴雨日数以0.205d/10a的速率减少。近47年封开县封开县暴雨初日的日期为上升趋势;终日的日期为下降趋势，但变化都不明显;年暴雨日数、暴雨量、暴雨贡献率呈现减少趋势，暴雨强度呈现增加趋势，但减少和增加趋势都不明显;暴雨日数、暴雨量、暴雨强度、暴雨贡献率均没有发生明显突变;年暴雨日数和年暴雨量分别都存在准4-6a和准24-26a的振荡周期。重现期计算中，封开50a一遇的最大日降水量为161.8mm，100a一遇的最大日降水量为179.7mm。
关键词：暴雨;趋势分析;特征分析;Mann-Kendall检验;滑动T检验
封开县属亚热带季风湿润气候，受到季候风影响，太阳辐射强，光照充足，雨量充沛，气候温暖，冬短夏长，无霜期长;年雨量较充足，但年际间变率大;雨热同季，但由于干季和湿季的差异明显，常导致在汛期期间出现不同程度的洪涝，而在冬、春季容易出现干旱，俗称“十年有九旱”。为了做好科学的蓄水工作，预防出现冬春季节性干旱缺水，首先需要做短期气候预测，其次更需要对封开县降雨的气候特征做深入的分析研究，降雨量的多年一遇的特大降水，以及暴雨的气候变化趋势等。国内在暴雨的气候特征及暴雨多年一遇极值方面已有不少研究，如王丽文对珠海市年雨量和年最大日雨量多年一遇的极值进行计算统计，得出了珠海市20年一遇的估算年最大日雨量是455mm，30年一遇是503mm，50年一遇是565mm，100年一遇的则是648mm等结论作为参考。董国业等分析近51年广东暴雨的气候特征发现，暴雨雨量有明显的年际变化。杨水泉用极值分布计算过黔南各县市最大降雨量的重现期，得出了都匀、罗甸等地的50年、100年、200年一遇的降雨量。本文利用封开县1972～2018年的降水资料，对封开县暴雨的气候特征以及极端降水的重现期进行分析，以期为当地政府防灾减灾工作、防汛抗洪等都具有重要的现实意义参考依据。
1 资料与方法
采用1972～2018年封开县国家基本站逐日降水量资料，按照广东省降水强度等级划分标准，以24h（20：00～次日20：00）日降水量R≥50mm统计为一个暴雨日，R≥100mm统计为一个大暴雨日，R≥250mm统计为一个特大暴雨日。暴雨降水量为暴雨以上的降水量之和，暴雨强度定义为暴雨量与同时段暴雨日数之比，暴雨贡献率定义为暴雨以上降水总量与年总降水量之比。本文利用线性趋势系数进行相关性检验、采用Mann-Kendall检验法进行暴雨日数、暴雨强度、暴雨贡献率突变检验，Morlet小波法进行暴雨日数、暴雨量周期分析，并用指数（Exponential）曲线分布理论计算不同重现期的降水极值。
2 暴雨特征分析
2.1 月暴雨日数
图1可知封开县暴雨日数存在明显的月变化，呈现单峰型，3月开始为暴雨的突增期，11月为暴雨的陡减期。封开县6月份暴雨日数最多，其后是5月、7月和4月，暴雨主要集中出现在4月到7月份，占到暴雨总日数的66.5%。近47a，封开前汛期（4到6月）出现暴雨频次共109d，占全年暴雨日数的53.7%，其中大暴雨7d，特大暴雨0d;后汛期（7到9月）出现暴雨频次共58d，占全年暴雨日数的28.6%，其中大暴雨8d，特大暴雨0d;暴雨主要出现在前汛期，大暴雨在前汛期和后汛期出现次数相当。
2.2 年暴雨日数
1972-2018年封开县年平均暴雨日数为4.3d。从图2（图略）中可知，封开县暴雨日数年际差较为明显，1976年、1996年和2013年暴雨日数最多达到8d，最少为1977年、1989年、1990年、1999年和2014年都为1d，暴雨日数最多年和最少年相差7d。近47a来，封开县年暴雨日数以0.205d/10a的速率减少，在通过线性倾向估计，利用最小二乘法，得出复相关系数r=0.142，小于查表值r0.05=0.27594，表示未通过α=0.05的显著性水平检验，减少趋势不明显。从暴雨五年滑动平均值趋势分析来看，封开县暴雨日数出现了3次波动，分别在1976年、1996年和2013年达到波峰;在1997年、1989年、和2014年达到波谷，从而也表明封开暴雨日数变化存在15到16年的一个波动周期。
2.3 年暴雨量
