Spatiotemporal variations of the precipitation concentration index and seasonal precipitation characteristics in the Yalung Zangbo River Basin from 1981 to 2024
Received date: 2025-03-03
Revised date: 2025-04-24
Online published: 2025-08-13
The precipitation concentration index (PCI) is a measure of precipitation during the year. Based on the monthly precipitation data of 15 meteorological stations in the Yarlung Zangbo River Basin (YZRB) from 1981 to 2024, the spatiotemporal variation characteristics of PCI, the amount of seasonal precipitation, its frequency and intensity over the last 44 years, and the reasons for a change in PCI were analyzed using a linear equation, Person coefficient, and five mutation tests, including the Mann-Kendall and Cramer tests. The results indicated that (1) The PCI increased from east to west in YZRB, whereas annual precipitation, precipitation frequency, and precipitation intensity decreased from east to west. (2) Over the past 44 years, the PCI decreased at a rate of -0.26 per decade, indicating a trend toward more evenly distributed monthly precipitation throughout the year. Precipitation exhibited an increasing trend from January to July and October (the fastest increase in July), and it decreased in other months (the most in September). Monthly precipitation accounted for the proportion of annual precipitation (MPAP), which increased in February and April-July (the largest in May). MPAP was decreased in other months (the largest decrease in September). (3) The increase of precipitation in spring, summer, and winter was primarily due to the increase in precipitation intensity, whereas the decrease of precipitation frequency played a major role in the decreased amount of precipitation during autumn. Furthermore, the increase in annual precipitation intensity resulted from the significant increase of the Tibetan Plateau-1 index and the western Pacific warm pool intensity index. The decrease in the PCI was related to a decrease in the seasonal difference under the background of warming. (4) The PCI was lower only in the 2000s, but was higher in the other three decades, although there was a sudden change in the early 1990s. The abrupt changes in annual precipitation, frequency, and intensity occurred during the first 10 years of the 2000s and the middle and late 1990s.
DU Jun , GAO Jiajia , CHEN Tao , Tsewang , Pakgordolma . Spatiotemporal variations of the precipitation concentration index and seasonal precipitation characteristics in the Yalung Zangbo River Basin from 1981 to 2024[J]. Arid Zone Research, 2025 , 42(7) : 1159 -1172 . DOI: 10.13866/j.azr.2025.07.01
图4 1981—2024年雅江流域平均月降水量及其气候倾向率(a)和各月降水量占年降水量百分比(MPAP)及其气候倾向率(b)Fig. 4 Average monthly precipitation and its climate tendency rate (a), and the monthly precipitation accounts for the proportion of annual precipitation (MPAP) and its climate tendency rate (b) in YZRB from 1981 to 2024 |
表1 1981—2020年雅江流域年、季降水量、降水频率和降水强度及PCI的年代际变化Tab. 1 Decadal anomaly of annual and seasonal precipitation amount, frequency and intensity, as well as PCI in YZRB from 1981 to 2020 |
时间 | 降水量/mm | 降水频 率/% | 降水强度 /(mm·d-1) | 年PCI | |
---|---|---|---|---|---|
1981—1990年 | 春季 | -12.9 | -0.5 | -0.37 | 2.0 |
夏季 | -41.4 | -0.7 | -0.46 | ||
秋季 | 5.0 | 0.3 | -0.11 | ||
冬季 | 0.3 | 0.1 | -0.08 | ||
全年 | -49.1 | -0.8 | -0.35 | ||
1991—2000年 | 春季 | -6.4 | -0.4 | -0.21 | 0.1 |
夏季 | 12.7 | 0.4 | 0.03 | ||
秋季 | 5.1 | 0.2 | 0.25 | ||
冬季 | -0.2 | 0.2 | -0.19 | ||
全年 | 11.0 | 0.4 | 0.04 | ||
2001—2010年 | 春季 | 4.5 | 0.2 | 0.09 | -0.8 |
夏季 | -13.7 | 0.1 | -0.28 | ||
秋季 | 0.4 | 0.1 | -0.07 | ||
冬季 | 0.0 | -0.1 | -0.16 | ||
全年 | -8.8 | 0.3 | -0.16 | ||
2011—2020年 | 春季 | 1.9 | 0.1 | 0.13 | 0.4 |
夏季 | 1.0 | -0.4 | 0.27 | ||
秋季 | -5.6 | -0.3 | -0.19 | ||
冬季 | 0.4 | -0.2 | 0.35 | ||
全年 | -2.4 | -0.8 | 0.12 |
注:距平为与1991—2020年差值。 |
表2 基于5种突变检验法的1981—2024年雅江流域平均年PCI、降水量、降水频率和降水强度突变年份Tab. 2 Mutation years of average annual PCI, precipitation amount, frequency and intensity in YZRB from 1981 to 2024 based on five mutation tests |
时间 | 突变检验法 | ||||
---|---|---|---|---|---|
Mann-Kendall | Cramer | MTT | Yamamoto | Pettitt | |
PCI | 1990年 | 2008年 | 1992年 | - | 1992年 |
降水量 | 1984年 | 2003年 | 2005年 | 2005年 | 1994年 |
降水频率 | - | 2003年 | 2004年 | 2004年 | 2003年 |
降水强度 | 1986年 | - | - | - | 1989年 |
注:MTT为滑动t检验法;“-”表示无突变年。 |
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