当前世界环境

介绍

雨是一个非常重要的自然现象，可以说服人类生活。事实上，由于许多因素而落入某些区域的雨，可以分为三个部分：空间，时间和其他因素。降雨分析及其在特定位置的结果可以在上述三类中说明。几位研究人员研究了全球，区域和盆地降雨的分布，变异性和趋势。印度喀拉拉邦二十世纪的时间（月季度，季节性和年度）降雨趋势研究报告称，在西南季风期间的降雨量显着下降，并在季风季节季节增加。¹对印度恰蒂斯加尔邦的Seonath次盆地的降雨及其趋势进行了研究。他们使用修正的Mann-Kendall (MMK)(非参数)、Spearman的rho检验(参数)来检测趋势，并使用Sen的斜率来检测整个流域的年和季节降雨序列中观测到的下降趋势的趋势幅度。²

研究区

该研究区Dindigul区延伸超过6,266公里²位于泰米尔纳德邦的地理区域。全区总人口216万(2011年人口普查)。其中78%以上居住在农村地区。人口密度为每平方公里291人。该地区由14个街区组成，其中两个街区被认为是最干燥的部分。在播种的净面积中，只有9%的播种次数超过一次。该地区东部和中部的大多数村庄的播种面积不到净播种面积的40%。该地区以旱作农业为主，重要的湿地地带位于Shanmuganathi和Kodaganar盆地。这意味着，农业主要依靠降雨(旱作农业)。在季节分布上，由于西高岭的影响，西南季风的全部收益无法收获，东北季风是该地区的主要季风。 So an attempt has made to study the rainfall distribution, trend and variability over the station and trend in number of rainy days is also studied in the district. This includes the spatial variation of rainfall, variability over different seasons, and trend of rainfall.

图1：研究区域的位置 点击这里查看图

图二:雨量分布图 研究区域的仪表 点击这里查看图

Dindigul区是一家位于印度泰米尔纳德邦南部的硬岩地形。它位于9之间^o91'和10^o84'北纬和77^o24和78.^o44'东经。它发生在印度Toposheet Nos.58 F / 6-8,10-12,14-16的调查范围内;58 J / I-4和7覆盖总面积6,266.64公里²研究区位于科威河流域的子流域。该区正常的年降雨量约为700毫米至1,600毫米。研究区属于热带气候。4月至6月地区一般炎热干燥(夏季)，11月至1月(冬季)天气宜人。这个丘陵地区气温很低，降雨量也比较大。东北季风是该地区的主要水源。

材料和方法

1971-2014年期间的每日降雨量数据来自钦奈公共工程部，并制成表格，计算各雨量站的月度和季节性降雨量。对冬季(1 - 2月)、夏季(3 - 5月)、西南(6 - 9月)和东北季候风(10 - 12月)的降雨和雨天进行了季节分析。

图3:空间分布 Dindigul地区的年降雨量 点击这里查看图

图4：年平均降雨量 从1971年到2014年 点击这里查看图

趋势分析

季节和年度序列趋势的大小是用森估计器确定的^3.采用修正Mann-Kendall (MMK)检验分析时间序列趋势的统计学意义。⁴季节性和年降雨的Z值明显展示了研究区域的空间维度的趋势。⁵森的估计量⁶被广泛用于确定水文气象时间序列的趋势大小。⁷在该方法中，首先计算所有数据对的斜率（Ti）。

X_j和X_k分别为时刻j和k (j>k)的数据值。Tiis Sen的斜率估计的N个值的中位数，计算为

在时间序列中，b为正值表示上升(增加)的趋势，为负值表示下降(减少)的趋势。

为了确定水文气候变量存在统计学上显着趋势，如温度，降水和流动流动，参考气候变化，非参数Mann-Kendall（MK）测试已被许多研究人员采用。⁸MK方法在时间序列中搜索趋势，而不指定趋势是线性还是非线性。

统计数据被定义为

式中，N为数据点个数。假设(X_j- x_k） =θ.的价值号(θ）的计算方法如下:

这个统计数字表示所有考虑的差异的正差异数减去负差异数。对于大样本(N>10)，检验采用正态分布⁹平均值和差异如下：

其中，n是捆绑（比较值之间的零区别）组，以及TKIS中的数据点数k^TH.捆绑的小组。标准普通偏差（z统计）¹⁰，则计算为

如果%Z %> Z_{α/ 2}，在双面测试中以显着性水平拒绝零假设（HO）。在该分析中，零假设以99％和95％的置信水平进行测试。

图5：季节性分布 Dindigul地区的降雨量 点击这里查看图

降雨变异分析的统计程序

变化的CO效率（CV）是各个数据点如何对平均值变化的统计措施。更大的CV值是更大的空间变异性的指标，反之亦然。简历用于将降雨事件的变化程度划分为较小、中等和较大。当简历< 20%的变量更小，简历从20%到30%是可变的，而且简历> 30%是高度可变的。的地区简历> 30％据说易受干旱的影响。¹¹

图6：Dindigul区的月份降雨量 点击这里查看图

结果与讨论

降雨的时空分布

各台站的平均、方差、季节分布的降雨特征见表1。从图3和表2可以明显看出，该地区的正常年降雨量从700米到1600毫米不等。在西北部的Palani(709毫米)和东北部的Vedasandur(732.4毫米)附近最小。向南和西南方向逐渐增加，在Kodaikanal (1606.8 mm)附近达到最大。

很明显,最大1250毫米降雨量发生在1977年之后,1993年(1235.90毫米),而2013年收到的最低降雨量408毫米(图4)和地区的平均年降雨量为43年的时期从1971年到2014年是862.86毫米。

