长江流域极端降水与当地平均气温的响应关系分析

研究极端降水的非平稳性及对气温的响应有助于应对相关灾害事件带来的消极影响。基于长江流域1961-2020年降水和气温格点数据,建立广义极值模型以确定当日（T₀）和前1~9 d（T_1-9）当地平均气温是否会引起极端降水的非平稳性,然后通过等样本箱元法、分段线性回归法和指数回归法探讨极端降水对T₀和T_1-9的响应。结果表明：长江流域99.7%格点的极端降水是非平稳的,T₀和T_1-9共驱动74.4%格点的极端降水向非平稳演变,且T_1-9对极端降水的影响更大。流域极端降水随T₀升高主要呈低温时增加而高温时减少的峰值型结构,且峰值点气温以青藏高原东缘为界西低而东高并分别集中于9 ℃和24 ℃左右;同时,极端降水随T₀的变化率介于(-12.3%~53.6%)/℃之间,并以四川盆地为中心向四周呈超CC（Clausius-Clapeyron）、类CC和次CC变率的分布格局。极端降水随T_1-9上升在流域西部主要呈增加趋势而在中东部主要为峰值型结构,且峰值点在降水强度最大时出现在25 ℃附近;此外,极端降水随T_1-9的变化率由西至东从超CC变率过渡到类CC和次CC变率,并处于(-3.7%~33.8%)/℃之间且集中于4%/℃和10%/℃附近。随着降水极端性的增强,极端降水对气温变化的敏感性降低从而使其变化率的范围缩小;此外,超CC变率可能与对流降水和潜热释放等相联系,而峰值型结构或许与降水的冷却作用以及反气旋活动等有关。