桐梓縣地溫與降水關(guān)系淺談

李艷

摘要： 本文通過對桐梓縣各層地溫與降水的特征分析得知：桐梓縣淺層地溫的年變化趨勢基本一致，深層地溫隨著深度的不斷加深，地溫年變化也逐漸變得平緩、穩(wěn)定；降水主要集中于5月下半月至7月上半月。利用相關(guān)系數(shù)及線性回歸的計算方法，研究了個各層地溫與降水的關(guān)系，并建立了桐梓160cm地溫層對桐梓降水的預(yù)報方程。

Abstract： Through the analysis of the characteristics of the ground temperature and precipitation in Tongzi County， it is obtained that： the annual variation trend of shallow ground temperature in Tongzi county is basically the same. With the deepening of deep-seated earth temperature， the change of the earth temperature has gradually become gentle and stable. The precipitation mainly concentrated in the second half of May to the first half of July. By using the correlation coefficient and linear regression calculation method， the relationship between the ground temperature and precipitation is studied. And the forecast equation of 160cm geothermal layer to the precipitation in Tongzi is established.

關(guān)鍵詞： 地溫；降水；線性回歸

Key words： earth temperature；precipitation；linear regression

中圖分類號：P456.8 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）02-0181-03

0 引言

降水對汛期防災(zāi)減災(zāi)、人民生命財產(chǎn)安全的意義很重要。近年來，研究地溫與降水的關(guān)系受到人們的普遍關(guān)注，這對進一步做好汛期降水的預(yù)報具有一定的參考意義。吳兆峰[1]研究發(fā)現(xiàn)深層地溫與春季降水之間有很好的關(guān)系，其建立的預(yù)報方程取得了較好的預(yù)報效果。據(jù)研究表明：西藏地區(qū)10cm地溫變化與降水有著密切的關(guān)系[2]。羅文芳[3]研究發(fā)現(xiàn)貴州省春季320cm地溫距平特征場的時間系數(shù)與夏季降水特征的時間系數(shù)間相關(guān)性較好，而且利用其第2特征場、第3特征場分析桐梓均處于多雨中心區(qū)。本文通過對桐梓縣全年各層地溫場與全年降水場的特點進行分析，找到他們之間的對應(yīng)關(guān)系，進而為進一步做好桐梓縣汛期降水預(yù)報提供一定的參考價值。

1 資料與方法

本文采用了桐梓縣2002-2005年3年的各層地溫資料，及1997-2007年10年的月降水量資料。通過對地溫及降水資料的研究，得到桐梓縣地溫年變化特征及降水年變化特征。利用相關(guān)系數(shù)對各層地溫與降水資料之間進行分析，得出桐梓縣各層地溫與降水之間的相關(guān)關(guān)系。

2 桐梓縣降水與地溫特征

2.1 桐梓近10年月降水特征

貴州省除西部局部地帶屬高原溫帶氣候外，其余均屬高原亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，區(qū)內(nèi)氣候多變，垂直變化極為明顯，干濕季節(jié)分明，降水集中，時空分布極不均勻，在雨季多有暴雨。貴州省3月中旬開始進入汛期，10月中旬汛期結(jié)束。其主汛期主要在每年的5-9月，降水最為集中的時段主要出現(xiàn)在5月下半月到7月上半月[4]。

桐梓縣地處黔北高原，位于東經(jīng)106°26′-107°16′，北緯27°57′-28°54′。屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，受季風(fēng)影響特別顯著。4月16日開始進入雨季，中到大雨天氣常有出現(xiàn)，9月中旬夏季風(fēng)逐漸減弱南退，冬季風(fēng)逐漸增強南下，持續(xù)的秋雨天氣便開始出現(xiàn)。桐梓縣近10年月降水量如圖1所示。

由圖1可知，桐梓縣6月降水量全年最多。桐梓縣4月中旬至9月上旬月降水量大于100mm。桐梓縣5月下半月至7月上半月的降水量比較集中，與前人研究結(jié)果基本一致[5]。

2.2 桐梓縣地溫年變化特征

由圖2可知：淺層地溫變化趨勢基本一致。桐梓縣淺層地溫最高值出現(xiàn)在7月，最低值出現(xiàn)在1月。2-3月基本持平，3-4月溫度上升陡度大于4-7月。7-8月出現(xiàn)稍微下降的趨勢，9-12月持續(xù)下降。深層地溫變化趨勢各有不同，40cm地溫1-3月變化平穩(wěn)，3-8月平穩(wěn)上升，9-12月持續(xù)下降。80cm地溫1-3月基本保持不變，3-8月平穩(wěn)上升，9-12持續(xù)下降。160cm地溫1-4月變化較小，4-9月平穩(wěn)上升，9-12月持續(xù)下降。320cm地溫變化趨勢較小，1-12月基本在15-20℃之間，且1-3月份出現(xiàn)下降的趨勢，4-10月逐步上升，11-12月出現(xiàn)緩慢的下降趨勢。深層地溫隨著深度的不斷加深，地溫的變化也逐漸變得較平緩、穩(wěn)定。

3 降水與地溫的相關(guān)性

3.1 月平均地溫與當(dāng)月月降水量之間的相關(guān)性分析

查相關(guān)系數(shù)臨界值ra表知，r0.05=0.576，r0.01=0.708。160cm、320cm地溫未通過顯著性檢驗，即160cm、320cm平均地溫與當(dāng)月降水量的相關(guān)性不顯著。其余各層平均地溫與相應(yīng)月月降水量的相關(guān)系數(shù)均大于0.708，所以他們之間的線性相關(guān)關(guān)系特別顯著。其中0cm、5cm、10cm的平均地溫與當(dāng)月降水量之間的相關(guān)性最顯著，80cm的平均地溫與當(dāng)月降水量之間的相關(guān)關(guān)系相對最弱。

