沿海丘陵地区面雨量估算插值方法试验比较-气象科学.pdf

维普资讯 第25卷 第2期 气 象 科 学 Vo1．25。No．2 2005年4月 SCIENTIAM ! !! April，2005 沿海丘陵地区面雨量估算插值方法试验比较 潘永地 徐为根。姚益平。 邱新法 (1温州市气象局，温州 325027)(2江苏省气象局，南京 210009) (3金华市气象局，金华 321000)(4南京气象学院，南京 210044) 摘 要 本文以温州地区为代表，对各种插值方法进行试验得出华东沿海丘陵地区最优的面 雨量估算插值方法。根据影响的天气系统，将温州地区的降水性质分为冷空气、倒槽、西南低涡、 静止锋、台风、副高边缘对流等典型降水类型。通过对近10a历史天气图和温州地区90个雨量 观测站 日降水量资料分析，选定该地区的各类天气过程的典型代表过程，再以各个过程中最具代 表性的日降水作为试验资料。以目前研究应用得最多的反距离法、克里格法、样条插值法对各日 降水在不同站密度等级条件下分别插值。根据制定的评价标准分析各插值方法对面雨量估算的 适用性，从而系统、客观地得出华东沿海丘陵地区面雨量估算的最优插值方法及其对测站密度的 要求。 关键词 面雨量 插值 评价 最优 分类号 P426 文献标识码 A 引 言 洪涝灾害是最严重的自然灾害之一，研究洪涝的形成机制及预报是十分紧迫的课题。而 雨量是一切洪水预报模型的输入场，如何提高面雨量的估算精度也就自然成为目前的一个研 究热点。现在面雨量估算研究采用的主要研究方法有实况插值法、要素回归法、遥感相关法、 神经网络法、物理模型法等。其中实况插值法实用性较强，研究应用得较多。要素回归法比较 适合于较长时段内的面雨量估算，如月、年时段内的面雨量估算。遥感相关法具有范围广、资 料容易获取的优点，但不同的系统背景、地理环境条件下，其对应关系变化十分复杂，相对误差 不稳定，有时会到达难以接受的程度。神经网络法的实质也是经验关系模型，在异常情况下准 确度低，而异常的大降水正是洪水预报应用中最关心的问题，所以神经网络在洪水预报中对较 短时段内的面雨量估算不适合。 插值方法是目前研究得最多，应用得最多的面雨量估算方法之一，但以往的研究普遍缺乏 系统性，大部分研究一般只对随意挑选的几个天气过程用某一插值方法进行试验，得出该种方 法的误差，这样就不可避免地带有一定的偶然性。降水分布本身变化性极大，天气系统、地形 等的不同都会导致降水量的变化。所以选择一系列能够代表各种系统影响的天气过程，从而 客观评价出各种插值方法的适用性，得出最适于实际应用的最优插值法就很有必要。 收稿 日期：2004—03—04；修改稿 日期：2004—05—19 基金项目：国家重点基础研究发展规划项目(编号：01)资助 第一作者简介：潘永J~(1971)，男(汉)，浙江缙云，高工，硕士，现在温州市气象局，主要从事应用气象研究 维普资讯 2期 潘永地等：沿海丘陵地区面雨量估算插值方法试验比较 125 本文目的就是在丘陵地理条件下，系统客观地选择出代表性的天气过程进行试验，制定客 观的评价标准选出适合用于实际业务的面雨量估算插值方法。 1 资料来源与研究方法 1．1 资料来源 温州位于27。05’～28。37’N，119。37’～121。16’E的浙江省东南沿海，全市总面积 _l1 784krn2，它的地形地貌较为复杂，群山起伏，河网纵横，是典型的沿海丘陵地区。故本文以温 州为代表进行研究。 资料：温州地区8个气象站和82个水文站的降水观测资料；90个测站的经、纬度；温州地 区的行政边界数字资料；1991~2001年间的地面、850hPa、500hPa天气图。 气象站的降水资料及其经纬度、历史天气图来自于温州市气象局，水文站的降水资料及其经 纬