四川省冰雹分布与地形因子关系分析

利用四川省数字高程模型(DEM)和1970—2014年四川省143个气象站点45年冰雹资料,使用相关分析、逐步回归、数字地形分析和分区统计等方法,研究了四川省冰雹分布与地形高程、坡度、坡向、经纬度、地形起伏度及地形切割深度的关系。研究结果表明:四川省冰雹分布有明显的地理分布特征,地形高程、经度、地形起伏度及西北偏西坡向等地形因子是四川省冰雹分布的主要影响因子。建立冰雹与主要地形影响因子的回归方程,模拟四川省冰雹空间分布,结果显示模拟值与实际值分布趋势一致,但模拟数据整体偏小。     

基于GIS的贵州省冰雹分布与地形因子关系分析

使用贵州省1961—2004年84个气象台站44年历史冰雹记录及1:1000000全国数字高程模型(DEM)资料, 采用基于GIS的数字地形分析、分区统计和图像分类方法, 研究了冰雹分布与地形高程、坡向、坡度及地形切割深度的关系。研究表明:地形高程是影响贵州省降雹分布的最主要地形影响因子; 微观地形因子如坡向和坡度对降雹日数的变异并没有显著性影响, 但大范围的地势抬升及暖湿空气的迎风坡有利于降雹; 地形切割深度并不是年平均降雹日数差异的显著影响因子; 纬度位置的不同, 使其受暖湿空气影响程度不同, 热力条件也存在差异, 也是影响平均降雹日数差异的因子之一; 根据3个影响因子建模获得的方程及贵州省冰雹风险分区图, 经统计检验和与历史乡镇降雹资料比较, 具有较好的一致性。     

复杂地形下黑河流域的太阳辐射计算

基于数字高程模型(DEM)数据,在充分考虑了地形因子对太阳直接辐射和散射辐射的影响后,实际计算了起伏地形下黑河流域的太阳辐射。在忽略地表和大气之间的多次反射后,地表太阳总辐射计为三项:按起伏坡面上实际入射角考虑的太阳直接辐射、经过下垫面天空视角因子订正的坡面天空散射辐射和考虑周围地形反射效应的附加辐射。计算结果表明:局地地形起伏对太阳直接辐射、总辐射空间分布的影响非常强烈,使得复杂地形下不同坡向间总辐射和直接辐射平均计算差额十分显著,且太阳天顶角从较小增大至中等大小时,这两种平均计算差额均加大一倍多;在较小和中等大小太阳天顶角下,不同坡向间总辐射平均计算差额,均较相同条件下直接辐射平均计算差额为小,这是因为总辐射还包括了天空漫射和邻近地形反射辐射因子,这两个因子和坡面上太阳入射方位的变化共同影响地表入射太阳辐射;起伏地形主要使得太阳辐射在局地区域内背阴、向阳坡向间发生显著的重新分配。因此,在复杂地形地区进行太阳辐射计算时必须考虑地形的影响。     

贵州高原起伏地形下日照时间的时空分布

由于坡度、坡向和地形之间相互遮蔽等局地地形因子的影响, 实际起伏地形下的日照时间与水平面上的日照时间有一定差异。该文建立了一种基于数字高程模型 (DEM) 的起伏地形下日照时间的模拟方法, 计算了起伏地形下贵州高原100 m×100 m分辨率日照时间的时空分布。结果表明:坡度、坡向、地形遮蔽对日照时间的影响较大, 实际起伏地形下日照时间的空间分布具有明显地域特征。1月太阳高度角较低, 坡度、坡向的作用非常明显, 地形遮蔽面积较大, 日照时间的空间差异较多, 日照时间为16~142 h, 最大值约为最小值9倍; 7月太阳高度角较高, 地形遮蔽面积相对较小, 日照时间的空间差异相对较少, 日照时间为133~210 h, 最大值为最小值1.6倍, 但由于7月日照时间相对较多, 局地地形对日照时间影响仍明显。4月、10月日照时间及其变化幅度介于1月和7月之间。     

山地天文辐射的地形影响与空间尺度效应研究

基于1∶25×104数字高程模型数据,依据起伏地形下天文辐射分布式模型算法,研究了陕西山地天文辐射空间分布规律,详细分析了地形因子对天文辐射的影响规律;同时,从不同的DEM分辨率和不同地貌类型两个方面探讨了天文辐射的空间尺度效应。结果表明:陕西天文辐射总量随着纬度的升高呈由南向北降低的趋势;局地地形因子对天文辐射的影响随季节、纬度、坡度及坡向等因素而变;同时山地天文辐射的空间尺度效应在地势起伏较大的山区和高原地区表现尤为明显。     

