TRMM降水数据在省级尺度的应用研究——以辽宁省为例

利用1998年1月~2010年12月空间连续分布的TRMM卫星3B43月降水量资料,借助气候倾向率指数和GIS空间分析技术,以辽宁省为例,对TRMM数据在省级尺度的适用性进行验证,并对辽宁省近13年来降水时空分布及其变化特征进行定量化分析。结果表明,TRMM降水数据与观测数据之间的线性相关性很高,数据具有较高的精度;辽宁省年降水量主要为425~1 082 mm,且总体上表现为由全区东南向西北依次递减的趋势;年内降水主要集中在5~9月,该时期的降水量占全年降水总量的70%以上,其中,7月份的降水量最大,为全年降水量的20%,而2月份最小,不足全年降水量的2%,季节性变化明显;近13年间,辽宁省平均年降水量总体上呈增加趋势,但在夏季降水量呈现减少的趋势,其中辽西区和辽中区尤为明显,说明近13年来这些地区春夏连旱的现象比较严重。     

基于TRMM数据的三峡库区降水时空分析——以重庆段为例

本文以三峡库区重庆段为研究对象,利用研究区内17个气象站点实测降水数据与1998—2017年库区范围内TRMM3B43 V7降水数据进行精度验证,结合克里金空间插值对原始数据进行修正,改善TRMM原始数据的精度问题,基于修正后的降水数据,分析三峡库区重庆段1998—2017年降水的时空分布特征。结果表明:修正后的TRMM降水数据与气象站点数据间整体一致性较高满足研究条件,但站点间的相关性具有一定差异。在研究时段内库区降水呈现出略微下降的趋势,季节降水分配不均,春、冬2季降水变率大,除秋季降水呈现上升趋势外,春、夏、冬3季均表现为下降。空间上呈现出自东北向西南逐渐减少的分布特征,降水中心位于北部,主城区域由于"雨岛"效应影响,降水相对较多。     

川渝盆地主汛期短时强降水事件日变化特征研究

利用四川盆地和重庆地区1980-2012年主汛期(5-9月)基本站小时降水观测资料,分析了短时强降水事件降水量、频次和强度的日变化特征,研究了短时强降水事件日峰值位相和空间分布特征,事件极值降水日变化和持续时间等分布特征,得出以下主要结论:1)川渝盆地短时强降水事件开始时间的日变化上(01:00-24:00时,北京时间,下同),表现为"V"型结构下典型夜间峰值位相特征;结束时间的日变化上,表现为多个峰值型结构分布.强降水事件持续时间的日变化上,频次和降水量均呈双峰型结构,频次极大峰值出现在3h,而强度上随着持续时间的延长,呈现逐渐增加的趋势;2)短时强降水事件极值开始时间空间分布上,极大频次和极大降水量出现在20:00-01:00时内,主要分布在盆地南部和西部大部分地区;日峰值频次结束时间主要发生在20:00-01:00时和08:00-13:00时两个时段内,主要分布于盆地南部、中部和西部大部分地区;3)短时强降水事件极值降水的日变化上,降水量和频次呈现单峰型结构,白天多为短时间(2~4h)强降水事件出现极值,而傍晚开始至第二天清晨,持续2~10h强降水事件出现极值均有发生;强降水事件极值降水持续时间日变化,1~24h内呈单峰型结构,峰值出现在2h.     

基于TRMM降水数据的云南干旱分析

根据2008~2012年TRMM3B43降水数据,通过计算TRMM降水距平和累积降水距平,分析云南省不同时间尺度下干旱的时空分布特征。结果表明,云南省干旱受降水影响显著,干旱主要发生在1、2、11和12月,其中特旱主要出现在11和12月,重旱主要出现在11、2、12和1月,中旱主要发生在12和2月,轻旱主要发生在2月,而在干旱频发月份中,干旱主要出现在滇中和滇西南地区;从云南省干旱累计来看,干旱主要出现在10月~次年1月,且主要出现在滇中地区;TRMM数据可用于中长期的旱情监测与评估,相对站点实测数据更适合于大尺度空间上宏观性的干旱监测。     

