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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

降水是指空气中的水汽冷凝并降落到地表的现象，它是重要的表征生态气象的要素之一。不管是在社会生产领域，还是在科学技术研究领域，它对于预测旱涝灾害、分析水资源以及治理生态环境有十分重要的影响。现今随着人口不断增长、城市化速度的提升，水资源的矛盾对社会经济、人民日常生活影响日益突出。一般年份，降水给人类生活带来了不利的影响，给人类带来了难以想象的损失。譬如城市内涝、日常交通不便、农作物减产、公共设施破坏、引发洪水、泥石流等灾害的严重灾害，极大地威胁了人类生命财产安全。因而研究降水的时间空间的分布规律，揭示降水格局的变化特征和分配规律，对于人类应对气候变化并及时采取适应性措施，达到合理分配利用水资源和降低不利危害的目的有着十分重大的意义。此外在全球气候变暖的影响下，研究大气降水时空变化规律，还有利于分析区域水资源、对早涝灾害的预报及改善生态环境。

国内外研究现状

20世纪以来，针对降水空间分布受到多方面地形因子的影响，利用地理信息系统技术，根据已知离散的气象数据对未知的气象要素进行插值预测成为了一个地理研究的热点。出于寻找更好方法的目的，有些研究者对不一样的插值方法作了比较，这些方法包含将海拔高度考虑到统计研究中，利用回归模型，建立降水和地形因子们的回归方程。而针对降水时间分布，选用合适的方法来对降水序列进行趋势、突变和周期分析成为了常态的研究过程。也有许多学者通过分析各个区域的年降水，得到了该区域降水变化的显著趋势。研究降水空间分布方面，Marquinez为提高分析精度在研究坡度坡向等多个地形因子的基础上还将研究地区的降水分为湿季和干季，并且分别建立了回归方程；尚宗波等采用气候信息系统，经过数字化处理后的地形

数据和大比例尺地形图，预算出降水的空间分布资料；Sevruk在研究小流域降水分布时综合考虑了地形因子中的坡向、坡度及海拔高度的影响；Germann考虑地形和降水观测值的联系从而建立精度比较高的统计分布模式；张连强用模糊聚类的方法将降水地区分类，然后采用逐步回归方法建立回归方程推算山区降水量的研究，其相对误差达5.6%，结果与真实降水分布结果相对吻合；张宏群考察降水、风向、地形因子之间的关系，利用GIS进行栅格空间分析模拟空间降水分布。黄嘉宏等利用旋转经验正交函数(REOF)分析了广西春播期(2月~3月)的降水空间特征。况雪源等利用经验正交函数展开方法分析广西四季降水变化的空间特征，得知广西一年四季的主要降水类型。

研究降水时间分布方面，王小玲分析中国多个区域年降水频率、年降水量和平均降水强度的变化趋势，发现它们都有一些显著的区域特征；刘艳群采用趋势、突变与主分量分析及功率谱的方法，分析了珠江流域年降水的时空分布特征，得出该流域的年降水有一些分布型态；李想对松花江流域及辽河流域的降水数据运用小波分析法，总结出其降水都有年代际变化；郝志新对黄河中下游地区1736-2000年降水数据采用小波分析法，总结出黄河中下游的降水存在着年际和年代际的振荡周期。除此之外还有许多学者研究了各个地区的降水时空特征，如：伍红雨等分析了贵州的降水异常气候特征；张庆云 等研究1880年之后的华北降水时空变化；王宝灵等在 1997年研究西北地区月降水量的年际变化特征；匡正等用小波分析方法对华北地区的降水时间序列进行了分析；薛燕等分析了半个世纪以来新疆降水变化趋势；南庆红等应用EOF方法分析了新疆降水变化特征；黄玉霞等就西北地区近40 年的降水异常的时空特征进行了分析。

在降水预报方面由于降水的强度和随空间时间变化的尺度很大的问题，虽然利用传统的雨量计可以简单有效地测量地面降水量，但是仅仅只靠常规测站的数据点是远远不够的，会产生很大的误差。为此像牛震宇、刘德地、王晨稀、Stensrud 、Austin、Golding等学者提出利用达回波外推技术、自动气象站等不是常规的观测资料和某些数值模式来进行定量降水预报。

2. 研究的基本内容

本课题研究以下内容：

1、利用旋转经验函数（即reof）分析长江中下游区域年降水量的主要空间分布，并将长江中下游区域进行分区。

2、通过计算年降水量以及季节降水量的气候倾向率和累积距平值来分别分析长江中下游六个区域的年降水量以及季节降水量增加或减弱的趋势和变化程度。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1.实行方案：

利用不同计算方法和地理信息系统软件arcgis强大的空间数据管理和分析功能对研究区域的降水时空变化进行分析，从而寻求研究区域降水时空分布的最优方法，得出该区域的降水时空分布规律。

2.进度：

4. 参考文献

[1] 尚宗波，高凉，杨奠安。利用中国气候信息系统研究年降水量空间分布规律[J]。生态学报，2001，21(5)：689-694。 [2] 张宏群，马晓群，范伟，杨元建。 基于GIS的大别山区东段雨季降水空间分布模拟。水土保持通报2010，30(5)。 [3] 王小玲，翟盘茂。1957-2004年中国不同强度级别降水的变化趋势特征[J]，热带气象学报，2008，24 ( 5)： 459-466。 [4]南庆红，杨舵，杨青。应用EOF方法分析新疆降水变化特征。中国沙漠，2003，23(5)：554-559。 [5]张庆云。1880年以来华北降水及水资源的变化[J]。高原气象，1999，18(4)：486-495。 [6]王宝灵，孙国武，张焕儒，等。中国西北地区月降水量的年际变化及分区研究[M]。中国西北干旱气候研究，北京：气象出版社，1997：52-57。 [7]匡正，季仲贞，林一骅。华北降水时间序列资料的小波分析[J]。气候与环境研究，2000，5(3)：312-317。 [8] 黄玉霞，李栋梁，王宝鉴，等。西北地区近40 a年降水异常的时空特征分析[J]。高原气象，2004，23(2)：245-252。 [9] 邓爱军，陶诗言，陈烈庭。我国汛期降水的EOF分析。 大气科学， 1989， 13(3)：289-294。 [10] 李栋梁，谢金南，王文。中国西北夏季降水特征及其异常研究。大气科学，1997， 21(3)：331-340。