贵州高原起伏地形下可照时间的时空分布

该文建立一种基于数字高程模型(DEM)的起伏地形下可照时间模拟方法;在此基础上得到起伏地形下贵州高原100m×100m分辨率的可照时间的时空分布。结果表明:地形遮蔽对可照时间的影响较大,要大于纬度的影响。由于坡度坡向等局地地形因子的影响,使起伏地形下的可照时间空间差异明显。贵州高原起伏地形下1月可照时间为155.0~320.3h,1月太阳高度角较低,地形遮蔽面积较大,可照时间的空间分布具有明显的地域分布特征。7月可照时间为337.7~423.7h,7月太阳高度角较高,地形遮蔽面积较小,地域差异比1月小得多,呈明显的纬向分布。贵州高原起伏地形下年可照时间为2692.7~4367.5h,最大值是最小值的1.6倍,且纬向分布并不明显。     

基于DEM的复杂地形下太阳散射辐射分布式模拟——以贵州高原为例

由于坡度、坡向和地形之间相互遮蔽等局地地形因子的影响,确定实际复杂地形下太阳散射辐射是比较困难的.本文在前人研究的基础上,对以前的模型进行了一些改进,考虑了坡度、坡向和地形相互遮蔽作用对复杂地形下天文辐射的影响,基于数字高程模型(DEM)数据,研制了以复杂地形下天文辐射为起始数据的复杂地形下太阳散射辐射的分布式模型,在模型中还考虑了散射辐射的各向异性.以地形复杂的贵州高原为例,应用100 m×100 m分辨率的DEM数据及气象站常规观测气象资料,计算了贵州高原复杂地形下各月及年的太阳散射辐射精细空间分布.结果表明:(1)局地地形因子(如坡度、坡向和地形遮蔽)对贵州高原复杂地形下太阳散射辐射的空间分布影响较大,随着地形的起伏变化,太阳散射辐射的空间分布明显不同,纬向分布特征不明显.(2)对于太阳散射辐射而言,地形对其的影响仍然很大,在太阳散射辐射计算时也是不容忽视的.     

起伏地形下浙江省散射辐射时空分异规律模拟

结合影响起伏地形下太阳散射辐射的天空因素与地面因素,通过基于数字高程模型（DEM）数据的起伏地形下天文辐射模型和地形开阔度模型,综合考虑地面因素对散射辐射的影响;基于常规地面气象站观测资料建立的水平面散射辐射模型,考虑天空因素对散射辐射的影响;建立了起伏地形下浙江省散射辐射分布式估算模型;逐月计算了浙江省散射辐射（100m×100m）的空间分布。结果表明：散射分量分布与地理地形因子、季风影响、大气透明程度有关,由高纬向低纬逐渐增加;季节分布特点为,夏季〉春季〉秋季〉冬季;坡度、坡向对散射辐射的分布影响小,但辐射值与开阔度呈正相关,各季辐射最大值分布在开阔度大处,最小值在开阔度最小处,不同季节有所伸缩。计算结果可以为气候变化和环境资源研究提供基础数据。     

重庆市地形对雷电灾害主要致灾因子影响分析

利用2007—2016年重庆市闪电监测资料及该区域数字高程模型,使用GIS空间分析、数理统计等方法,研究了雷电灾害两种主要致灾因子(闪电密度、强度)与3类地形因素(海拔高度、坡度、坡向)之间的关系。结果表明海拔高度、坡向对地闪密度具有影响,坡度与地闪密度呈负相关关系;不同坡向分类之间的地闪强度分布具有明显差异,海拔高度、坡度与地闪强度不相关。     

起伏地形下四川省太阳直接辐射时空分布特征

利用四川省159个地面常规气象观测站及周边9个太阳辐射站观测资料,基于数字高程模型(DEM)数据,考虑坡度、坡向和地形遮蔽作用的影响,研制起伏地形下太阳直接辐射分布式模型。结合四川省90 m×90 m分辨率的DEM数据,分析起伏地形下四川省太阳直接辐射空间分布特征和时间变化趋势。结果表明:(1)四川省太阳直接辐射纬向分布不明显,受海拔高度、日照百分率、局地地形影响较大;(2)四川省太阳直接辐射年总量东部盆地较低,1 300.0 MJ·m-2,川西高原及攀西地区较大,在1 900.0~3 486.9 MJ·m-2之间;(3)四川省太阳直接辐射时间变化明显,川东盆地太阳直接辐射1 000.0 MJ·m-2的地区有增加趋势,川西地区2 800.0 MJ·m-2的区域在减小,四川省宜宾、都江堰、南充、马尔康太阳直接辐射年总量、1月、7月气候倾向率均0。     

应用MODIS数据反演青藏高原地区地表反照率

应用RossThick-LiTransit核驱动BRDF（bidirectional reflectance distribution function）模型,选择2004年Terra MODIS（moderate resolution imaging spectraradiometer）500 m分辨率数据,对青藏高原地区的地表反照率进行了反演研究,并以平均气溶胶光学厚度值0.11计算了正午时（北京时间12：00）实际的地表反照率,反演结果与当地的地表覆盖类型和地形具有较好的一致性。此外,藏北高原4个辐射观测站点观测资料与反演结果的比较表明,500 m分辨率反演结果不仅可以满足气候和陆面过程模式的精度要求,而且精度高于美国1 km分辨率反照率反演结果。     