卫星资料的测雨产品在沈阳地区的适用性

利用2009—2011年夏季TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM)卫星的3B42测雨产品资料,与沈阳地区的降水事件进行对比,分析TRMM卫星探测的降水产品与沈阳国家观测站(区站号:54342)气象资料之间的差异,探讨TRMM卫星在沈阳的探测能力。结果表明:(1)TRMM卫星探测的降水量级偏小,降水事件的变化趋势存在明显差异;(2)6—7月TRMM卫星的探测结果能够揭示沈阳地区降水量的变化特征,但在7—8月存在误差;(3)对小雨探测的TS评分在0.35~0.45之间,但对小雨以上量级的探测能力存在明显不足。     

基于复合极值模型的暴雨重现期研究--以川东北地区为例

利用川东北地区29个气象观测站1960—2010年的逐年暴雨日数和暴雨日降水量资料,根据复合极值理论,建立了泊松广义帕累托复合极值模型,利用该模型对暴雨的重现周期进行了分析。研究结果表明：1）该地区暴雨发生日数序列服从泊松分布,暴雨日降水量序列服从广义帕累托分布;2）复合极值模型不仅综合考虑了暴雨的多要素特征,而且拟合效果良好;3）在当前气候条件下,该地区50年一遇和100年一遇的暴雨日降水量空间分布特征基本一致,总体上呈现山地降水多,平地降水少的特点。     

归一化植被指数对降水量变化的响应研究

【目的】植被覆盖变化与降水量的关系研究,对分析植被生态系统在气候变暖导致降水量发生变化背景下的响应具有重要意义。【方法】本文利用托里县2011-2015年归一化植被指数(NDVI)与TRMM卫星降水量数据,分析归一化植被指数NDVI和TRMM卫星降水量在托里县多年来的时空变化趋势,实现了降水量与NDVI数据的移动平滑,探讨了NDVI与TRMM卫星降水量随时间的动态变化,并对NDVI和降水量的相关性进行了讨论。【结果】①TRMM卫星降水量与NDVI两者的趋势变化呈现相辅相成;从空间分布特征角度而言,NDVI的空间分布规律往往呈现与同期或前期TRMM降水量空间分布特征相似,影响NDVI的因子众多,降水量变化不能全面的解释NDVI的动态变化;②从时间角度而言,降水量与NDVI存在时间上的梯度关系,降水量增加后,NDVI才逐步随之增大。综合空间分布特征和时间变化特征,均证明降水量对NDVI的影响作用具有典型的滞后性;③5年里的NDVI与TRMM卫星降水量相关性较为显著,NDVI与TRMM卫星降水量之间的相关性大多呈正相关,TRMM卫星降水量能促进NDVI的增加。【结论】降水对植被生长具有显著的驱动力作用,伴随降水量的变化,植被覆盖情况会随之慢慢产生相同的变化特征。     

基于2种观测资料对我国闪电活动特征分析

近年来,由于我国的地理环境差异性较大以及气候各不相同,造成了我国的闪电活动具有一定的空间分布特征,闪电的发生往往伴随着暴雨等气候,给人们的生活以及整个生态系统均构成了威胁。利用2010—2014年OTD/LIS以及ATD定位资料,采用了统计学方法,对我国闪电密度空间分布以及闪电频次日、月变化以及经纬度变化特征进行研究。结果表明:对于闪电密度空间分布情况,这2种观测资料具有较好的相似性。统计出的闪电密度主要集中在我国沿海区域,而在西北区域闪电活动相对较少,闪电频次日分布情况,这2种观测资料具有一定的差异性;根据OTD/LIS资料,闪电频次月变化呈单峰值变化趋势,而对于ATD资料,闪电频次月变化呈单谷-单峰值变化类型。对于闪电频次经纬度分布情况,这2种观测资料具有较大差异性。     

