两种算法计算金沙江流域月面雨量特征差异分析.pdf

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1、第47卷第23期人民长江Vo1．47，No．232016年12月YangtzeRiverDec．．2016文章编号：1001—4179(2016)23—0034—04两种算法计算金沙江流域月面雨量特征差异分析张灵，张俊2，杜象敏(1．武汉区域气候中心，湖北武汉430070；2．三峡梯级调度通信中心，湖北宜昌443000)摘要：长江上游地形复杂，水文气象站点分布不均，利用泰森多边形法和算术平均法分剐计算长江上游六大流域1961—2015年逐月面雨量。从空间来看，两种算法的差异在金沙江流域最大；从月份来看，在夏季差异最大。以金沙江流域为对象，分析两种算法造成流域面雨量统计特征的差畀，发现两种算法都

2、能较好反映出该流域降水干湿季节分明的特征，但泰森多边形法的结果相对算术平均法要小，尤其是在冬半年个别月份可偏小48％。泰森多边形法得出的面雨量线性变化速率小于算术平均法。在上半年，两种算法的面雨量都为线性增多，但在下半年，泰森多边形法的结论是线性减少的。两种算法的各月面雨量结果都存在着明显的准2～4a或准6～8a的周期特征，这与大气的周期振荡关系密切。关键词：泰森多边形法；算术平均法；月面雨量；金沙江流域中图法分类号：P33文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2016．23．008法。随着计算机技术等的发展，采用泰森多边形法1研究背景实现面雨量的计算时效性

3、和准确性已经不再是难面雨量是水文气象学中一个重要要素，其估算直点，因此本文尝试对比分析算术平均与泰森多边形接关系到洪水预报精度。流域面雨量是随空间位置变两种方法在长江上游各流域的差异，还针对差异最大化的一种区域化变量，既有随机性，又有一定的结构的金沙江流域为代表对象，分析探讨两种方法统计金性，代表一个流域的平均降雨量，如何准确估算流域面沙江流域月雨量所造成的气候特征差异，为合理采用雨量一直是个技术难题。面雨量算法提供依据。三峡水库作为长江上游流域主要的汇水区，由于金沙江流域水资源丰富堪为世界之最，下游在建防洪、发电等水库调度运行需要，对上游各流域面雨量和待建梯级水电枢纽的发电能力相当于两个三峡

4、工的准确预警预报保持着较高的关注度及需求。目前，程，投入运行后对面雨量预报相应有极高的要求，准确在长江流域气象中心业务中考虑到计算便捷等问题，了解面雨量气候特征尤为重要。而较多学者对金沙江主要采用算术平均法计算面雨量，但由于长江上游，尤流域气候特征有过较详细的分析，但主要是从天气时其是金沙江流域，地形起伏大、流域内站点分布非常不间尺度描述或者侧重分析强降水的面雨量方面，如张均匀等原因，有学者研究发现算术平均法描述面雨量方伟等统计1，3，5，7d连续最大降水量特征，李武的误差与站点密度密切相关¨，在长江上游单纯采阶等统计了强降水日面雨量的季节、频次、等级、极值用算术平均法存在着一定问题。因此，为

5、了寻求更为等及对应影响系统一，王仁乔等分析了长江上游六合理的算法，又充分对比研究各种面雨量计算方法的大流域强降水面雨量特征。目前，单独针对月时优缺点，最终在客观划定全国七大江河流域边界的基间尺度分析研究较少“，因此对比分析两种算法下础上，选定了泰森多边形法作为面雨量计算的主要方各月面雨量存在的气候差异或特征，对于准确认识金收稿日期：2016一o3—28基金项目：公益性行业科研专项(GYHY201406022，GYHY201306024)；中国气象局预测核心业务发展专项(CMAHX20160501)；湖北省气象局科技发展基金(2015~07)作者简介：张灵，女，工程师，硕士，主要从事短期气候预测

6、工作。E—mail：zhanglingwh2011@163．com第23期张灵，等：两种算法计算金沙江流域月面雨量特征差异分析35∞沙江流域面雨量气候特征也是必不可少的。率为114％，岷沱江流域为254％，嘉陵江流域为217％，乌江流域为250％，宜宾一重庆为269％，重庆2资料和方法～宜昌为138％。以1961～2015年的两种算法下的降水资料为长江上游流域1961年1月1日至面雨量绝对差值作为比较对象，分别计算出1961～2015年12月31日，来自中国气象局气象信息中心。1980年及1981～2015年两种算法面雨量绝对差值相其中，1961～1980年各月金沙江流域48站，岷沱江流对比较

7、对象的百分比。结果表明，1—12月金沙江流域24站，嘉陵江流域23站，乌江流域14站，宜宾一重域的平均百分比为22．4％，岷沱江流域为15．5％，嘉庆13站，重庆一宜昌13站；1981～2015年各月金沙陵江流域为8．3％，乌江流域为1．3％，宜宾一重庆为江流域103站，岷沱江流域85站，嘉陵江流域73站，2．5％，重庆一宜昌为3．4％。综合以上分析，不同流乌江流域49站，宜宾一重庆48站，重庆一