降水是影响农作物生产和粮食安全的重要因素，气候变暖带来的干湿变化对区域农业生产具有重要影响[1-2]。相关学者对作物生长季降水等农业气候资源特征进行了大量研究，姜丽霞等[3]研究了黑龙江省作物生长季及其各月降水时空演变特征，结果表明，5—9月降水总量呈增多趋势，空间分布差异较大；徐建鹏等[4]研究了皖南茶叶生长季气候资源变化特征；晁乾红等[5]研究了致灾暴雨对农业生产的影响，并建立了脆弱性曲线；张波等[6]通过计算贵州省水稻不同生育期的有效降水量和需水量，分析了水稻不同生育阶段需水量的变化特征；庞艳梅等[7]研究了气候变化对四川盆地主要粮食作物生产潜力的影响，结果表明，降水量变化是作物气候生产潜力出现空间差异的主要原因。
遂宁地处四川盆地中部丘陵地区，该区是水稻暴雨洪涝中高敏感区，也是干旱发生频率较高的区域[8-9]。遂宁大春粮食播种面积和产量占全年全市粮食生产总量的80%左右，大春生产季还有多种水果、蔬菜产出。研究区大春生产季降水量总体较为充足，但年际波动较大，年内时空分布不均，如2006年特大干旱、2012年“9·10”区域性大暴雨、2013年冬春连旱及“6·30”特大暴雨、2022年极端高温伏旱等均给大春农业生产造成重大影响。目前，对研究区降水特征的研究，主要集中在灾害性天气过程成因分析、预测预报模型的检验以及极端降水特点等方面[10-12]，针对大春生产季降水资源特征的研究较少。基于此，本研究利用研究区3个国家气象站1961—2022年日降水资料，分析大春生产季降水特征，为大春生产农业气候资源利用及农业防灾减灾工作提供参考。
1 资料与方法
1.1 资料来源
研究选择遂宁、射洪、蓬溪3个气象站1961—2022年3—10月逐日降水资料，数据均来源于遂宁市气象局，缺测、疑误数据已按GB/T 35221—2017《地面气象观测规范》要求完成质量控制。
1.2 研究方法
研究区大春生产季各月和总降水量、雨日数序列利用3站的算术平均值计算；最大降水量极值序列从3站逐年值中挑选极值建立。利用气候趋势分析和累积距平法分析气候变化特征。
1.2.1 气候趋势分析
该方法用于分析各降水要素的变化趋势。用 表示样本量为 的某一气候变量， 表示其对应的时间，建立 与 之间的一元线性回归方程，具体如式（1） 。
1.2.2 累积距平法
式中， 为t时刻的累积距平； 为第i个时刻的原始气象观测数据； 为整个序列的算术平均值；n为数据序列的总长度。计算出全部累积距平值后绘制累积距平曲线，累积距平曲线呈上升趋势，表示距平值增加；呈下降趋势则表示距平值减少。
1.2.3 降水量异常度及其等级划分
根据GB/T 21986—2008《农业气候影响评价：农作物气候年型划分方法》，降水异常度以降水距平百分率（ ）表示，计算方法如式（4） 。
式中， 为大春生产季降水量（mm）； 指研究时段内单季降水量序列多年平均值。按 15%< <30%、-15%≤ ≤15%、-30%< <-15%、 ≤-30%将大春生产季总降水量分为多、偏多、正常、偏少和少5个等级，以评估研究区大春生产季降水量异常度等级。
1.2.4 不同强度降水量等级划分
参考QX/T 489—2019《降雨过程等级》的划分依据，单站日降水量在0.1~9.9、10.0~24.9、25.0~49.9、50.9~99.9、100.0~249.9和250.0 mm以上，分别为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨。根据当地气候特征及农业气象服务工作实际，将暴雨、大暴雨、特大暴雨3个等级合并为“暴雨以上”。
2 结果与分析
2.1 大春生产季降水量及其历年变化特征
2.1.1 季总降水量
根据气象数据分析可知，1961—2022年研究区大春生产季（3—10月）总降水量在491.0～1 196.8 mm，平均为882.0 mm，降水量极差705.8 mm，变异系数21.4%；大春生产季总降水量占全年总降水量的86.2%～96.7%，平均为92.6%。由图1A可知，1961—2022年研究区大春生产季总降水量呈上升趋势，倾向率为15.0 mm/10 a，但趋势未通过显著性检验。进一步分析阶段降水量变化特征可知，1991—2022年，大春生产季总降水量变化较大，气候倾向率为76 mm/10 a，通过0.05水平显著性检验。利用累积距平法分析大春生产季降水的年变化特征，由图1B可知，1960—2000年总体呈减少趋势，其中1960s—1980s为缓慢减少趋势，1990s—2000s为快速减少趋势，2008年后逐步上升，2010年后呈明显的上升趋势。
2.1.2 月降水量
2.2 大春生产季降水异常度及其等级
根据降水距平百分率计算结果可知，1961—2022年，研究区大春生产季降水等级为正常的有37年，占比59.7%；偏多、偏少等级均为8年，占比12.9%；多雨等级为5年，分别为1981年、2012年、2013年、2020年和2021年；少雨等级4年，分别为1994年、1996年、1997年和2006年。
2.3 大春生产季不同强度降水总量及其贡献率
