【摘要】：作為重要的水文氣象變量,降水對氣象、氣候、水文、生態(tài)和地質等多領域的研究均具有重要的理論與實際意義。精確獲取降水的時空分布,也是認識水文過程并進行干旱監(jiān)測、水資源利用開發(fā)的基礎和前提。秦巴山區(qū)是我國重要的南北地理分界線,是800mm等降水量線和亞熱帶與暖溫帶的分界線,同時是南水北調中線工程的重要水源地,是天然的動植物資源寶庫,其地理與生態(tài)意義至關重要。準確而連續(xù)的降水資料是該地區(qū)進行水資源科學管理的重要基礎。隨著衛(wèi)星觀測技術以及數值同化技術的長足進步,時空連續(xù)性較好的降水產品大量涌現,為傳統(tǒng)的點狀降水觀測提供了有益的補充。但降水產品在不同地區(qū)的精度有較大的不確定性,在應用前必須對不同降水產品的適用性進行評估。本文以秦巴山區(qū)27個氣象站點觀測的降水資料為基礎,利用降水重心法、相關分析法等對CMORPH、GPCP-2、TRMM 3B43、GPCC、CMFD、ERA-Interim、JRA-55、NCEP/NCAR-1共8種降水產品分別進行了月、季和年尺度的精度對比和分析,為優(yōu)選適用于秦巴山區(qū)的降水產品提供了依據。得到的主要結論如下:(1)從時序變化特征看,大多數降水產品所呈現的降水時空分布與實際較為吻合,尤其是CMFD、GPCC、TRMM 3B43三種降水產品,而ERA-Interim和JRA-55的數值模擬能力仍有待提高;從空間分布上來看,CMFD、GPCC、TRMM 3B43、GPCP-2和JRA-55五種降水產品效果較好,均能呈現出秦巴山區(qū)西南地區(qū)降水多西北地區(qū)降水少的基本空間分布特征,其中,CMFD效果最好;從降水重心的空間位置和移動方向看,大部分降水產品能夠反映秦巴山區(qū)降水的基本變化趨勢,其中以CMFD與實際情況最為吻合,TRMM 3B43和GPCC同樣表現較好,而JRA-55和NCEP/NCAR-1與實測降水的差異最大。秦巴山區(qū)地面觀測降水和各種降水產品均未發(fā)現明顯的降水梯度。(2)在月尺度上,CMFD在12個月份中均處于高相關和明顯相關的范圍內,精度為8種降水產品中最高,其次為GPCC、TRMM 3B43、GPCP-2和ERA-Interim,JRA-55和CMORPH表現較差,NCEP/NCAR-1無法在月尺度表現出模擬降水的能力;在季節(jié)尺度上,CMFD表現最佳,NCEP/NCAR-1效果最差,其他6種降水產品的精度排序大致為GPCC、TRMM 3B43、GPCP-2、CMORPH、ERA-Interim、JRA-55,此外,8種降水產品在夏季和秋季的表現要優(yōu)于冬季和春季,可見模擬實測降水的精度高低可能與降水量的多少有一定的關聯(lián);在年尺度上,8種降水產品的精度排序由高到低依次為:CMFDGPCCTRMM 3B43GPCP-2CMORPHJRA-55ERAInterimNCEP/NCAR-1。(3)在單個站點尺度上,在不同季節(jié)的代表月份中,8種降水產品表現有所差異,綜合來看,CMFD、GPCC和TRMM 3B43效果較好,CMORPH和NCEP/NCAR-1始終為8種降水產品中最差,但相較于在時間尺度的整體精度評估來看,NCEP/NCAR-1雖然效果較差,但相關系數等有明顯提高;在相對干燥與濕潤年份中,GPCC、CMFD、TRMM 3B43和GPCP-2四種降水產品的表現較為穩(wěn)健,降水差異百分比PPD(Precipitation Percentage Difference)保持在10%以內,而ERA-Interim和JRA-55在濕潤年份的表現遠優(yōu)于干燥年份。(4)綜合來看,CMFD、GPCC和TRMM 3B43三種降水產品在秦巴山區(qū)的適用性較強,而CMORPH和NCEP/NCAR-1則為8種降水產品中最差。
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P339;P426.6
【圖文】：

