[发明专利]一种天山北坡中低海拔地区的年平均降雨量推算方法

说明书

本发明提供了一种天山北坡中低海拔地区的年平均降雨量推算方法，包括如下步骤：步骤1：计算出天山北坡中低海拔地区气象站站点的年平均降雨量；步骤2：构建年平均降雨量与海拔高度之间的线性回归方程，得到相关关系；步骤3：根据海拔高度与年平均降雨量的相关关系构建天山北坡中低海拔地区降水直减率；步骤4：根据新疆维吾尔自治区的数字高程模型求得天山北坡中低海拔地区任意一点的高程；步骤5：根据年平均降雨量与海拔高度的线性回归方程以及天山北坡中低海拔地区任意一点的高程数据，进而推求任意一点的年平均降雨量。本方法弥补了原本无降雨量资料地区无法进行水文研究的缺陷，可简单求得年平均降雨量数据，简化与保障相关研究的进行。

技术领域

本发明涉及降雨量推算技术领域，具体为一种天山北坡中低海拔地区的年平均降雨量推算方法。

背景技术

降水作为大气最活跃的要素，在各种时空尺度的大气过程中扮演重要的角色，其量作为最重要的气象要素，决定一个地区(流域)的水分和热量状况，是气候分析、水资源评价、水分循环、水量平衡、水文模型等计算和研究中必不可少的输入参数。获取精确的降雨空间分布特征的一种方法就是建立密度极高的雨量站网。虽然我国已建立了相当多的遥测雨量站和气象站，但这只是有限的观测点，其资料密度远不能满足流域水文模型的需求。地处干旱半干旱地区的天山作为世界七大山系之一，位于欧亚大陆腹地，是世界上最大的独立纬向山系，也是世界上距离海洋最远和全球干旱地区最大的山系。它横亘在新疆中部并贯穿全境，是影响新疆乃至我国中、西部地区天气气候和生态环境的重要天然屏障。天山河流大多数是山区性河流，气象站点较稀疏,这种问题更为突出。

海拔是影响降水的重要因子，在中低海拔地区，降水与海拔高度有很强的线性关系；因此需要一种能够对天山北坡中低海拔地区年平均降雨量进行推算的方法。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种天山北坡中低海拔地区的年平均降雨量推算方法，其根据天山北坡年降雨量与海拔的相关关系，直接对天山北坡中低海拔地区的年平均降雨量进行测算。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种天山北坡中低海拔地区的年平均降雨量推算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据国家气象局提供的天山北坡中低海拔地区气象站站点的实际海拔高度与气象站点历年降雨量日值，计算出天山北坡中低海拔地区气象站站点的年平均降雨量；

步骤2：根据步骤1所得的年平均降雨量，建立天山北坡中低海拔地区气象站站点高程与年平均降雨量之间的回归模型，构建年平均降雨量与海拔高度之间的线性回归方程，使用相关系数R²对线性回归模型进行可靠性检验，得到天山北坡中低海拔地区高程与该海拔高度的年平均降雨量之间的相关关系；

步骤3：根据海拔高度与年平均降雨量的相关关系构建天山北坡中低海拔地区降水直减率；

步骤4：根据新疆维吾尔自治区的数字高程模型求得天山北坡中低海拔地区任意一点的高程；

步骤5：根据年平均降雨量与海拔高度的线性回归方程以及天山北坡中低海拔地区任意一点的高程数据，进而推求任意一点的年平均降雨量。

优选地，步骤2中构建所述年平均降雨量与海拔高度的线性回归方程的计算方式为：y＝ax+b，

其中：y为所求位置的年平均降雨量，单位为mm；x为所求位置的海拔高程，单位为km；a为回归系数，b为回归方程常数项，其计算方式为：

其中：x_i为天山北坡气象站点(i＝1,2，…，n)的高程，单位为km；y为天山北坡气象站点(i＝1,2，…，n)的年降雨量，单位为mm；

求得天山北坡中低海拔地区年平均降雨量与海拔高度的线性回归方程为：