【摘要】：作為重要的水文氣象變量,降水對(duì)氣象、氣候、水文、生態(tài)和地質(zhì)等多領(lǐng)域的研究均具有重要的理論與實(shí)際意義。精確獲取降水的時(shí)空分布,也是認(rèn)識(shí)水文過程并進(jìn)行干旱監(jiān)測(cè)、水資源利用開發(fā)的基礎(chǔ)和前提。秦巴山區(qū)是我國(guó)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(shí)是南水北調(diào)中線工程的重要水源地,是天然的動(dòng)植物資源寶庫(kù),其地理與生態(tài)意義至關(guān)重要。準(zhǔn)確而連續(xù)的降水資料是該地區(qū)進(jìn)行水資源科學(xué)管理的重要基礎(chǔ)。隨著衛(wèi)星觀測(cè)技術(shù)以及數(shù)值同化技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步,時(shí)空連續(xù)性較好的降水產(chǎn)品大量涌現(xiàn),為傳統(tǒng)的點(diǎn)狀降水觀測(cè)提供了有益的補(bǔ)充。但降水產(chǎn)品在不同地區(qū)的精度有較大的不確定性,在應(yīng)用前必須對(duì)不同降水產(chǎn)品的適用性進(jìn)行評(píng)估。本文以秦巴山區(qū)27個(gè)氣象站點(diǎn)觀測(cè)的降水資料為基礎(chǔ),利用降水重心法、相關(guān)分析法等對(duì)CMORPH、GPCP-2、TRMM 3B43、GPCC、CMFD、ERA-Interim、JRA-55、NCEP/NCAR-1共8種降水產(chǎn)品分別進(jìn)行了月、季和年尺度的精度對(duì)比和分析,為優(yōu)選適用于秦巴山區(qū)的降水產(chǎn)品提供了依據(jù)。得到的主要結(jié)論如下:(1)從時(shí)序變化特征看,大多數(shù)降水產(chǎn)品所呈現(xiàn)的降水時(shí)空分布與實(shí)際較為吻合,尤其是CMFD、GPCC、TRMM 3B43三種降水產(chǎn)品,而ERA-Interim和JRA-55的數(shù)值模擬能力仍有待提高;從空間分布上來(lái)看,CMFD、GPCC、TRMM 3B43、GPCP-2和JRA-55五種降水產(chǎn)品效果較好,均能呈現(xiàn)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(dòng)方向看,大部分降水產(chǎn)品能夠反映秦巴山區(qū)降水的基本變化趨勢(shì),其中以CMFD與實(shí)際情況最為吻合,TRMM 3B43和GPCC同樣表現(xiàn)較好,而JRA-55和NCEP/NCAR-1與實(shí)測(cè)降水的差異最大。秦巴山區(qū)地面觀測(cè)降水和各種降水產(chǎn)品均未發(fā)現(xiàn)明顯的降水梯度。(2)在月尺度上,CMFD在12個(gè)月份中均處于高相關(guān)和明顯相關(guān)的范圍內(nèi),精度為8種降水產(chǎn)品中最高,其次為GPCC、TRMM 3B43、GPCP-2和ERA-Interim,JRA-55和CMORPH表現(xiàn)較差,NCEP/NCAR-1無(wú)法在月尺度表現(xiàn)出模擬降水的能力;在季節(jié)尺度上,CMFD表現(xiàn)最佳,NCEP/NCAR-1效果最差,其他6種降水產(chǎn)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(chǎn)品在夏季和秋季的表現(xiàn)要優(yōu)于冬季和春季,可見模擬實(shí)測(cè)降水的精度高低可能與降水量的多少有一定的關(guān)聯(lián);在年尺度上,8種降水產(chǎn)品的精度排序由高到低依次為:CMFDGPCCTRMM 3B43GPCP-2CMORPHJRA-55ERAInterimNCEP/NCAR-1。(3)在單個(gè)站點(diǎn)尺度上,在不同季節(jié)的代表月份中,8種降水產(chǎn)品表現(xiàn)有所差異,綜合來(lái)看,CMFD、GPCC和TRMM 3B43效果較好,CMORPH和NCEP/NCAR-1始終為8種降水產(chǎn)品中最差,但相較于在時(shí)間尺度的整體精度評(píng)估來(lái)看,NCEP/NCAR-1雖然效果較差,但相關(guān)系數(shù)等有明顯提高;在相對(duì)干燥與濕潤(rùn)年份中,GPCC、CMFD、TRMM 3B43和GPCP-2四種降水產(chǎn)品的表現(xiàn)較為穩(wěn)健,降水差異百分比PPD(Precipitation Percentage Difference)保持在10%以內(nèi),而ERA-Interim和JRA-55在濕潤(rùn)年份的表現(xiàn)遠(yuǎn)優(yōu)于干燥年份。(4)綜合來(lái)看,CMFD、GPCC和TRMM 3B43三種降水產(chǎn)品在秦巴山區(qū)的適用性較強(qiáng),而CMORPH和NCEP/NCAR-1則為8種降水產(chǎn)品中最差。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P339;P426.6
【圖文】：