通过数据分析可得近47年以来封开县平均年暴雨量为298.4mm，年暴雨量1989年和1990年最少，为55.9mm，2013年最多，为619.2mm，两者相差563.3mm。从图3中可知，暴雨量线性倾向方程b=-1.4147为负值，表明暴雨量有减少的趋势，但没有通过α=0.05水平信度检验，说明暴雨量减少趋势不明显。通过暴雨量5年滑动平均变化可知，主要存在4个明显的多暴雨期和5个少暴雨期，4个多暴雨期分别为20世纪70年代中期、20世纪80年代初期、20世纪90年代中后期、21世纪10年代初期;5个少暴雨期分别为20世纪70年代后期、20世纪90年代初期、20世纪90年代后期、21世纪00年代后期、21世纪10年代中期。从年代际暴雨量来看，1972—2018年封开县年暴雨量变化趋势为14.14mm/10a，47年来年暴雨量减少了66.5mm。
2.4 年暴雨强度
近47年来，封开县年暴雨强度平均值为69.1mm/d，最大值为104.3mm/d（2014年），最小值52.8mm/d（2007年）。从图4可知，年暴雨强度呈现多波动变化，并且根据线性倾向方程可知封开县年平均暴雨强度呈增加的趋势，但未通过α=0.05的显著性检验，表明暴雨强度增加趋势不明显。从五年滑动平均变化可知，20世纪80年代初期到中期暴雨强度处于偏强阶段;20世纪80年代后期到21世纪10年代初期暴雨强度处于偏弱阶段;21世紀中期暴雨强度处于偏强阶段。近47年封开县暴雨强度变化可知，大致变化为2个偏强阶段，1 个偏弱阶段。 2.5 年暴雨贡献率
为研究暴雨在总降水中的作用，暴雨贡献率可反映暴雨对洪涝的贡献大小，贡献率越大说明暴雨越集中，更容易发生洪涝。1972—2018年封开县暴雨洪涝贡献率年平均为19.6%，接近占总降水的四分之一，暴雨贡献率最大达38.5%（1976年），最小为4.1%（1990年）。从图5可知，封开县年暴雨贡献率呈微弱的减少趋势，但未通过α=0.05的显著性检验，表明暴雨贡献率减少趋势不明显。从五年滑动平均变化可知，1972—2018年封开县暴雨洪涝贡献率呈波动变化（图5），4个波峰分别出现在20世纪70年代中期、80年代初期到中期、90年代中期和21世纪10年代初期;4个波谷分别在1977年、1990年、1999年和2014年。
2.6 年暴雨初日和终日变化
近47年封开县暴雨的初终日和初日主要集中出现在4月，最早出现在1月3日（1992年），最迟出现在11月16日（1990年），平均初日为4月28日;暴雨终日最早出现在3月30日（2014年），最晚终日出现在12月16日（2013年），平均终日为8月22日。图6可知，1972-2018年封开县暴雨初日的日期为上升趋势;终日的日期为下降趋势，但变化的速度都较小，相关系数均未通过了置信度=0.05的显著性水平检验，说明暴雨初终日变化不明显。
3 周期变化
3.1 突变分析
Mann-Kendall统计检验方法（简称M-K）是一种非参数统计检验方法，优点在于不需要样本遵从一定的分布，也不受少数异常值的干扰，更适用于类型变量和顺序变量，根据数据绘制出UF和UB曲线图，然后据图进行分析。UF或UB大于0，说明序列呈上升趋势;反之，小于0，说明序列呈下降趋势。如果UF或UB超过临界值线（α=0.05的水平临界值±1.96），则表明上升或下降趋势显著，超出的范围确定为出现突变的时间区域。若两者在临界值内有交点，则该交点为突变开始的时间。如果检验出现多个突变点或者突变点在置信区外的时候，使用滑动T检验法，对上述突变点进行检验，检验中子序列长度分别为5、10、15a和20a来分析是否通过α=0.01信度检验，从而判断真正的突变开始时间。
从图7（a）中的UF和UB曲线可知，存在多个交点，暴雨日数呈波动变化，在显著性水平α=0.05的临界线内有10个交点，说明在这10年暴雨日数可能发生突变，经滑动T检验进一步检验，当子序列n（5a、10a、15a、20a）时，这些突变点都没超过99%的置信水平，表明暴雨日数近47年变化中未发生显著突变。从图7（b）封开县暴雨量M-K突变检验中可知，UF和UB曲线存在10个交点，说明暴雨量在这10年可能发生突变，经滑动T检验进一步检验，当子序列n（5、10、15、20a）时，这些突变点都没超过99%的置信水平，表明暴雨量近47年变化中未发生显著突变。从图7（c）封开县暴雨强度M-K突变检验中可知，UF和UB曲线存在19个交点，同样经滑动T进一步检验，当子序列n（5、10、15、20a）时，这些突变点都没超过99%的置信水平，表明暴雨量近47年变化中未发生显著突变。从图7（d）封开县暴雨贡献率M-K突变检验中可知，UF和UB曲线存在6个交点，进一步通过滑动T检验，当子序列n（5、10、15、20a）时，这些突变点都没超过99%的置信水平，表明暴雨量近47年变化中未发生显著突变。总体说明封开县近47年暴雨日数、暴雨量、暴雨强度和暴雨贡献率均没有发生明显突变。