Effects of complex terrain on net surface longwave radiation in China

Net surface longwave radiation (NSLR) is one of key meteorological factors and is strongly influenced by cloud cover, surface temperature, humidity, and local micrometeorological conditions as well as terrain conditions. Realistically estimating NSLR is vitally important for understanding surface radiation balance and investigating micrometeorological factors of air pollution dispersion, especially in regions with complicated terrain. In this study, we proposed a distributed model for estimating NSLR by considering effects of complex local terrain conditions in China. Meteorological data (including mean temperature, relative humidity, and sunshine percentage) and observed NSLR data from 1993 to 2001 together with the digital elevation model data were used to parametrize the model and account for the effects of atmospheric factors and surface terrain factors according to the isotropic principle. The monthly NSLR during 1961–2000 was estimated at a spatial resolution of 1 km. Topographic analysis suggests that the distribution characteristics of NSLR with elevation or slope are consistent with those of field observations. In particular, the estimated NSLR is favorably comparable with site-level observations on the Tibetan Plateau (average relative error < 11%). Our results indicate that this model can describe microscale distribution features in mountainous areas in detail and that this improved approach can be used for NSLR spatial estimation in other regions with complicated terrain.     

临夏州冰雹的地形因素

通过对临夏州冰雹天气活动与地形关系的分析,研究了降雹的地形特点和分布特征,初步揭示了地形对冰雹天气的影响作用。分析结果表明,对产生冰雹的突发性系统,地形起到阻挡气流并使其折转汇合、迅速发展的作用,并加速剧烈的垂直运动,使此范围内雹灾严重。     

盐源烤烟冰雹灾害精细化风险区划研究

以1986~2015年盐源所在的攀西地区20个县（市）地面冰雹观测资料为基础,建立了烤烟关键生育期冰雹频次与经度、纬度、海拔高度、坡度和坡向的多元回归方程,结合盐源县烤烟观测资料和2016年社会经济数据,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力4个方面,选取烤烟不同生育期的冰雹频次、烤烟播种率、地形、农村经济、土地覆盖等作为区划指标,运用层次分析法建立了盐源县烤烟冰雹灾害的风险区划模型,基于GIS技术完成了盐源县烤烟冰雹灾害风险区划。结果表明,对于盐源县农业用地区域,烤烟冰雹灾害风险等级以中、高等级为主,低风险区域面积较少。      

一次冰雹天气的数值模拟及地形敏感性试验研究

利用中尺度模式对2020年3月23日贵州一次强冰雹天气过程进行了数值模拟研究,并与观测的雷达回波、卫星反演结果和冰雹落区进行比较,在此基础上探讨了地形对冰雹云的影响。地形敏感性试验结果表明,地形的变化会改变降雹的空间分布,地形增高会导致贵州西部偏南风增强,加强辐合,降雹前期垂直速度迅速升高,输送更多的过冷水,使雪晶、霰含量增加,有利于雹云的发展增强和冰雹的形成,使地面累积降雹量增加,地形降低反之。     

雷达回波顶高（ET）产品在广西冰雹云识别中的应用研究

利用广西2009至2012年降雹样本资料和新一代天气雷达回波顶高（ET）产品,对广西冰雹云回波顶高变化特征进行统计分析,结果显示广西冰雹云的ET整体呈现明显的阶段性变化特征,降雹时间和ET值达到最大值时间基本一致。冰雹云量化识别指标分别为：2月份回波顶高≥8km且回波顶高与0℃层高度差36.1km;3-4月份回波顶高≥10km且回波顶高与0℃层高度差≥6.1km;5月份回波顶高≥13且回波顶高与0℃层高度差38.1km。降雹直径与冰雹云ET值和特征层高度差值成正相关关系,可作为估计降雹直径的一个重要参考依据。     

大理州山地日照时间的时空分布特征

基于数字高程模型（DEM）模拟计算了大理州山地日照时间的时空分布,结果显示,除了日照百分率外,坡度、坡向和地形之间的相互遮蔽对日照时间的分布有很大的影响。冬季太阳高度角较小,地形遮蔽对日照时间的影响很大,夏季相对较小。遮蔽系数4月最大,12月最小。一年中的任意时刻随着坡度的增加日照时间减少。坡向对日照时间的影响有很强的...     

起伏地形下我国太阳直接辐射的分布式模拟

运用数据集群技术,建立了我国不同时空尺度直接透射率的估算模式,对比分析了不同模式的拟合精度。基于1km×1km分辨率的数字高程模型(DEM)数据,全面考虑了地形因子对太阳直接辐射的影响,实现了实际起伏地形下我国太阳直接辐射的分布式模拟,计算了我国范围内1km×1km分辨率1—12月气候平均太阳直接辐射的空间分布。结果表明:局地地形对太阳直接辐射空间分布的影响非常强烈,尤其是在太阳高度角较低的冬季和秋季;模拟结果可靠,可进行大数据量处理,适用于遥感图像处理、地理信息系统等数据处理平台。