第一章 緒論JRA-55、NCEP-1 4 種再分析數(shù)據(jù)總共 8 種降水產(chǎn)品進(jìn)行精度評(píng)估，本研究的時(shí)間范圍為 2000-2014 年。之所以選擇這 8 種降水產(chǎn)品，是因?yàn)樗鼈兙擅赓M(fèi)通過網(wǎng)絡(luò)下載得到，且涵蓋了較為常用的衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)和再分析數(shù)據(jù)，并包括有國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)發(fā)起生產(chǎn)的數(shù)據(jù)。本文從時(shí)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(chǎn)品與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的吻合程度，并利用降水產(chǎn)品探究了秦巴山區(qū)的降水梯度，在此基礎(chǔ)上利用相關(guān)系數(shù) CorrelationCoefficient、相對(duì)偏差 RelativeBIAS、均方根誤差 RootMeanSquare Error 和平均絕對(duì)誤差 Mean Absolute Error 等評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)定量評(píng)估 8 種降水產(chǎn)品在月、季和年尺度上的精度以及在 2000-2014 年期間的相對(duì)濕潤(rùn)和相對(duì)干旱年的不同表現(xiàn)，并分析了不同產(chǎn)品呈現(xiàn)出不同精度的可能性原因。1.3.2 技術(shù)路線本文的技術(shù)路線圖如下所示：

第二章 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)第二章 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)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(guó)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(wàn) km2，東西約跨過 8 個(gè)經(jīng)度，包括陜西省、甘肅省、四川省、湖北省、河南省及重慶市 5 個(gè)省市，共 96 個(gè)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(shù)據(jù)2.2.1 地面臺(tái)站降水觀測(cè)數(shù)據(jù)本研究中所使用的地面臺(tái)站降水觀測(cè)數(shù)據(jù)為 2000-2014 年我國(guó)逐日降水量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)源為國(guó)家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)，即中國(guó)氣象局氣象數(shù)據(jù)中心（http://data.cma.cn/）。在本文的研究區(qū)域秦巴山區(qū)范圍內(nèi)，共有地面臺(tái)站 27 個(gè)。對(duì)地面觀測(cè)數(shù)據(jù)已經(jīng)預(yù)先做了人工質(zhì)量控制。雖然地面觀測(cè)臺(tái)站所測(cè)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(cè)量方式[45,46]。因此，在本研究中，以地面臺(tái)站降水觀測(cè)數(shù)據(jù)為真實(shí)降水量作為參考和依據(jù)[47]。此外，在 27 個(gè)地面臺(tái)站中，有 9 個(gè)雖然以整年出現(xiàn)，但

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2803344