湖北省复杂地形影响下降水精细化分布特征研究(3)
图6 湖北省实际年平均降水分布(2016—2018 年)
2.3 降水空间特征分析
从模拟的年平均降水分布图5 可以看出,全省大部分地区年降水量介于600~2 100 mm,总分布趋势是北少南多。同纬度相比,平原少,山区多。山区相比,则背风面少,迎风面多。其分布趋势由北向南呈递增趋势,鄂西南、鄂东南、鄂东北3 个区域为降水量最多区域,这与之前普遍认为的湖北省降水最多的鄂西南、鄂东南2 个区域(图5)有明显差别。
就降水分区而言,从图7 可以看到,在鄂东北大别山地区(I 区),降水呈从西向东逐渐增多的趋势。东北部的大别山区,降水量最大,年降水量达1 700 mm 左右。空间降水分布很好地反映了山地降水垂直变化特征,即在达到最大降水高度之前,降水随海拔增加而增大。这与仅利用全省82 个国家气象站降水资料建立的降水分布差别较大,后者反映在鄂东北地区降水较为均匀,为1 300 mm 左右(图8,源自《湖北省公共气象服务手册》(2015 版)[13]),未体现地形对降水的影响。
图7 湖北省中东部区域降水特征分布
图8 利用湖北省82 个国家气象站降水资料建立的平均降水量分布
在鄂东南的幕阜山区(Ⅱ区),降水呈从北向南逐渐增多的趋势,降水量最大值出现在南部高大的幕阜山区,以通山、通城、崇阳三县南部靠近幕阜山脉的部分降水量最多,年降水量为1 800 mm 左右,较仅通过国家气象站降水资料建立的降水量分布数值偏多200~300 mm/年,也是湖北省降水量最多的地区之一,是有名的“暴雨窝子”。从东南部太平洋携带的暖湿气流遇到幕阜山脉的阻挡,水汽在地形抬升过程中形成降雨,造成该区域降水量丰富。在Ⅲ区,降水随地形呈带状分布,降水量大值区分布在北部的桐柏山、中部的大洪山及西部与鄂西山地交界的山地处,年降水量高值区在1 600 mm 左右。在江汉平原(Ⅳ区),降水呈现东多西少的特征,高值区在武汉、鄂州等地,年降水量在1 700 mm 左右。
从图9 可以看到,鄂西北区域(Ⅴ区)降水普遍偏少,年降水量在690~1 300 mm,降水高值区域位于远安、南漳等地,大部区域年降水量在800 mm 左右。在神农架林区(Ⅵ区),由于西南部高大的大巴山脉阻挡,从西南部印度洋输送的水汽爬升,在该区域的南部降水较多,年降水量在1 500 mm 左右。水汽翻过大巴山后,降水量在东北部区域随着海拔的降低而减少。
三峡河谷地区(Ⅶ区),降水量在河谷两侧逐渐增加,且河谷南侧(巴东、秭归、宜都)的降水量大于北侧(兴山、夷陵、当阳)。鄂西南(Ⅷ区)以鹤峰区域降水量最大,年降水量达2 000 mm(较仅通过国家气象站降水资料建立的降水量分布数值偏多300~400 mm/年),这也是全省降水量最多的区域。从地形方面分析,鹤峰县境内地形西北高、东南低,多山间小盆地,平均海拔1 147 m,是湖北省高山县之一,东南方向输送来的水汽,沿武陵山脉一路抬升,使得该地降水充沛。
此外,部分山地丘陵地区受地形影响,降水明显多于周边区域,说明山区降水在达到最大降水高度之前,降水量随海拔升高而增加。
图9 湖北省西部山区降水特征分布
3 小结与讨论
本研究利用湖北省2 005 个区域自动站和82 个国家气象站近3 年降水数据,结合DEM 经度、纬度、高度、坡度、坡向5 类地形因子,分8 个区域分别建立了降水模型,并进行了检验,得到如下结论。
1)模拟的湖北省年降水分布特征与实际降水分布较为一致,建立的模型模拟降水准确率为89.5%,所建模型能较好地反映实际降水情况。
2)全省大部分地区年降水量总分布趋势是北少南多。同纬度相比,平原少,山区多。山区相比,背风面少,迎风面多。鄂西南、鄂东南、鄂东北3 个区域为降水量最多区域,这与之前普遍认为的湖北省降水量最多的鄂西南、鄂东南2 个区域有明显差别。
3)考虑山地、经纬度等影响要素后,模拟的年降水量在山区数值明显较之前仅通过国家气象站降水资料建立的降水量分布数值偏多,其中,在鄂东南区域数值偏多200~300 mm,在鄂西南区域偏多300~400 mm,在鄂东北区域偏多300 mm 左右。
4)所建立的湖北省降水分布模型能反映出高海拔地区降水量明显高于周边低海拔区域的特征。
[1]栾 晨,宋敏红,蔡 英,等.西北区西部夏半年强降水分布与变化特征[J].高原气象,2012,31(3):629-637.
文章来源:《测绘地理信息》 网址: http://www.chdlxx.cn/qikandaodu/2021/0722/642.html
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