3.2 小波分析
基于上述对暴雨日数和暴雨量的趋势变化分析，利用小波变化方法对气象要素的年際变化进行了周期分析。图示中白色区域为低值中心，红色区域为高值中心，分别代表了暴雨日数和暴雨量的增多和减少趋势。1972年到2018年，封开县暴雨日数和暴雨量都存在着“少一多-少”震荡周期变化。
图8中可知，暴雨日数和暴雨量的小波实部在尺度、时空分布上都比较相似。暴雨日数（图8a）存24-26a的长周期特征，20世纪80年代到21世纪00年代存在较明显10-14a周期特征，准4-6a年的周期特征贯穿整个时间段。暴雨量（图8b）在20世纪80年代到21世纪00年代存在24-26a的长周期，同样在20世纪80年代到21世纪00年代存在较明显12-14a周期特征，准4-6a年的周期为主尺度。
4 重现期变化
近47年来，封开最大日降水量为149.0mm，通过指数曲线分布理论，计算最大日降水量a、b值分别为59.31、61.04，取重现期t=5、10、15、20、30、50、100、150、200，计算封开最大日降水量的设计气候极值结果见表1。
由表1可知，封开县5年一遇的最大日降水量是102.5mm，10年一遇的是120.4mm，50年一遇的是161.8mm，100年一遇的则是179.7mm，200年一遇的则是197.5mm。用实况资料对比计算可知，如果降水量是120mm以上，则估算重现期为9.8年，实测值中封开47年来共出现5次120mm以上的日降水量，平均9.7年1次，与估算值几乎一致;如果日降水量是90mm，实测值中平均2.2年1次，略低于估算的重现期3.0年1次;如果日降水量是80mm，平均1.7年1次，略低于估算的重现期2.0年1次。从而可知用指数分布函数来估算的重现期与封开实际的重现期大体相近，表明此方法是可用的，并且参考价值高。
5 结论
（1）封开县全年均有暴雨出现，6月份暴雨日数最多，其后是5月、7月和4月;近47a，封开前汛期（4到6月）出现暴雨频次共109d，占全年暴雨日数的53.7%;后汛期（7到9月）出现暴雨频次共58d，占全年暴雨日数的28.6%;大暴雨日数主要集中在6到9月，占全年大暴雨总日数的66.7%，特大暴雨日数0d。 （2）封开县近47年的年平均暴雨日数为4.3d，年暴雨量为298.4mm，年暴雨强度平均值为69.1mm/d，暴雨洪涝贡献率年平均为19.6%。封开县年暴雨日数、暴雨量、暴雨贡献率呈现减少趋势，暴雨强度呈现增加趋势，但都未通过相关性检验，表明减少和增加趋势都不明显。暴雨的年纪变化较大，最多年份暴雨日数为8d，最小的年份为1d，年暴雨日数以0.205d/10a的速率减少。
（3）封开县暴雨平均初日为4月28日，平均终日为8月22日，暴雨初日最早出现在1月3日（1992年），最晚终日出现在12月16日（2013年）。近47年封开县暴雨初日的日期为上升趋势;终日的日期为下降趋势，但是变化都不明显。
（4）封开县近47年暴雨日数、暴雨量、暴雨强度、暴雨贡献率均没有发生明显突变。
（5）封开县年暴雨日数和暴雨贡献率均存在准4-6a的振荡周期，准24-26a的长周期振荡
（6）封开县5年一遇的最大日降水量是102.5mm，10年一遇的是120.4mm，50年一遇的是161.8mm，100年一遇的则是179.7mm，200年出现最大日降水量则是197.5mm。用实况资料对比可知，封开最大日降水量120mm属于9.7a一遇，90mm属于2.2a，80mm属于1.7a一遇。
参考文献：
[1] 王丽文.珠海市年雨量和年最大日雨量多年一遇的极值计算[J].广东气象，2006（01）.
