青藏高原东部雨季降水量分布模型的建立

采用高分辨率的3"数字高程模型资料和青藏高原东部102个常规气象观测站5～9月份的降水资料,根据降水随高度分布将站点分为3类,采用多元逐步回归的方法,建立了青藏高原40年(1961-2000年)雨季逐年降水量和经度、纬度、海拔高度、坡度、坡向、开放度等地理、地形因子之间的关系模型,估算了青藏高原地区降水量的空间分布.结果表明:建立的关于青藏高原降水量与诸因子之间方程的相关性显著,相对误差在20%,平均相对误差在4.4%之内,估算模型的相关系数均通过置信度为0.95 的检验;并且地理地形因子对40年平均和逐年降水量分布特征的影响较为稳定,其归一化的模拟系数基本控制在±1之间,这对定量分析和评价站点稀少、地形复杂的高原降水有重要意义.     

最优子集回归在武威市降水预报中的应用

选用Micaps下发的ECMWF 0～120 h格点场资料,使用差分法、天气诊断、因子组合等方法构造出能反映本地天气动力学特征的预报因子库.根据大气环流产生降水的物理机制不同,将天气形势分为西北气流型、西南气流型和不规则型3种,分别对预报因子和预报量进行线性0,1标准化处理,采用Press准则初选冈子,最优子集回归建立武威市6个站点不同天气类型的0～120 h降水预报方程,用多因子概率权重回归预测其降水概率.预报方程的降水和晴雨拟合率达0.742,0.783;投入业务试用后,0～120 h降水和晴雨预报准确率Ts 达0.653,0.813.说明该预报模型对降水天气预报能力强.其预报能力超过或接近日常业务预报,为地市级客观预报提供了有效的指导产品.业务系统与MICAPS对接,实现全自动化,输出的预报产品客观、定量.     

基于GIS的东北及邻近地区积雪深度空间化方法

根据近50 a东北及邻近地区122个地面测站逐日积雪深度观测资料,采用REOF方法划分为5个气候区,利用DEM资料建立经度、纬度、海拔高度3个宏观地形因子以及坡度、坡向和开放度3个微观地形因子的数据库,并结合三维二次趋势面方法对研究区域雪深进行GIS模拟。结果表明：宏观地形因子与雪深呈较好的正相关关系,大、小兴安岭是东北地区积雪分布较多区域,大致按山脉走向分布,海拔高、纬度高的地区雪深较大。分区模拟,微观地形因子对积雪深度的影响增大,突出积雪深度分布的局地特征,同时相对误差显著减小。     

覆沙坡面微地形变化与侵蚀产沙的响应关系

坡面微地形的发育反映了侵蚀的强度及变化过程。为了定量研究不同覆沙厚度下坡面的微地形变化与侵蚀之间的响应,通过模拟1. 5 mm·min~(-1)雨强下的3场连续降雨试验,结合三维激光扫描仪技术,分析了坡面微地形与土壤侵蚀的空间变化特征,较好地拟合了微地形变幅与侵蚀量之间的关系。结果表明:坡面平均含沙量随着降雨场次的增加而减小。覆沙坡面主要产沙区的长度是黄土坡面的3倍左右,且坡段侵蚀量的峰值多分布在坡面4～6 m的位置,而黄土坡面侵蚀峰值分布在3～4 m的位置。随着降雨场次的增加,黄土坡面微地形因子显著增大(P 0. 05),覆沙坡面微地形因子总体呈增大趋势,但并不显著(P 0. 05)。与黄土坡面和覆沙坡面的侵蚀响应最强烈的微地形因子分别为地表切割深度和地表粗糙度,黄土坡面微地形变幅与侵蚀量的响应关系较强于覆沙坡面,覆沙坡面应寻找其他敏感的指标对方程进行优化。该研究为揭示风水复合侵蚀地区的侵蚀机理提供一定参考。     

基于DEM的甘肃省降水资源分析

对甘肃省80个气象站近30 a(1971～2000)的降水量资料,利用地理信息系统(GIS)技术进行数据栅格化,采用趋势面分析、逐步回归、宏观地理因子模拟与小地形订正等方法,建立全省降水空间分布的数学模型.从推算结果看:甘肃省降水资源分布差异很大,从100 mm以下到800 mm以上均有分布,而且基本上呈现由东南向西北逐级减少的趋势;甘肃省干旱区(r<300 mm)面积最大,达到184 144.01 km2,占到全省面积的46.6%.     