小雨、中雨、大雨、暴雨以上4个强度降水总量及其贡献率分析结果见表1。其中，暴雨以上降水量最大，为241.1 mm；其次是中雨、大雨，分别为226.1、211.7 mm；小雨最少，为203.2 mm。上述4个强度降水量的贡献率与对应降水总量大小一致，即暴雨以上>中雨>大雨>小雨，贡献率分别为27.3%、25.6%、24.0%和23.0%。进一步分析4个强度降水量的变化趋势，暴雨以上降水量呈增加趋势，气候倾向率为23.3 mm/10 a，通过了0.05水平显著性检验，其余3个等级降水量无明显变化。
表1 不同强度降水量及贡献率 |
| 指标 | 小雨 | 中雨 | 大雨 | 暴雨以上 |
|---|---|---|---|---|
| 降水量/mm | 203.2 | 226.1 | 211.7 | 241.1 |
| 贡献率/% | 23.0 | 25.6 | 24.0 | 27.3 |
2.4 大春生产季雨日数及变化特征
2.4.1 季总雨日数
1961—2022年研究区大春生产季≥0.1 mm的平均雨日数为101.2 d，1964年雨日数最多（129.7 d），2006年雨日数最少（75.3 d），极差54.4 d，变异系数9.7%。由图3可知，大春生产季总雨日数呈减少趋势，气候倾向率为-1.8 d/10 a，通过0.05水平显著性检验。根据气候数据可知，1961—2022年研究区大春生产季雨日数占全年的66.4%～86.1%，平均为76.1%。
2.4.2 月雨日数
2.5 大春生产季不同强度雨日数变化特征
大春生产季小雨、中雨、大雨、暴雨以上4个强度的雨日数及其在全季中的比重分析结果显示，小雨日数最多，为77.8 d，占全季总雨日数的76.9%；中雨次之，为14.4 d，占全季总雨日数的14.2%；大雨为6.1 d，占全季总雨日数的6.0%；暴雨以上最少，为2.9 d，占全季总雨日数的2.9%。进一步分析4个等级强度的雨日数年变化趋势，发现小雨日数呈减少趋势，气候倾向率为-1.6 d/10 a；暴雨以上雨日数呈增加趋势，气候倾向率为0.2 d/10 a，均通过0.05水平显著性检验；中雨、大雨日变化趋势不明显。
2.6 大春生产季日最大降水量及变化特征
1961—2022年，研究区大春生产季年日最大降水量在50 mm以上，其中有48年日最大降水量在100 mm以上，5年在250 mm以上，极端最大值为323.7 mm（2013年6月30日遂宁站）。1960s—2010s各年代日最大降水量极端分别为264.4、163.3、158.0、198.4、278.0和323.7 mm，其中1960s—1980s呈下降趋势，1980s—2010s呈增加趋势。大春生产季日最大降水量变化趋势分析表明，1961—2022年日最大降水量呈增加趋势，气候倾向率为12.1 mm/10 a，通过0.05水平显著性检验。
3 结论与讨论
本研究基于遂宁市3个国家气象站1961—2022年大春生产季（3—10月）逐日降水资料，分析大春生产季降水异常度及其等级，并利用线性趋势分析和累积距平分析，探究降水量、雨日数、不同强度降水和日最大降水量的变化特征，得出以下结论。
（1）研究区大春生产季总降水量和月降水量的年际变化较大。季平均总降水量为882.0 mm，占全年总降水量的92.6%；季总降水量极差705.8 mm，变异系数21.4%。1961—2022年大春生产季总降水量气候倾向率为15.0 mm/10 a。从季内各月降水量数据来看，3—7月降水量逐步增加，8—10月逐步减少；7月降水量最大，达到190.8 mm，6月降水量呈增加趋势，气候倾向率为10.8 mm/10 a。
（2）研究区大春生产季降水等级为正常的有37年，占比59.7%；偏多、偏少等级均为8年，占比均为12.9%；4个少雨年和5个多雨年主要出现在1990s—2010s。
（3）4个强度降水中，暴雨以上降水量对全季总降水量的贡献最大。4个强度降水量的贡献率顺序为暴雨以上>中雨>大雨>小雨，暴雨以上降水量气候倾向率为23.3 mm/10 a。
（4）研究区大春生产季总雨日数呈减少趋势，月雨日数的年变化较大。1961—2022年大春生产季平均雨日数101.2 d，占全年的76.1%，季雨日数极差54.4 d，变异系数9.7%，气候倾向率为-1.8 d/10 a。大春生产季内各月平均雨日数在9.5～15.6 d，极差12～19 d，变异系数24.7%～30.5%。
（5）4个强度降水的雨日数顺序为小雨>中雨>大雨>暴雨以上。暴雨以上雨日数的气候倾向率为0.2 d/10 a，小雨雨日数的气候倾向率为-1.6 d/10 a。
（6）研究区大春生产季日最大降水量呈增加趋势。1961—2022年，年日最大降水量均在50 mm以上，其中有48年在100 mm以上，极端最大为323.7 mm；日最大降水量的气候倾向率为12.1 mm/10 a。
综上，遂宁市大春生产季降水资源总量较为充足，但年际变化大、年内分布不均匀，日降水极端强度大，加之暴雨日数和降水量呈增加趋势，一定程度上加剧了大春生产上的旱涝风险，通过加强水利设施建设、合理调整作物播期、选用耐旱品种等多种方式减缓降水资源变化对农业生产的不利影响；同时应进一步加强旱涝特征及其降水变化对不同作物的影响研究，以进一步提升农业生产应对气候变化的能力。