【摘要】:降水是地球水循環(huán)的基本組成部分,具有重要的氣象氣候和水文學意義。降水資料是非常重要的氣象數(shù)據(jù)資料之一。精準的降水數(shù)據(jù)資料對區(qū)域及全球尺度的氣候和水文研究至關(guān)重要。受降水觀測中微量降水損失、濕潤損失和動力損失等系統(tǒng)誤差的影響,觀測降水量普遍小于實際降水量。對降水觀測誤差進行修正是提高降水數(shù)據(jù)資料準確性的最具可行性、最有效的途徑。本文基于新疆地區(qū)45個氣象站點1960年1月1日至2014年12月31日的氣溫、降水量、風速、相對濕度和氣壓的日數(shù)據(jù)和316個自動氣象站2013年夏半年(4-10月)的氣溫、降水量、風速、相對濕度和氣壓的小時數(shù)據(jù),采用世界氣象組織固態(tài)降水觀測國際合作項目在中國烏魯木齊河流域進行的一系列觀測實驗得出的降水觀測誤差修正方法,結(jié)合精確的降水類型判定方法,分別對45個基本和基準氣象站觀測的55年降水數(shù)據(jù)資料中的微量降水、濕潤損失和動力損失以及316個自動氣象站2013年夏半年觀測所得降水資料中的濕潤損失和動力損失進行系統(tǒng)誤差分析和修正,對各項損失的修正量、修正系數(shù)和總修正量、總修正系數(shù)的時間和空間特征進行探討,并且將修正前、后的總降水量進行對比研究,主要結(jié)論為:(1)春、秋、冬季的微量降水誤差修正量均為北疆(大多介于1.0-1.5 mm)大于南疆(大多介于0.5-1.0 mm),四季濕潤損失和動力損失修正量均表現(xiàn)出北疆大于南疆的空間特征。三項系統(tǒng)誤差的四季修正量夏季均高于冬季。在各個季節(jié)中動力損失修正量均為最大,濕潤損失修正量次之,微量降水損失修正量相對最小。(2)四季微量降水修正系數(shù)南疆大于北疆,冬季整體最大。夏季濕潤損失修正系數(shù)(大多不超過10.0%)整體最低,冬季濕潤損失修正系數(shù)(大多介于29.0%-39.0%)整體最高。三項系統(tǒng)誤差的四季修正系數(shù)冬季均高于夏季,春、夏和秋季動力損失修正系數(shù)大于濕潤損失修正系數(shù),微量降水損失修正系數(shù)相對最小。(3)微量降水,濕潤損失和動力損失的年平均修正量均表現(xiàn)出北疆大于南疆、天山北坡高于南坡的空間分布特征。南疆年平均微量降水修正系數(shù)(大多超過7.0%)高于北疆(大多小于5.0%)的,北疆年平均濕潤損失修正系數(shù)和年平均動力損失修正系數(shù)均高于南疆的。微量降水、濕潤損失和動力損失年平均修正量的平均值分別為5.09 mm、14.12 mm、17.21 mm,動力損失最大,濕潤損失次之,微量降水損失相對最小。(4)四季微量降水、濕潤損失和動力損失的總修正量北疆大于南疆,夏季總修正量(平均值為14.31 mm)最大,冬季總修正量(平均值為6.34 mm)最小。四季總修正系數(shù)中冬季(平均值為66.41%)最大,夏季(平均值為26.20%)最小。年均總修正量表現(xiàn)出北疆高于南疆、天山北坡高于南坡的空間特征,整體在8.66-101.93 mm之間變動,全疆大部分站點的年均總修正系數(shù)在28.0%-31.0%和31.0%~34.0%范圍內(nèi)變動,年均總修正系數(shù)平均值為30.30%。修正后總降水量高于修正前總降水量,天山山區(qū)的巴音布魯克站修正量高于北疆阿勒泰站的,南疆的于田站修正量相對最小,修正量的年均值分別為81.48 mm、54.60 mm和12.55 mm。(5)北疆自動氣象站夏半年濕潤損失修正量(大多介于10.0-13.0 mm)大于南疆的(介于4.0-7.0 mm或不超過4.0 mmm),全疆大部分站點的濕潤損失修正系數(shù)在4.0%-8.0%、8.0%-12.0%范圍內(nèi)變動。