[2] 董国业，伍淑瑜，李耀安.广东省暴雨的气候特征分析[J].安徽农业科学，2010（25）.
[3] 杨水泉.用极值分布计算黔南最大一日降水量的重现期[J].贵州气象，1997（06）.
[4] 王曉光.气象要素重现期的计算方法与比较[J].内蒙古气象，2015（05）.
[5] 王秀萍.1964-2013年大连地区暴雨气候特征及变化规律[J].气象与环境学报，2015（03）.
[6] 薛宇峰.近50年来湛江韶关气候变化的小波分析[J].广东气象，2006（01）.
[7] 李英.2015年茂名主要气象灾害和最大日降水量重现期计算[J].广东气象，2016（6）.
[8] 屠其璞，王俊德，丁裕国，等.气象应用概率统计学[M].北京气象出版社，1984
[9] 魏风英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京气象出版社，1999.
[10] 陈冰.化州暴雨气候特征分析及极端事件重现期计算[J].气象研究与应用，2014（04）.
[11] 钟美英，李凤梅.五华县近52年降水统计分析及最大降水量重现期的估算[J].广东水利水电，2010（12）.
（作者单位：广东省封开县气象局）
关键词：暴雨;趋势分析;特征分析;Mann-Kendall检验;滑动T检验
封开县属亚热带季风湿润气候，受到季候风影响，太阳辐射强，光照充足，雨量充沛，气候温暖，冬短夏长，无霜期长;年雨量较充足，但年际间变率大;雨热同季，但由于干季和湿季的差异明显，常导致在汛期期间出现不同程度的洪涝，而在冬、春季容易出现干旱，俗称“十年有九旱”。为了做好科学的蓄水工作，预防出现冬春季节性干旱缺水，首先需要做短期气候预测，其次更需要对封开县降雨的气候特征做深入的分析研究，降雨量的多年一遇的特大降水，以及暴雨的气候变化趋势等。国内在暴雨的气候特征及暴雨多年一遇极值方面已有不少研究，如王丽文对珠海市年雨量和年最大日雨量多年一遇的极值进行计算统计，得出了珠海市20年一遇的估算年最大日雨量是455mm，30年一遇是503mm，50年一遇是565mm，100年一遇的则是648mm等结论作为参考。董国业等分析近51年广东暴雨的气候特征发现，暴雨雨量有明显的年际变化。杨水泉用极值分布计算过黔南各县市最大降雨量的重现期，得出了都匀、罗甸等地的50年、100年、200年一遇的降雨量。本文利用封开县1972～2018年的降水资料，对封开县暴雨的气候特征以及极端降水的重现期进行分析，以期为当地政府防灾减灾工作、防汛抗洪等都具有重要的现实意义参考依据。
1 资料与方法
采用1972～2018年封开县国家基本站逐日降水量资料，按照广东省降水强度等级划分标准，以24h（20：00～次日20：00）日降水量R≥50mm统计为一个暴雨日，R≥100mm统计为一个大暴雨日，R≥250mm统计为一个特大暴雨日。暴雨降水量为暴雨以上的降水量之和，暴雨强度定义为暴雨量与同时段暴雨日数之比，暴雨贡献率定义为暴雨以上降水总量与年总降水量之比。本文利用线性趋势系数进行相关性检验、采用Mann-Kendall检验法进行暴雨日数、暴雨强度、暴雨贡献率突变检验，Morlet小波法进行暴雨日数、暴雨量周期分析，并用指数（Exponential）曲线分布理论计算不同重现期的降水极值。
2 暴雨特征分析
2.1 月暴雨日数
图1可知封开县暴雨日数存在明显的月变化，呈现单峰型，3月开始为暴雨的突增期，11月为暴雨的陡减期。封开县6月份暴雨日数最多，其后是5月、7月和4月，暴雨主要集中出现在4月到7月份，占到暴雨总日数的66.5%。近47a，封开前汛期（4到6月）出现暴雨频次共109d，占全年暴雨日数的53.7%，其中大暴雨7d，特大暴雨0d;后汛期（7到9月）出现暴雨频次共58d，占全年暴雨日数的28.6%，其中大暴雨8d，特大暴雨0d;暴雨主要出现在前汛期，大暴雨在前汛期和后汛期出现次数相当。
