基于DEM的乌鲁木齐河流域降水量时空变化分析

摘要

根据乌鲁木齐河流域9 个气象站1961-2009 的逐月降水量资料,采用三维二次趋势面宏观地理因子模拟与反距离平方加权残差订正相结合的方法,建立全流域年降水量变化倾向率、突变前后降水增量、年和各月降水量多年平均值以及年降水量变异系数等降水量气候要素空间分布数学模型.在ArcGis 平台上进行数据栅格化处理,实现基于数字高程模型(DEM)数据的乌鲁木齐河流域降水量时空变化的精细化分布式模拟.结果表明:(1)196l-2009 年,乌鲁木齐河流域年降水量平均以15.29mm/10a 的倾向率呈较显著(P＜0.05 )的递增趋势,并于1987 年发生了突变性的增多,但各地降水量增多倾向率和突变前后降水增量差异明显,总体表现为海拔越高的区域,降水量增多越明显.(2)乌鲁木齐河流域年降水量的空间差异十分明显,流域末端的北部平原降水量不足250mm,向南随着海拔的升高降水量渐增,在海拔1900-2200m 的天山北坡中山带出现降水量为550～600m 的最大降水带,之后,随着海拔高度的继续上升,降水量又呈减少趋势,至3500m 以上的河流源头区域,年降水量不足450m .(3)年降水量变异系数随海拔的升高而减小,即海拔越高的区域降水量的年际间波动相对越小.(4)年内逐月降水量的空间分布格局表现为明显的周期性变化特征.冬季(12-2 月)降水较少,各月降水量的高值区主要在低山带和山前洪积、冲击平原,而降水量的低值区在海拔2500m 以上的高山带.春季(3-5 月)降水量较冬季增多,降水量的高值区也逐渐向高海拔山区上移,而降水量低值区则由南部高山带逐渐向北部平原迁移.夏季(6-8 月)是一年中降水量最多的季节,各月降水量的高值区逐渐上移到2000-4000m的中、高山带,而降水量低值区在北部平原地带.秋季(9-11 月)降水量逐渐减少,最大降水高度带也向低海拔区域移动,而降水量低值区则向中、高山带上移,至11 月,最大降水带回复到低山带和山前洪积、冲击平原地带,最少降水带再次上升到2500m 以上.