3.2 當(dāng)月各層地溫與未來0-2個月后月降水量之間的相關(guān)性分析

查相關(guān)系數(shù)臨界值ra表知，r0.05=0.3246，r0.01=0.3932。由表2可知：除320cm地溫外，其余各層地溫與當(dāng)月降水量均通過置性為0.05的顯著性檢驗，且均呈正相關(guān)。除80cm、160cm地溫外 ，其余各層地溫與次月降水量均通過置性為0.05的顯著性檢驗，且320cm地溫與次月降水量呈負相關(guān)，其余均呈正相關(guān)。僅160cm、320cm地溫與未來第2個月降水量均通過置性為0.05的顯著性檢驗，且均呈負相關(guān)。

3.3 160cm、320cm地溫與未來3-11個月后月降水量之間的相關(guān)性分析

由表3可知：160cm地溫與未來3-6個月降水量呈負相關(guān)，160cm地溫與未來8-11個月降水量呈正相關(guān)。320m地溫與未來3-5個月降水量呈負相關(guān)，320cm地溫與未來7-11個月降水量呈正相關(guān)。綜合本節(jié)內(nèi)容可知：淺層地溫主要反映的是短時間的擾動，深度越深能保存的擾動長度也越長[6]。

4 線性回歸分析及檢驗

4.1 參數(shù)的選取

貴州省處于云貴高原向廣西丘陵平原過渡的斜坡地帶，受地形地貌的影響，降雨在區(qū)域和季節(jié)上存在著巨大的差異性。局地暴雨誘發(fā)的突發(fā)性氣象衍生災(zāi)害是貴州省的一大特征。在雨季、尤其是暴雨時易引發(fā)滑坡、崩塌、泥石流。因此，我們通過當(dāng)前地溫值預(yù)測未來幾個月后，尤其是汛期月降水量的走勢意義重大。

綜合本文第3節(jié)可知：5cm地溫與當(dāng)月降水量呈正相關(guān)且相關(guān)系數(shù)最高為0.725，5cm地溫與次月降水量呈正相關(guān)且相關(guān)系數(shù)最高為0.568。320cm地溫與2個月后降水量呈負相關(guān)且相關(guān)系數(shù)最高為-0.689。160cm地溫與4個月后降水量相關(guān)系數(shù)最高為-0.806，320cm地溫與3個月后降水量相關(guān)系數(shù)最高為-0.810。綜上所述，本文選取160cm、320cm地溫與降水之間的回歸關(guān)系作分析。

4.2 160cm、320cm地溫與降水的線性回歸方程及檢驗

由表4可知， 160cm地溫與降水的回歸方程通過顯著性水平F0.05檢驗，即160cm地溫與降水回歸方程的線性關(guān)系顯著。

5 結(jié)論

①桐梓縣6月降水量全年最多。桐梓縣4月中旬至9月上旬月降水量大于100mm。桐梓縣5月下半月至7月上半月的降水量比較集中。

②淺層地溫的年變化趨勢基本一致，深層地溫隨著深度的不斷加深，地溫年變化也逐漸變得較平緩、穩(wěn)定。除160cm、320cm平均地溫外，其余各層平均地溫與當(dāng)月降水量的相關(guān)性均顯著，且正相關(guān)。除320cm地溫與當(dāng)月降水量的相關(guān)性不顯著，其余各層地溫與當(dāng)月降水量的相關(guān)性均顯著，且正相關(guān)。80cm、160cm地溫外，其余各層地溫與當(dāng)月降水量的相關(guān)性均顯著。320cm地溫與月降水量呈負相關(guān)，其余均呈正相關(guān)。160cm、320cm與未來第2個月降水量相關(guān)性均顯著，且均為負相關(guān)，其余各層地溫與未來第2個月降水量的相關(guān)性均不顯著。160cm地溫與未來3-6個月降水量呈負相關(guān)，160cm地溫與未來8-11個月降水量呈正相關(guān)。320m地溫與未來3-5個月降水量呈負相關(guān)，320cm地溫與未來7-11個月降水量呈正相關(guān)。

③通過采用160cm、320cm地溫與降水進行定量線性回歸方程統(tǒng)計，320cm地溫與降水的回歸方程未通過顯著性水平F0.05檢驗，即160cm地溫與降水的線性回歸關(guān)系顯著。由于資料的限制，僅用桐梓縣的各層地溫與降水資料分析，其結(jié)果是否具有可推廣性，有待于用更大范圍的地溫及降水資料分析。

參考文獻：

[1]吳兆峰.地溫在春季降水長期預(yù)報中的應(yīng)用[J].黑龍江氣象，1997（2）：18-21.

[2]向毓意，杜軍.西藏淺層地溫氣候特征分析及降水的關(guān)系[J].成都氣象學(xué)院學(xué)報，1999，14（1）：20-25.

[3]羅文芳.貴州春季深層地溫與夏季降水的分布特征及夏季降水預(yù)報[J].貴州氣象，2000，3（24）：25-29.

[4]周濤.貴州主汛期河流雨量的氣候特征分析[J].貴州氣象 2004，03：42-45.

[5] 張艷梅，黃鋒，鐘靜，等.貴州主汛期極端降水事件及其環(huán)流特征分析[J].熱帶地理，2009，29（5）：445-449.

[6]湯懋蒼，王敬香，張建.利用冬季0.8m地溫距平場預(yù)報春季降水場的初步方法[J].高原氣象，1987，6（3）：244-255.