东北黑土区土壤侵蚀模拟中的地形因子尺度分析

地形因子是土壤流失方程中坡度坡长两因子的乘积,用来表示土壤侵蚀中的地形效应,与研究区域的地形地貌特点密切相关。本文以黑龙江省克东县丰收小流域为例,利用1:5万和1:10万地形图建立数字高程模型(DEM),探讨了不同DEM分辨率和地形图比例尺变化所产生的地形因子的尺度效应。认为东北黑土区利用1:5万地形图计算地形因子时,20m格网大小是较理想的DEM分辨率;另外,在利用较小比例尺地形图建立的DEM计算地形因子时,汇水单元的划分不宜过细。     

1961-2009年西北地区东部降水时空分布及成因

利用西北地区东部99个站点的逐月降水资料,对降水的时空分布进行研究。西北地区东部降水呈变干趋势,秋季最明显,年降水没有发生明显的突变。近10 a,秋季的年代际降水有增加的趋势。西北地区东部降水主要集中在宁夏南部与青海东部。各个季节及年降水的周期性不一致,存在4 a、8 a和12 a左右的周期。用EOF（经验正交分解法）对年降水进行分析,第一模态全区域呈现一致性;第二模态呈现南北相异;第三模态东西相异明显。结合地面状况,发现地形是影响西北地区东部降水分布的重要因素之一,其中最明显的地形系统是高原,六盘山、沙漠戈壁（包括巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠和毛乌素沙地）等地形对降水分布也有影响。     

乌鲁木齐地区大气降水中δD和δ18O的变化特征

本文研究了乌鲁木齐地区近17年(1986—2002)大气降水的氢氧同位素组成,提出了大气降水线方程为δD=7.21δ18O+4.50,并与全国及全球降水线方程进行对比,揭示了该降水线方程的特征。研究表明,乌鲁木齐水分来源复杂,主要是西风带输送的海洋水汽和局地的蒸发,大气降水的加权平均18O与月平均气温相关关系显著,与雨量效应(降水量效应)较相关,降水中温度效应明显,且在一定时期很大程度上其影响掩盖了雨量效应。乌鲁木齐降水中δ18O的季节变化与温度的季节变化几乎一致,温度是制约降水中稳定同位素变化的主要影响因子。     

内蒙古大青山中段降水时空分布特征分析

文中利用内蒙古大青山中段地区的6个气象观测站61年的降水日值数据,分析该地区小尺度气候条件下降水的空间分异和时序变化。结果如下：北坡地区降水量较低并以小雨量级降水为主,降雪量较大且春季向多雨转化;南部平原地区的夏季降水较低,中雨量级降水呈逐年增加趋势;南坡地区在山脉地形抬升及喇叭口地形的辐合作用共同影响下更易形成降水,其灾害性的大量级降水形成的可能性更高;丘陵地区的连续性降水的强度和频率呈逐年增加的趋势。     

基于流域单元的黄土地貌正负地形因子量化关系模拟

正负地形是黄土高原地貌形态表达的重要参数,也是现代沟谷侵蚀和发育研究的重要切入点,对于流域形态发育的定量化描述有重要意义。文中以典型自然流域为基本单元,在沟谷发育明显的陕北-晋西-陇东地区选择86个样区,利用1:10000比例尺5m高分辨率DEM数据,提取样区内多视角刻画地貌形态的正负地形因子指标,并进行流域地貌形态特征分析;在此基础上采用数理统计与地理建模的方法,重点探讨正负地形因子间的关联性,进一步实现基于多因子的量化模型的构建,以揭示地形因子信息与流域沟谷发育的内在联系。结果表明,蚕食度(Y)与沟壑密度(X_1)、平均坡度差(X_2)及破碎度(X_3)能较好地刻画流域地貌发育形态,并存在着线性函数关系:Y=0.069*X_1-0.01*X_2+0.009*X_3+0.239,拟合度达0.868。该模拟方法在黄土地貌形态发育的研究中有着重要的理论意义,是数字地形模拟与信息挖掘的一次有益实践。