第一章 緒論JRA-55、NCEP-1 4 種再分析數據總共 8 種降水產品進行精度評估，本研究的時間范圍為 2000-2014 年。之所以選擇這 8 種降水產品，是因為它們均可免費通過網絡下載得到，且涵蓋了較為常用的衛(wèi)星降水數據和再分析數據，并包括有國內科研機構發(fā)起生產的數據。本文從時序變化、空間分布以及降水重心等角度定性分析了 8 種降水產品與實測數據的吻合程度，并利用降水產品探究了秦巴山區(qū)的降水梯度，在此基礎上利用相關系數 CorrelationCoefficient、相對偏差 RelativeBIAS、均方根誤差 RootMeanSquare Error 和平均絕對誤差 Mean Absolute Error 等評價指標來定量評估 8 種降水產品在月、季和年尺度上的精度以及在 2000-2014 年期間的相對濕潤和相對干旱年的不同表現，并分析了不同產品呈現出不同精度的可能性原因。1.3.2 技術路線本文的技術路線圖如下所示：

第二章 研究區(qū)概況與數據第二章 研究區(qū)概況與數據2.1 研究區(qū)概況2.1.1 地理位置秦巴山區(qū)，即秦嶺和大巴山區(qū)包括秦嶺北坡、南坡、漢江盆地及大巴山北坡，位于中國中部地區(qū)（102 54 ~112 40 E，30 50 ~34 59 N），地處西北、西南和中原的交界處，總面積約 22.23 萬 km2，東西約跨過 8 個經度，包括陜西省、甘肅省、四川省、湖北省、河南省及重慶市 5 個省市，共 96 個縣（市、區(qū)）[37]，其位置如圖 2.1 所示。

圖 2.2 秦巴山區(qū)年降水量和氣溫的空間分布Fig2.2 The spatial distribution of precipitation and air temperature in Qinling-Daba Mountain2.2 數據2.2.1 地面臺站降水觀測數據本研究中所使用的地面臺站降水觀測數據為 2000-2014 年我國逐日降水量數據數據來源為國家氣象科學數據共享服務平臺，即中國氣象局氣象數據中心（http://data.cma.cn/）。在本文的研究區(qū)域秦巴山區(qū)范圍內，共有地面臺站 27 個。對地面觀測數據已經預先做了人工質量控制。雖然地面觀測臺站所測得的降水具有其不可忽視的誤差，但仍是目前最為直接和最可信賴的降水測量方式[45,46]。因此，在本研究中，以地面臺站降水觀測數據為真實降水量作為參考和依據[47]。此外，在 27 個地面臺站中，有 9 個雖然以整年出現，但

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 朱智;師春香;張濤;朱晨;孟現勇;;多種再分析地表溫度資料在中國區(qū)域的適用性分析[J];冰川凍土;2015年03期

2 劉憲鋒;潘耀忠;朱秀芳;李雙雙;;2000-2014年秦巴山區(qū)植被覆蓋時空變化特征及其歸因[J];地理學報;2015年05期

3 嵇濤;楊華;劉睿;何太蓉;吳建峰;;TRMM衛(wèi)星降水數據在川渝地區(qū)的適用性分析[J];地理科學進展;2014年10期

4 孫樂強;郝振純;王加虎;Ioan Nistor;Ousmane Seidou;;TMPA衛(wèi)星降水數據的評估與校正[J];水利學報;2014年10期

5 秦育婧;盧楚翰;;利用高分辨率ERA-Interim再分析資料對2011年夏季江淮區(qū)域水汽匯的診斷分析[J];大氣科學;2013年06期

6 宇婧婧;沈艷;潘e

本文編號：2803344