龙口市乡镇区域气象站观测数据对比分析

通过收集统计龙口市境内分布在各个乡镇区域自动气象观测站的观测要素气温、降水和风的资料,分析了龙口市境内气温、降水、风的变化规律和空间分布特征,为天气预报、气象服务和农业服务等提供重要的参考依据。     

山东省闪电活动与降水关系的研究

利用TRMM卫星观测到的闪电资料、NCEP资料以及山东省闪电定位资料对山东闪电活动进行分析。结果表明,山东省的降水与闪电在季节尺度上,两者的变化关系较好,但峰值月份有所不同,闪电的峰值在7月,而降水则在8月。     

近60年西南地区降水异常的气候特征分析

[目的]分析1951～2010年西南地区降水气候异常的时空分布特征。[方法]利用1951～2010年西南地区44个站点和全国160个站点月降水资料,采用EOF分析、小波分析、合成分析等方法,对西南地区降水在月、季时间尺度的变化规律进行详尽的分析,且研究了旱、涝年对应的降水时空分布特征,全面揭示近60年西南地区降水气候异常的时空分布特征。[结果]西南地区降水的季节分配不均匀,为典型的单峰型,降水集中期为5～9月,峰值出现在7月;近年来秋季降水有明显变少的趋势,其他季节变化趋势不明显;该地区夏季降水的主要显著周期为14年,还存在6年以及3～4年周期振荡;涝年降水与华南地区呈同位相,与西部青、甘、新、藏交界处呈反位相,旱年与西北东部和华北地区降水呈同位相。[结论]该研究为该地区降水的预测预警提供参考依据。     

葫芦岛夏季降水特征和大气环流异常分析

利用NCEP/NCAR再分析月平均资料及葫芦岛地区4个气象站1981~2010年的夏季(6~8月)降水资料,研究了葫芦岛地区夏季降水的年际变化特征及其与大气环流的联系。结果表明:近30年来,葫芦岛沿海地区的夏季降水呈线性下降趋势,变化趋势不显著,西部地区呈线性上升的趋势,且变化趋势显著;葫芦岛地区夏季降水量的空间分布为全区一致型。在葫芦岛地区偏涝年份的200 hPa位势高度距平场上,东北地区反气旋性环流异常偏强,西风风速偏大;在偏涝年份的500 hPa位势高度距平场上,中高纬地区存在经向环流,副热带高压势力偏强、位置偏北;在偏涝年份的850 hPa风距平场上,中国东部存在偏南风异常偏强,带来较多的水汽。     

土壤侵蚀中降水数据的获取方法研究

土壤侵蚀研究中,降水侵蚀力因子是一个重要的影响因子,同时详细的降水数据资料又往往比较难以获得。该文在一定的降水数据基础上,研究分别利用反距离空间插值法和按月时间插值法来获取降水数据,从而计算出降水侵蚀力,最终通过土壤侵蚀各因子值计算并统计出西南地区各省(市)的年均土壤侵蚀量。研究结果表明通过按月时间插值法获取降水数据在土壤侵蚀研究中具有一定的可应用性。     

江淮流域夏季降水与全球海温异常关系分析

利用1951 ～2009年中国160站降水资料和1951 ～2009年NCEP/NCAR再分析资料月平均的海温格点资料,拟通过一元线性回归、相关分析方法、合成分析方法研究江淮流域夏季降水与全球海温异常的关系.结果发现,西北太平洋、北大西洋、印度洋南部海区为海温关键区,江淮流域夏季降水异常与这3个关键区的海温异常存在良好的正相关关系,尤其西北太平洋前期冬季、北大西洋前期冬季、印度洋南部前期春季在3个海区中最为显著.     