2.2 年暴雨日数
1972-2018年封开县年平均暴雨日数为4.3d。从图2（图略）中可知，封开县暴雨日数年际差较为明显，1976年、1996年和2013年暴雨日数最多达到8d，最少为1977年、1989年、1990年、1999年和2014年都为1d，暴雨日数最多年和最少年相差7d。近47a来，封开县年暴雨日数以0.205d/10a的速率减少，在通过线性倾向估计，利用最小二乘法，得出复相关系数r=0.142，小于查表值r0.05=0.27594，表示未通过α=0.05的显著性水平检验，减少趋势不明显。从暴雨五年滑动平均值趋势分析来看，封开县暴雨日数出现了3次波动，分别在1976年、1996年和2013年达到波峰;在1997年、1989年、和2014年达到波谷，从而也表明封开暴雨日数变化存在15到16年的一个波动周期。
2.3 年暴雨量
通过数据分析可得近47年以来封开县平均年暴雨量为298.4mm，年暴雨量1989年和1990年最少，为55.9mm，2013年最多，为619.2mm，两者相差563.3mm。从图3中可知，暴雨量线性倾向方程b=-1.4147为负值，表明暴雨量有减少的趋势，但没有通过α=0.05水平信度检验，说明暴雨量减少趋势不明显。通过暴雨量5年滑动平均变化可知，主要存在4个明显的多暴雨期和5个少暴雨期，4个多暴雨期分别为20世纪70年代中期、20世纪80年代初期、20世纪90年代中后期、21世纪10年代初期;5个少暴雨期分别为20世纪70年代后期、20世纪90年代初期、20世纪90年代后期、21世纪00年代后期、21世纪10年代中期。从年代际暴雨量来看，1972—2018年封开县年暴雨量变化趋势为14.14mm/10a，47年来年暴雨量减少了66.5mm。
2.4 年暴雨强度
近47年来，封开县年暴雨强度平均值为69.1mm/d，最大值为104.3mm/d（2014年），最小值52.8mm/d（2007年）。从图4可知，年暴雨强度呈现多波动变化，并且根据线性倾向方程可知封开县年平均暴雨强度呈增加的趋势，但未通过α=0.05的显著性检验，表明暴雨强度增加趋势不明显。从五年滑动平均变化可知，20世纪80年代初期到中期暴雨强度处于偏强阶段;20世纪80年代后期到21世纪10年代初期暴雨强度处于偏弱阶段;21世紀中期暴雨强度处于偏强阶段。近47年封开县暴雨强度变化可知，大致变化为2个偏强阶段，1 个偏弱阶段。 2.5 年暴雨贡献率
为研究暴雨在总降水中的作用，暴雨贡献率可反映暴雨对洪涝的贡献大小，贡献率越大说明暴雨越集中，更容易发生洪涝。1972—2018年封开县暴雨洪涝贡献率年平均为19.6%，接近占总降水的四分之一，暴雨贡献率最大达38.5%（1976年），最小为4.1%（1990年）。从图5可知，封开县年暴雨贡献率呈微弱的减少趋势，但未通过α=0.05的显著性检验，表明暴雨贡献率减少趋势不明显。从五年滑动平均变化可知，1972—2018年封开县暴雨洪涝贡献率呈波动变化（图5），4个波峰分别出现在20世纪70年代中期、80年代初期到中期、90年代中期和21世纪10年代初期;4个波谷分别在1977年、1990年、1999年和2014年。
2.6 年暴雨初日和终日变化
