7.1.2 日极端降水分析
1.日极端降水统计分析
根据上述方法得出年最大日降水量（AMDP）平均值的分布特征。从图7.1-1中可以看出，长江中游是一个大值中心，之后往北向淮河流域依次递减，在淮河流域东部（江苏省沿海）为另一个大值中心[图7.1-1（a）]，这说明长江流域的梅雨锋降水对日极端降水的突出影响。而从AMDP的方差来看，除了和均值相同的长江中游大值中心和江苏省沿海大值中心外，在淮河北侧又出现了大值中心[图7.1-1（b）]，这说明淮河流域极端降水事件在空间上具有南北不同的特征。淮河流域南部主要受长江梅雨锋北伸的影响，而北侧有其独有的特征，虽然极端降水的均值较小，但是其方差较大。
图7.1-1 淮河流域年最大日降水量平均值分布
图7.1-2是淮河流域各站有观测记录以来最大日降水量分布图，大值中心区主要分布在沿长江的长江中游和淮河干流北侧区域，淮河下游里下河地区到长江口以北江苏沿海也有大值中心存在。通过进一步分析发现，大于200mm的日降水事件在大部分年份都有发生。各站出现极端降水的时间是随机的，1960—2000年期间都有发生，发生的区域也较为杂乱。这说明日极端降水事件的随机性可以用概率函数拟合。
图7.1-2 淮河流域各站有观测记录以来最大日降水量分布（单位：mm）
2.日极端降水GPD拟合分析
对图7.1-2中的各站观测最大日降水量（MDP）在不同显著性水平下求其重现期（图7.1-3），其结果与以上分析类似，显著性水平的增大会使重现期减小，这一效应对于MDP远大于次大降水的事件尤其明显。重现期在淮河流域的大部分区域为30～40年，同时对应于淮河北侧的MDP中心，重现期也存在一个中心，达100年[图7.1-3（a）和图7.1-3（c）]，而这一中心随着显著性的增加而消失[图7.1-3（b）]，体现了这一区域MDP较大的特征与这一区域较大的方差相对应。
图7.1-3（一） 日极端降水GPD拟合后最大日降水的重现期（单位：年）
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图7.1-3（二） 日极端降水GPD拟合后最大日降水的重现期（单位：年）
当显著性p=0.1时，重现期分别为5年、10年、15年、20年、30年、50年和100年的极端日降水量如图7.1-4所示，整个淮河流域都处在大值区域。长江和淮河之间的江淮流域是极值的中心区域，这里极端降水量都比较大，在未来的防洪中应该给予较多的关注和重视。江苏省的沿海区域为另一个极值中心。与观测最大日降水量分布不同的是，极值中心没有在淮河北侧出现，而是从淮河干流开始，向北依次递减。这一特征提示应对淮河北侧的MDP中心进行更详细的气候学研究。
图7.1-4（一） 显著性p=0.1时，GPD拟合不同重现期的极端日降水量（单位：mm）
图7.1-4（二） 显著性p=0.1时，GPD拟合不同重现期的极端日降水量（单位：mm）
图7.1-5（一） 显著性p=0.01时，GPD拟合不同重现期的极端日降水量（单位：mm）
当显著性p=0.05时，一定重现期的极端降水分布、大小与p=0.1时无明显的差别，但是当显著性提高至p=0.01时，一定重现期的极端降水中心向北扩张（图7.1-5），包括了淮河北侧区域，这再次说明了淮河北侧极端降水的特殊性。这一区域极端降水的重现期较长（图7.1-3），但是它的极端降水量和长江流域的相当（图7.1-1）：一方面，这一区域极端降水的概率低，同样的降水量在长江流域可能是50年一遇，而在这里可能变成了100年一遇；另一方面，这一区域的极端降水量很大，和长江流域的相当。这样的特征，给淮河流域的防洪调度决策和水利工程安全带来了更大的挑战。
图7.1-5（二） 显著性p=0.01时，GPD拟合不同重现期的极端日降水量（单位：mm）