動力損失修正量北疆(大多在10.0-15.0 mm和15.0-25.0 mm范圍內(nèi))大于南疆(大多介于5.0-10.0 mm或者不超過5.0 mmm),全疆大部分站點的動力損失修正系數(shù)在≤12.0%、12.0%~15.0%范圍內(nèi)變動。濕潤損失和動力損失修正量天山北坡均大于南坡?傂拚勘苯(大多介于18.0-28.0 mm)大于南疆(大多介于10.0-18.0 mm或不超過10.0 mm),全疆大部分站點的總修正系數(shù)在15.0%-20.0%、20.0%-25.0%范圍內(nèi)變動。(6)濕潤損失和動力損失修正后總降水量大于修正前總降水量,降水量平均值增加了16.96 mm,降水量中位數(shù)增加了19.25 mm。降水量在≤ 50.0 mm和50.0-150.0 mm的自動站站點個數(shù)在修正后分別減少了12、25個,降水量在150.0-250.0 mm、250.0-350.0 mm、350.0-450.0 mm和450.0 mm范圍內(nèi)的站點個數(shù)分別增加了21、8、3、5個。
【學位授予單位】:西北師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:P412
【圖文】:
.1.2新疆自動氣象站數(shù)據(jù)逡逑為解決新疆地面氣象站點覆蓋程度較低的問題,近年來新疆氣象局在新疆境逡逑增設(shè)了許多自動氣象站,對基本氣候要素進行觀測和統(tǒng)計,為新疆氣候空間上逡逑細致探究提供了極大的便利。本文采用新疆自動氣象站平均氣溫、降水量、風逡逑、相對濕度和氣壓的小時尺度數(shù)據(jù)對自動氣象站觀測的降水資料進行系統(tǒng)誤差逡逑析和修正。新疆現(xiàn)有可用自動氣象站點由于建設(shè)時間不統(tǒng)一而使得各個站點氣逡逑要素的統(tǒng)計時間序列不一致,本文選取時間序列滿足2013年4月至10月(夏逡逑年)中平均氣溫、降水量、風速、相對濕度和氣壓5個氣候要素連續(xù)統(tǒng)計記錄逡逑少于5個月的316個站點,進行降水觀測誤差修正研巧,期為相關(guān)的氣象和逡逑文研究提供空間刻畫更加細致、精確度更高的降水數(shù)據(jù)資料。逡逑本文所采用的降水觀測誤差修正方法是基于日尺度對降水資料進行誤差修逡逑,在新疆自動氣象站數(shù)據(jù)處理過程中,首先將小時尺度的平均氣溫、降水量、逡逑

5.3夏半年濕潤損失和動力損失總誤差修正逡逑圖5-3為新疆自動氣象站夏半年濕潤損失和動力損失總修正量和總修正系數(shù)逡逑的空間分布,整體而言W天山山脈為界,總修正量(圖5-3a)北疆大于南疆,北逡逑疆大部分站點的總修正量在18.0 ̄28.0mm范圍內(nèi),天山北坡濕潤損失和動力損逡逑失總修正量在18.0-28.0邋mm范圍內(nèi)的站點居多,總修正量大于48.0邋mm的站點逡逑也有不少分布,天山南坡站點的總修正量由北向南從28.0?38.0邋mm逐漸過渡到逡逑18.0-28.0邋mm、10.0-18.0邋mm,南疆塔里木盆地西南部站點濕潤損失和動力損逡逑失總修正量大多介于10.0-18.0mm,塔里木盆地內(nèi)部、南部和東北部站點濕潤逡逑損失和動為損失總修正量大多<10.0邋mm,吐魯番盆地、哈順戈壁、庫魯克塔格逡逑及其周邊地區(qū)站點濕潤損失和動力損失總修正量大多也不超過10.0邋mm。新疆自逡逑動氣象站總修正系數(shù)(圖5-化)整體上沒有表現(xiàn)出空間遞變特征
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2728210
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