近47年封开县暴雨的初终日和初日主要集中出现在4月，最早出现在1月3日（1992年），最迟出现在11月16日（1990年），平均初日为4月28日;暴雨终日最早出现在3月30日（2014年），最晚终日出现在12月16日（2013年），平均终日为8月22日。图6可知，1972-2018年封开县暴雨初日的日期为上升趋势;终日的日期为下降趋势，但变化的速度都较小，相关系数均未通过了置信度=0.05的显著性水平检验，说明暴雨初终日变化不明显。
3 周期变化
3.1 突变分析
Mann-Kendall统计检验方法（简称M-K）是一种非参数统计检验方法，优点在于不需要样本遵从一定的分布，也不受少数异常值的干扰，更适用于类型变量和顺序变量，根据数据绘制出UF和UB曲线图，然后据图进行分析。UF或UB大于0，说明序列呈上升趋势;反之，小于0，说明序列呈下降趋势。如果UF或UB超过临界值线（α=0.05的水平临界值±1.96），则表明上升或下降趋势显著，超出的范围确定为出现突变的时间区域。若两者在临界值内有交点，则该交点为突变开始的时间。如果检验出现多个突变点或者突变点在置信区外的时候，使用滑动T检验法，对上述突变点进行检验，检验中子序列长度分别为5、10、15a和20a来分析是否通过α=0.01信度检验，从而判断真正的突变开始时间。
从图7（a）中的UF和UB曲线可知，存在多个交点，暴雨日数呈波动变化，在显著性水平α=0.05的临界线内有10个交点，说明在这10年暴雨日数可能发生突变，经滑动T检验进一步检验，当子序列n（5a、10a、15a、20a）时，这些突变点都没超过99%的置信水平，表明暴雨日数近47年变化中未发生显著突变。从图7（b）封开县暴雨量M-K突变检验中可知，UF和UB曲线存在10个交点，说明暴雨量在这10年可能发生突变，经滑动T检验进一步检验，当子序列n（5、10、15、20a）时，这些突变点都没超过99%的置信水平，表明暴雨量近47年变化中未发生显著突变。从图7（c）封开县暴雨强度M-K突变检验中可知，UF和UB曲线存在19个交点，同样经滑动T进一步检验，当子序列n（5、10、15、20a）时，这些突变点都没超过99%的置信水平，表明暴雨量近47年变化中未发生显著突变。从图7（d）封开县暴雨贡献率M-K突变检验中可知，UF和UB曲线存在6个交点，进一步通过滑动T检验，当子序列n（5、10、15、20a）时，这些突变点都没超过99%的置信水平，表明暴雨量近47年变化中未发生显著突变。总体说明封开县近47年暴雨日数、暴雨量、暴雨强度和暴雨贡献率均没有发生明显突变。
3.2 小波分析
基于上述对暴雨日数和暴雨量的趋势变化分析，利用小波变化方法对气象要素的年際变化进行了周期分析。图示中白色区域为低值中心，红色区域为高值中心，分别代表了暴雨日数和暴雨量的增多和减少趋势。1972年到2018年，封开县暴雨日数和暴雨量都存在着“少一多-少”震荡周期变化。
图8中可知，暴雨日数和暴雨量的小波实部在尺度、时空分布上都比较相似。暴雨日数（图8a）存24-26a的长周期特征，20世纪80年代到21世纪00年代存在较明显10-14a周期特征，准4-6a年的周期特征贯穿整个时间段。暴雨量（图8b）在20世纪80年代到21世纪00年代存在24-26a的长周期，同样在20世纪80年代到21世纪00年代存在较明显12-14a周期特征，准4-6a年的周期为主尺度。
4 重现期变化
近47年来，封开最大日降水量为149.0mm，通过指数曲线分布理论，计算最大日降水量a、b值分别为59.31、61.04，取重现期t=5、10、15、20、30、50、100、150、200，计算封开最大日降水量的设计气候极值结果见表1。
