山东省多年降雨侵蚀力及其增长率变化分析

发布时间：2019-09-26 07:08

【摘要】：收集了山东省23个气象站50年的日雨量资料,结合侵蚀力理论和GIS空间分析方法,分析了山东省各雨量级降雨侵蚀力的时空变化特征和降雨侵蚀力增长率空间差异的原因。结果表明:山东省降雨侵蚀力和降雨量的空间分布相一致,呈现自东南向西北减少的趋势;年平均和各雨量级降雨侵蚀力的变化表现为高值区降低,低值区增加的规律;全省降雨量和降雨侵蚀力的年际变化分别为减少(-0.03 mm/a)和增加(9.00 MJ·mm/(hm2·h·a));暴雨和大雨是山东省降雨侵蚀力的主要来源,而大暴雨侵蚀力增大是多年来降雨侵蚀力呈现增长趋势的原因;ENSO冷暖事件、地形、局部强对流天气和夏秋季东南季风减弱会导致山东省降雨侵蚀力增长率的空间差异。
【图文】：

1．1研究区概况山东省位于东部沿海，在114°47'～122°43'E和34°23'～38°24'N之间［23］。地形以山地、平原和丘陵为主，平原占总面积的大半约为63%，山地、丘陵约占34%，河流与湖泊约占3%。山东省为典型的暖温带季风气候，雨热同期，年降水量在550～950mm之间［24］。根据地势，山东省可分为鲁中、鲁西北、鲁西南和胶东半岛4部分，鲁中地区为以泰山、沂蒙山等为主体的山地，鲁西北和鲁西南为低平的黄淮海平原，胶东半岛为低山丘陵［25］。独特的地理位置与各种地形、地貌，影响着山东省的降水量分布。图1山东省气象站点分布图Fig．1DistributionofmeteorologicalstationsinShandongProvince1．2数据来源此次研究的数据来自中国气象数据网站的山东省1966～2015年逐日降雨资料。通过对各站点降雨数据的筛选和补缺，最后确定利用23个气象站点的降雨资料来进行研究。如图1所示，其中:鲁西北4个站点，莘县、德州、惠民和东营;鲁中5个站点，潍坊、济南、泰山、淄博和沂源;鲁西南5个站点:菏泽、临沂、莒县、日照和兖州;胶东半岛9个站点，龙口、长岛、烟台、威海、成山头、石岛、海阳、莱阳和青岛。ESON相关资料来源于美国的气候预测中心网站。1．3降雨侵蚀力计算降雨侵蚀力计算公式利用章文波［18］提出的日雨量侵蚀性修正模型，以侵蚀性日降雨量≥12mm/d［26］为基础，其计算式为Mi=α∑kj=1(Dj)β．(1)式中:Mi是一年中第i个半月的降雨侵蚀力值，单位为MJ·mm/(hm2·h);Dj表示第i个半月中第j天的侵蚀性降雨量，单位为mm;k表示第i个半月的天数，单位为d;α和β为反映此站点降雨特征的模型参数，其计算式为:α=21．586β－7．1891，(2)β=0?

～50mm间为大雨，界于50～100mm间为暴雨，界于100～250mm间为大暴雨，大于250mm为特大暴雨。在这里只讨论造成降雨侵蚀力明显的中雨、大雨、暴雨和大暴雨降雨侵蚀力，小雨和特大暴雨不做讨论。变异系数标准为:小于等于0．1为弱变异，大于0．1小于1为中等变异，大于等于1为强变异［27］。利用SPSS、EXCEL等统计软件对降雨量及降雨侵蚀力的参数特征值进行求算。降雨量及降雨侵蚀力的空间分布采用ArcGIS10．1软件实现。2结果与分析2．1降雨量分布2．1．1多年平均降雨量分布特征山东省多年平均降雨量为675．13mm，由图2可知，降雨量最大发生区在泰山和临沂地区，降雨量在770mm以上，并形成以泰山和沂蒙山为中心，向四周逐渐递减的趋势。这是因为泰山和临沂站位于泰山沂蒙山的迎风坡，暖湿气团自海洋吹向陆地，在泰山和沂蒙山区受地形影响爬升形成降雨，，半岛东南的石岛存在较多降雨是因为处于深入海洋的胶东半岛东南角，受海洋暖湿气流的影响明显，降雨较多。位于鲁西北的莘县、德州和惠民降雨较少，降雨量在580mm以下，原因是因为深处山东省西北平原区，远离海洋，且处于山东省中部泰山和沂蒙山区的雨影处，降雨较少。由图3还可以发现，山东省的降雨量分布表现出明显的地区差异，整体为:鲁西北＜鲁中山区＜鲁西南，半岛北部＜半岛南部，即由西北向东南增加的趋势。区域最大值与最小值之间相差达360．46mm。图2山东省多年平均降雨量分布图Fig．2Distributionofmulti-yearaveragerainfallinShandongProvince图3山东省不同地区各雨量级降雨量折线图Fig．3VariationofannualaveragedifferentlevelsrainfallfordifferentareasinShandongProvince2．1．2不同雨量级降雨量分布特征由表1可知，各雨量级降雨量在鲁西北、鲁中、鲁西南、半岛北部和?
【作者单位】： 聊城大学环境与规划学院;
【基金】：国家自然科学基金(40901276) 山东省优秀中青年科学家科研奖励项目(2011BSB01256) 中国博士后基金(2012M512058)~~
【分类号】：S157.1

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本文编号：2541934