季节性分布降雨

东北季风贡献了439毫米（50％）的最大降雨，其次是贡献254毫米（29％），夏天贡献了147毫米（16.8％）和冬季贡献了26.8毫米的最低降雨（2.8％）（图5）。从Palani站（62.7％）观察到东北降雨的最高贡献，然后是KuthiriaYAR（62.0％）。在Kodavanari.e从南斯季风的39％观察到季节性分布比例平等，距离东北季风40.3％。

月平均降雨量

该区月平均降雨量如图6所示，1 - 5月降雨量呈增加趋势，6月降雨量呈减少趋势。直到11月，它又开始增加。在分析该盆地的月平均降雨量时，11月的最大降雨量为192.3毫米，其次是(10月)177.8毫米，2月的最小降雨量为14.6毫米。

降水变化分析

变异系数百分比从26 (Kodaikanal)到42.0% (Mardanadii Dam)不等。丁迪格尔地区的CV平均值为31.9%。根据Hare(1983)，如果CV> 30%，则降雨量是高度可变的。CV值越高，降水变异性越大，干旱发生的可能性越大。没有一个站属于变异性较小的类别(< 0.20)。从表1可以看出，有7个站属于中度变量，6个站属于高度变量。在中部地区观察到高度变异(> 0.30)。

表1：CV的分类如野兔（1983）

表2:Dindigul地区各站点平均降雨量的季节分布

*CV =变异系数

趋势分析

在表3中给出了Mann-Kendall分析扣除年龄和季节降雨趋势的趋势分析。改性Mann-Kendall（MMK）Z检验（10％，5％和1％的重要性）应用于不同站的年度和季节性降雨。

表3:Mann Kendall’s检验和使用Sen’s坡度的Dindigul地区降雨量级变化百分比

Z - Mann Kendall的Z测试
S - 森的估计

The magnitude of the trend in annual and seasonal rainfall has been determined using the Sen’s estimator is given in Table 3.As evident from table 3 that results were non-significant in majority of stations.Significant decreasing trend was observed during annual, South- west monsoon seasons in Kuthiraiyar station.The increase in annual rainfall varied between 10.11 mm/year (for Natham) to 0.29 mm/year (for Peranai and Kamachipuram) non significantly.

1%水平MMK z检验结果如表2所示，表明大部分台站在年、前季风和季风季节的趋势不显著。在所研究的13个站点中，只有一个站点(Kuthiraiyar)年降雨量呈现明显的下降趋势。在季风季节(西南和东北)，最大的减少是-72.4毫米/年的Mardanadi大坝(数据从1999年开始)，最小的减少是Palani站(-1.65毫米/年)。冬季降水增加趋势在0.13 mm/年(Kamachipuram)到2.06 mm/年(Nilakottai)之间变化。

雨天

该地区的下雨天的平均日为47.其中kodaikanal收到最多的雨天数（85.7），然后是Natham（56），Dindigul（51）和ChatraPatti（35.7），然后与virupatchi一起（36）以及virupatchi（37）。

表4:Dindigul地区气象站的雨天情况

在西南季风期间，15个雨天记录，在东北季风期间，记录了雨天。与西南季风相比，东北季风记录了更多数量的雨天。车站Kodaikanal，Mardanadi Dam和Natham在季风中录制了几乎相同的雨天数。结果表明，10月份（10.17）期间观察到更多数量的雨天，然后于11月（8.45）和9月份（6.59）。

表5：Mann Kendall在Dindigul区下雨天的测试和意义

Z - Mann Kendall的Z测试
s - 意义

Kodavanar和Virupatchi站记录了年度雨天的显着降低趋势。virupatchi是唯一的车站，它展示了除冬季以外的所有季节中的显着降低趋势（越来越趋势）。在位于丘陵地区的Kodaikanal站记录了最高的年雨天，称为山丘公主获得大量降雨量并分配主要德内特区集水量的数量。观察到所有季节的降雨趋势。然而，在雨天日，西南季风在90％的意义下观察到显着降低的趋势。在Palani，在西南季风和夏季观察到雨天的显着下降。

区内13个台站中，有5个台站录得西南季候风期间雨量显著减少的趋势。查特拉帕蒂站和纳塔姆站记录了东北季候风显著增加的趋势，而Virupatchi站记录了减少的趋势。

结论

对Dindigul 13个站点的降水趋势检测分析表明，降水量在年、季风和冬季均呈减少趋势。MKK检验表明，显著的降雨趋势仅在年、季风和前季风季节观测到，显著性水平为1%。年降雨量的增加在10.11毫米/年(纳塔姆)到0.29毫米/年(Peranai和Kamachipuram)之间变化不大。Kuthiraiyar站在年(-3.05 mm/年)和西南(-10 mm/年)季风季节显著减少。在西南季风期间，查特拉帕蒂站(-1.9)和Virupatchi站(-1.74)雨日数呈减少趋势。在Palani，西南季风期间降雨量显著减少(-1.65 mm/day)，而年降雨量无显著增加(2.4 mm/day)，但西南季风期间(-2.03)和夏季(-2.49)雨天显著减少。降水变率也较高(> 30%)，表明1971 - 2014年降水变化趋势不显著，气候变化可能影响降水变率。这就导致了该地区地下水开采的增加，有可能发生水旱灾害。由于该地区以旱作为主，季风期间雨天的减少和降雨的变化影响了农业实践，从而导致作物歉收。

承认

作者感谢布巴内斯瓦尔水资源管理理事会在NICRA项目下提供的财政支持。

参考

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