由表1可知，封开县5年一遇的最大日降水量是102.5mm，10年一遇的是120.4mm，50年一遇的是161.8mm，100年一遇的则是179.7mm，200年一遇的则是197.5mm。用实况资料对比计算可知，如果降水量是120mm以上，则估算重现期为9.8年，实测值中封开47年来共出现5次120mm以上的日降水量，平均9.7年1次，与估算值几乎一致;如果日降水量是90mm，实测值中平均2.2年1次，略低于估算的重现期3.0年1次;如果日降水量是80mm，平均1.7年1次，略低于估算的重现期2.0年1次。从而可知用指数分布函数来估算的重现期与封开实际的重现期大体相近，表明此方法是可用的，并且参考价值高。
5 结论
（1）封开县全年均有暴雨出现，6月份暴雨日数最多，其后是5月、7月和4月;近47a，封开前汛期（4到6月）出现暴雨频次共109d，占全年暴雨日数的53.7%;后汛期（7到9月）出现暴雨频次共58d，占全年暴雨日数的28.6%;大暴雨日数主要集中在6到9月，占全年大暴雨总日数的66.7%，特大暴雨日数0d。 （2）封开县近47年的年平均暴雨日数为4.3d，年暴雨量为298.4mm，年暴雨强度平均值为69.1mm/d，暴雨洪涝贡献率年平均为19.6%。封开县年暴雨日数、暴雨量、暴雨贡献率呈现减少趋势，暴雨强度呈现增加趋势，但都未通过相关性检验，表明减少和增加趋势都不明显。暴雨的年纪变化较大，最多年份暴雨日数为8d，最小的年份为1d，年暴雨日数以0.205d/10a的速率减少。
（3）封开县暴雨平均初日为4月28日，平均终日为8月22日，暴雨初日最早出现在1月3日（1992年），最晚终日出现在12月16日（2013年）。近47年封开县暴雨初日的日期为上升趋势;终日的日期为下降趋势，但是变化都不明显。
（4）封开县近47年暴雨日数、暴雨量、暴雨强度、暴雨贡献率均没有发生明显突变。
（5）封开县年暴雨日数和暴雨贡献率均存在准4-6a的振荡周期，准24-26a的长周期振荡
（6）封开县5年一遇的最大日降水量是102.5mm，10年一遇的是120.4mm，50年一遇的是161.8mm，100年一遇的则是179.7mm，200年出现最大日降水量则是197.5mm。用实况资料对比可知，封开最大日降水量120mm属于9.7a一遇，90mm属于2.2a，80mm属于1.7a一遇。
参考文献：
[1] 王丽文.珠海市年雨量和年最大日雨量多年一遇的极值计算[J].广东气象，2006（01）.
[2] 董国业，伍淑瑜，李耀安.广东省暴雨的气候特征分析[J].安徽农业科学，2010（25）.
[3] 杨水泉.用极值分布计算黔南最大一日降水量的重现期[J].贵州气象，1997（06）.
[4] 王曉光.气象要素重现期的计算方法与比较[J].内蒙古气象，2015（05）.
[5] 王秀萍.1964-2013年大连地区暴雨气候特征及变化规律[J].气象与环境学报，2015（03）.
[6] 薛宇峰.近50年来湛江韶关气候变化的小波分析[J].广东气象，2006（01）.
[7] 李英.2015年茂名主要气象灾害和最大日降水量重现期计算[J].广东气象，2016（6）.
[8] 屠其璞，王俊德，丁裕国，等.气象应用概率统计学[M].北京气象出版社，1984
[9] 魏风英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京气象出版社，1999.
[10] 陈冰.化州暴雨气候特征分析及极端事件重现期计算[J].气象研究与应用，2014（04）.
[11] 钟美英，李凤梅.五华县近52年降水统计分析及最大降水量重现期的估算[J].广东水利水电，2010（12）.
（作者单位：广东省封开县气象局）