Page 54 - 水利学报2025年第56卷第4期

图 8 海河流域降水数据结合年 PDO 指数分析结果

546 a 降水数据的主周期。如图所示，大同站主周期约
为 132 a，北京站、石家庄站和邯郸站主周期约为 66 a，
唐山站和天津站主周期约为 33 a，安阳站和德州站主
周期约为 17 a。依据图中 8 个站点相关主周期等值线
分布可以看出，海河山区降水的主周期较长约为 132 a，
接近山区的平原地区降水主周期约为 66 a，随着逐渐过

渡到平原和沿海地区，降水主周期继续缩短约为 33 a
和 17 a，表明海河流域降水演变的周期在空间分布上，
呈现由山区过渡到平原周期性由长到短的变化特征。
降水周期性变化主要与气候、地形和人类活动等密切
图 9 海河流域内各站点主周期的空间分布特征
相关，山丘区降水主要受地形抬升的显著影响，多发
地形雨且相对稳定 ［32］ ；相比之下平原区相较于山丘区受到人类活动直接影响较大，根据最新研究，人类
活动导致过去百年来全球降水变率增强 ［33］ 。因此，海河流域降水周期性在空间上呈现出上述特征。

4 讨论

4.1 未来一个时期海河流域降水丰枯预测 如图 10（a）所示，海河流域降水周期发生 33 a 的概率为
29%（将全局小波谱强度等价于各周期发生的可能性），是第一主周期。在此周期下可将 1477—2022 年
降水序列划分出 16 个整周期和最近正在发展的一个周期，周期内降水偏多和偏少年份分别平均持续
15.87 a 和 16.18 a。周期内小波正相位或负相位分别表征较强或较弱的降水信号，可作为降水偏多或偏
少的判断标准 ［34］ 。在此基础上，计算 16 个周期内降水偏多时期持续年份的分布概率，推测最近一个
周期内降水偏多时期持续时长，发现最近一个周期是以 2013 年为起点，尽管 2012 年也是降水偏多年
份，但根据周期划分属于上一个降水偏少周期的异常年份，2013—2022 年已经持续 10 a 降水偏多时
期，2022 年之后海河流域还能持续 4 ~ 8 a 降水偏多时期，随后步入降水偏少时期，偏少时期约 86% 概
率持续 15 ~ 18 a。更值得注意的是，由图 10（c）可知，16 个周期内降水偏多时期平均降水量呈现一个

— 472 —