西北地区极端降水事件及环流特征分析

选取我国西北地区99个气象站1959～2008年的逐日降水资料,定义了不同台站的极端降水阈值,据此分析了极端降雨日数时空分布特征,并分析了极端降水日数偏多年、偏少年的环流特征。结果表明,空间上,西北地区极端降水阈值、极端降水日数和极端降雨量均是自北向南逐渐增大;时间上,极端降水日数和极端降雨量除西北东南部呈减少趋势,其他地区均表现为增加趋势,且存在明显的年际变化特征;在西北地区极端降水日数偏多年和偏少年,其环流特征存在明显的差异。     

基于季节性模型的长期降水预测及预报检验

应用季节交乘趋势模型进行长期降水预测,对陕西的8个国家基准站进行了近6年逐月的降水预测,并运用中国气象局降水评分办法进行了预测检验。结果表明,近6年预测年降水评分均高于主观评分,是一种具有较好的应用前景的预测模型,建立预报水平平稳,可以广泛地应用于长期降水预报。     

华北地区近30年降水变化特征分析

利用华北地区43个观测站1979～2008年的逐月降水量资料,采用EOF分解、Morlet小波变换和Mann-Kendall检验等方法,对华北地区近30年的降水变化特征进行了分析。结果表明,华北地区年和四季降水量空间分布都具有总体一致性的变化特征。年和夏季降水量在80年代中期～90年代中期明显偏多,其他时间偏少;春季降水在90年代年际变化较大;秋季降水80～90年代偏多,21世纪初期之后开始减少;冬季降水在80～90年代降水量偏少,21世纪初之后降水量开始偏多。年和夏季降水量在1997发生突变;春季和秋季降水量突变现象不明显;冬季降水量的突变发生在2000年。小波分析揭示了年和四季降水量的周期演变特征,普遍以3～4年年际变化周期为主。     

西太平洋副高强度变化与中国东部四季降水的关系

利用1960～2007年中国气象局整编全国160个气象站月平均降水资料、NCEP/NCAR（2.5°×2.5°）再分析月平均资料、国家气候中心提供的西太平洋副高强度指数资料,分析了近几十年四季西太平洋副热带高压强度与我国东部同期降水量之间的相关关系以及各季西太平洋副高强度影响同期降水的大气环流背景。结果表明,近50年副高强度显著增强,尤其在春、秋、冬三季;四季副高强度变化均与我国东部同期降水变化关系密切,是影响东部同期降水的重要因子之一,其中冬季副高强度指数与降水关系相关性最高。     

北京密云麻栎人工混交林降水再分配及树干茎流特征

对北京密云水库库西试验区的麻栎人工混交林降水再分配和单株树干茎流进行观测.结果表明:年均降水量为578.74 mm,降水以低于20 mm量级为主,且大部分集中在6-8月,其中8月降水量最大;单次降雨过程中的林冠截留量、穿透雨量和树干茎流量占林外降水的比例分别为0.53%～33.67%、64.57%～93.71%和1.76%～5.76%;干流中N、P、K元素含量与2次降水时间间隔呈正相关,而与平均降雨强度和30 min最大降雨强度呈负相关.     

多卫星遥感降水产品寒区误差时空特征分析

选取北方寒区呼兰河流域作为典型研究区,以地面雨量站及采用IDW插值方法获得的IDWP降水数据作为基准,采用多种统计学指标评估多卫星遥感降水产品在日、月、季度时间及0.05°×0.05°像元空间尺度对寒区地面降水探测精度,以SWAT模型研究其径流模拟适用性,比较TRMM最新一代3B42V7降水产品相对于3B42V6改进程度。结果表明,TRMM 3B42V7与TRMM 3B42V6相比,对流域平均及总体降水量探测均有改进,日时间尺度上,V6过低估计地面降水0.89%,而V7过高估计5.43%,月及季度时间尺度上,两者与雨量站降水量较为接近,降水强度探测方面,两者对不同降水强度区间降水发生频率均有不同程度估计,V6和V7均过高估计高强度大雨和暴雨量,分别高出21.98%、17.03%。V7对空间降水探测精度优于V6。日径流模拟方面,V7与V6相比,在寒区对径流模拟改进效果不显著,验证期二者模拟结果接近,均可应用于寒区径流模拟。CMORPH_CRT、CMORPH_RAW、PERSIANN_CDR数据在寒区评估效果较差,不宜在北方寒区推广。