摘要
地形对区域降水总量及区域内降水的空间分布有着较为显著的影响,如何量化地形影响是制约降水气候场及降水时序列定量精度的重要瓶颈之一,也是最近二十年来各国气象和水文学家努力攻克的技术难题之一.本研究引进了全球最先进的美国俄勒冈大学的PRISM 专家系统,以考虑了地形影响的PRISM 月气候降水分析场和DEM 数字高程模式为基础,首先对省内68 个国家气象站逐站逐月计算了1981-2010 及1961-1990 两个30 年月平均台站气候的比值,依用PRISM 制作中的基本原理,局地逐月建立了降水气候与标高的经验线性关系,并运用Shepard 反距离内插技术,将原始4.3 公里网格点上的PRISM 月降水气候场降尺度到1 公里网格点上,成功地解决了降水在地形订正中山区与平原、迎风坡与背风坡等处理难点.在完成了考虑地形影响的1 公里网格点逐月降水气候场的基础上,对68 个基准站逐站计算一年365天每个日历日的三十年平均日降水值.由于日降水变化较大,三十年平均后的365 天日降水时序列含有相当的高频噪音,呈现较大起伏.我们对各台站的30 年平均日降水时序列进行谐波分析,并取低频六波的总和定义台站的日降水气候时序列,经过谐波分析后,原始台站30 年平均中的高频噪音基本去除,而与梅雨带移动,台风登陆,冷锋南下等主要天气气候系统相关的降水季节变化信号得到了全面的保留.运用Shepard 反距离内插技术对68 站去除高频噪音后的逐日站点降水气候值进行空间内插,并通过定义调整因子,得到365 天浙江省内1 公里网格点上考虑地形影响的日降水气候分析场.比较每次计算得到的气候分析值和与之对应的基于独立台站观测的气候值,从而检验气候分析场的精度.交叉检验气候分析值与抽出的独立台站观测气候值定量符合较好.两者相关系数高达0.952,均方根误差为0.617 毫米.以上结果显示,本研究建立的1 公里精细化降水气候场能以较好的定量精度再现浙江省内由季风迁移台风登陆等引起的降水的快速季节演变.