發(fā)布時(shí)間：2020-11-19 01:20

　　 本文以缺資料的高寒山區(qū)——天山為研究對(duì)象,采用GIS空間分析法,利用TRMM數(shù)據(jù)、NCEP再分析資料,結(jié)合天山氣象站、監(jiān)測站實(shí)測數(shù)據(jù),研究了基于地形的降水變化量。首先分析了天山山區(qū)下墊面對(duì)空間降水再分配的影響,其次深入剖析了地形對(duì)降水空間分布的影響特征;在此基礎(chǔ)上,根據(jù)地形對(duì)水汽的抬升作用,構(gòu)建了基于地形影響的降水精細(xì)化空間估算模型,并在中天山開都河流域進(jìn)行模型精度的驗(yàn)證,最后給出了440 m×440 m分辨率的天山山區(qū)各月份基于地形抬升降水量精細(xì)化空間分布。研究結(jié)果顯示:(1)天山山區(qū)下墊面對(duì)降水再分配影響顯著,天山及周邊區(qū)域大氣理論降水量與實(shí)際降水量空間分布明顯不同。大氣理論降水的高值區(qū)位于塔克拉瑪干沙漠等低海拔荒漠地帶,實(shí)際降水屬于低值區(qū);另一方面,大氣理論降水低值區(qū)位于中天山高海拔山區(qū)地帶,而實(shí)際降水屬于高值區(qū)。這與區(qū)域降水轉(zhuǎn)化率密切相關(guān):盆地荒漠等低海拔地區(qū)降水轉(zhuǎn)化率普遍較低,而山區(qū)地帶降水轉(zhuǎn)化率普遍較高,總體呈北高南低,西高東低的趨勢。降水轉(zhuǎn)換率最高值達(dá)360%左右,出現(xiàn)在夏季7月強(qiáng)降雨時(shí)期,最大值中心分布在天山西部山區(qū)托木爾峰及哈爾克他烏山區(qū)域,且逐漸向外圍山脈及盆地區(qū)域遞減。(2)天山山區(qū)降水量變化與地形密切相關(guān)。中天山山區(qū)存在兩個(gè)降水極大值高度帶,分別在2113 m和3751 m附近,后者降水量高達(dá)600 mm以上;另一方面,中天山山區(qū)還存在一個(gè)降水極小值高度帶,分布在1266 m附近。在第二降水高度帶3751 m以下,連續(xù)出現(xiàn)的迎風(fēng)坡、背風(fēng)坡實(shí)際降水量與高程之間存在正相關(guān)關(guān)系。(3)基于降水與地形之間的關(guān)系,構(gòu)建了降水精細(xì)化空間估算模型,在天山山區(qū)有很好的適用性。在開都河流域驗(yàn)證結(jié)果顯示:相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.96,百分比偏差接近0,均方根誤差為4.26,模型模擬結(jié)果與監(jiān)測站點(diǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)有很高的一致性。(4)本文構(gòu)建的降水精細(xì)化空間估算模型不僅能量化地形對(duì)降水空間分布的影響,還能表征區(qū)域地形特征。模型模擬結(jié)果與區(qū)域水汽條件變化、地形分布、主風(fēng)向高度吻合,細(xì)致反映了區(qū)域氣候影響下迎風(fēng)坡和背風(fēng)坡的地形特征,能夠精細(xì)估算地形和區(qū)域水汽變化共同作用下,天山區(qū)域地形對(duì)降水空間分布的影響。說明該模型用于天山山區(qū)可行,計(jì)算結(jié)果可信度高。(5)受天山山區(qū)地形影響的降水量變化主要分布在天山山脈的高海拔山區(qū),小于300 mm,集中在-100~100 mm之間,四季差異顯著,表現(xiàn)為夏季7月最大,冬季1月最小,春季4月與秋季10月空間分布大體相似。但地形抬升降水量并不與海拔同步增加,這主要受各季水汽空間分布差異及各月主風(fēng)向變化的影響,還取決于是否具備水汽爬坡和雨滴成長的條件,進(jìn)而成云致雨。本文研究獲得基于地形影響的降水精細(xì)化空間估算模型1個(gè);天山山區(qū)地形影響降水空間分布圖集1套。為天山水資源的科學(xué)管理提供決策依據(jù),為農(nóng)業(yè)與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ),促進(jìn)和帶動(dòng)西北干旱區(qū)水資源合理開發(fā)利用。
【學(xué)位單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：P461.3
【部分圖文】：

中國境內(nèi)的天山山脈位于北緯 39.6° ~ 45.5°和東經(jīng) 73.5° ~ 96.1°之間(圖 2-1)，天山的 3/4，山脈呈近東西橫向延展，西起吉爾吉克斯坦東部邊界，進(jìn)入我國新疆境東至西臨哈密市的星星峽戈壁。東西長大約 1700 km，南北寬度大致在 250 至 3之間，而帕米爾以北處的天山山體達(dá)到最寬，達(dá) 800 km 以上，山體總面積約 5.7×10占新疆總面積的 1/3 以上[48]。

汽有大西洋的西風(fēng)水汽和北冰洋的干冷水汽，后者水汽占前洋路徑遙遠(yuǎn)，但天山在北半球中緯，坐落于西風(fēng)帶盛行區(qū)，通，因此天山西風(fēng)水汽最為充沛[48]。顯示，天山水汽主要來源于以下 4 個(gè)方向[50-58]（如圖 2-2）

圖 2-3 坡度和坡向角計(jì)算示意圖Fig.2-3 Sketch map of the calculation slope and aspect空間分布：圖 2-4 天山山區(qū)坡度空間分布Fig.2-4 The slope map of Tianshan Mountain坡向?yàn)閚 與正北方向的夾角，n 為定點(diǎn)切平面的計(jì)算公式為：f
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2889486