基于逐分钟降雨资料的侵蚀性次降雨雨型分析

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由人类活动引起的加速土壤侵蚀可能导致土壤肥力下降,河流泥沙含量增加,河道淤积等众多环境问题。降雨是引起水力侵蚀的重要动力因子,理解次降雨过程特征对于定量化刻画降雨对侵蚀的影响潜力有重要意义。目前对次降雨特性的研究多以日降雨和小时降雨为主。本研究基于我国14个气象站点1961-2000年逐分钟降雨资料,分析侵蚀性次降雨过程的雨型特征,即无因次化累积降雨量随累积降雨历时的变化关系。采用K均值动态聚类法并根据峰值雨强在次降雨过程中出现的位置将我国侵蚀性次降雨分为四种雨型,即降雨集中前期型(Ⅰ型)、降雨集中中期型(Ⅱ型)、降雨集中后期型(Ⅲ型)及降雨均匀分布型(Ⅳ型)。在此基础上,对比分析了不同雨型侵蚀性次降雨过程参数(次雨量、次降雨历时、次平均雨强、次峰值雨强)的空间分异特征,并且分析了各雨型出现频率及频率随季节和降雨天数的变化特征,结果表明侵蚀性次降雨主要由Ⅰ型和Ⅳ型降雨构成。本研究还进一步利用NCEP一日四次(00、06、12、18UTC)海平面气压资料,分别以14个气象站点为中心,采用Lamb-Jenkinson环流客观分型方法计算各站次降雨过程对应的6个环流指数及相应的环流型,并把14个站点归为东北区、黄土高原区、西南区、华中区及华东区,分析各区各种环流类型出现的频率以及常见环流类型下四种雨型出现的频率,分析各雨型发生的环流特征,为进一步根据环流类型预测次降雨雨型提供基础。
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