范文一:年降雨量的预测研究
年降雨量的预测研究
第30卷第7期
2008年7月
武汉理工大学学报
JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY
Vo1.30NO.7
Ju1.2008
年降雨量的预测研究
童精勤
(汉寿县质量技术监督局,汉寿415900)
摘要:基于地球绕太阳作公转运动和月球绕地球的转动的恒定规律性,根据农历日期与气候的关系,采用工程数学
方法,利用武汉市和汉寿县历年降雨量的资料,探讨了计算年降雨量的方法.
关键词:降水;预测;傅立叶级数
中图分类号:P457.7文献标识码:A文章编号:1671—4431(2008)07—0099—04
ResearchofPredictingthePrecipitationinOneYear
TONGJing-qin
(HanshouBureauQualityandTechnicalSupervision,Hanshou415900,China)
Abstract:Thisarticle,accordingtothelunarcalendardateandtheclimaterelationshasdiscussedthecom
putationmethodof
annualrainfallbyusingtheprojectmathematicsmethodandallpreviousyearsrainfallamountmaterialof
Wuhancityandthe
HanshouCounty.
Keywords:precipitation;predict;fourierseries
降雨来源于水蒸汽的凝结,大气流场是水蒸汽的载体,水蒸汽的产生是由太阳辐照地表提供动力来源
的.因此,降雨量受大气湿度,温度,气压和风向等因素所制约,而这些量又随时间作混沌变化,这使得降雨
量的预测计算变得极其复杂_1.2j.基于这种情况,在目前的研究和实际工作应用中,通常仅预测出未来某时
段降水量的适当的变化区间,难以满足精度要求_3.4j.
作者的预测研究,是基于地球绕太阳作公转运动和月球绕地球转动的恒定规律性,可不考虑前面提及的
诸因素的影响,只需当地的历史数据(平均年,月降雨量和变化的幅度)即可进行,计算简捷,可事前进行,投
入少.随着观察数据(经验数据)的积累增多,还可进一步提高计算的准确度.
1预测原理及步骤
由于年,月降雨量是随着农历日期(农历月的明显标志是满月,即望月日期(农历十五),这里指的是与农
历十五所对应的公历日期)作波动变化,因此只要与农历十五相对应的公历日期确定,即可
用傅里叶级数方
法进行预测.
1.1原理
设降雨量方程为Y+ay+=?),sin(niOo+)
i
式中,(或J)为降雨函数;a,,),为常数;Oo=d×?0.212d,其中,d为某年元月份农历十五所对应的
公历日期,29.5为农历月的平均天数.
通过查万年历可知:d=1时,为1942年,1961年,1972年,2018年的元月份的农历十五的日期.d=2
收稿日期:2008—03—14,
作者简介:童精勤(1935一),男,工程师,E—mail:zhoumingkai@163.com
100武汉理工大学学报2008年7月
时,为1980年,1999年,2045年的元月份的农历十五的日期,以此类推.
由于年降雨量随d作不规则的锯齿波形变化,取级数的前几项,降雨量J可表示为
J=Jp+?m[sin(0o+1)+寺sin(20o+2)+…+专sin(5o+5)]=Jp+?m/(o)
r—r
式中,A=二旦.其中,J,和J分别为年,月降雨量的最大值和最小值,mrn;1,2,…,5为各级
谐波的初相角;J为平均年,月降雨量,n1m,J:?.
因/cp为常数,可将/(.):?.
sin(niO+)表示为降雨函数.计算时只要?m,Jcp,/(o)已知,年降雨量J=J+?/(Oo)即可算出.
1.2计算步骤
为方便介绍其计算步骤,以武汉市和汉寿县年降雨量为例进行计算,用公历一月份,d=31d.计算步骤
如下:1)武汉市和汉寿县历史年降雨量数据见表1,表2.2)根据表1,表2中历史年降雨量数据和的关
表1武汉市降雨量函数与计算值
第30卷第7期童精勤:年降雨量的预测研究101
系,可近似得到,-厂(0o)的曲线.3)求取年降雨量平均值,..据气象局提供的有关资料可查得…,
,,进而计算出,.武汉市,=1204mm;汉寿县,=1360mm.4)降雨幅度的确定.武汉市J一=
1795mm(1991年),最小值,因年数据较少,设定,丽=900mm,则A=285mm.汉寿县,一=
1779mm(1967年),,=975ITIITI(1960年),则A=256mm.5)用多线同步示波器调整多级谐波的图
形,使其与步骤2的图形相似,即可量取多级谐波的初相角1,2,…,5,从而可写出降雨函数.6)降雨函
数.武汉市降雨函数为
汉寿县降雨函数为
f(O.)=Sin+吉sin(2o.+36.6.)+1sin(30.+140.4.)+
sin(40.+l46.4.)十Sin(5o.+l28.)
f(O.)=sin(臼.+146.4.)+1sin(2o.+6.)+1sin(30
.+293.)+
{sin(40.+42.4.)+1sin(5o.十250.)
表2汉寿县年降雨量函数与计算值
如武汉市,d=1时,-厂(0o=12.2)=0.628,则年降雨量计算值1=,p+?-厂(0o)=1383inIn,此时,
1942年,1961年,1972年,2018年的年降雨量近似为1383rnn’l.d=2,以此类推可求得多年的降雨量(见
102武汉理工大学学报2008年7月
表1,表2).
这个方法的特点是,必须根据原始数据,进行计算.武汉市和汉寿县气象部门提供的数据列于表3,表4
中.
表3武汉市逐年降雨量/mm
注:序号0---9分别表不第1,10年.
2结论
a.将计算结果与实际值进行比较,发现不论武汉市或是汉寿县,大部分的计算年降雨量接近实际值,准
确度在90%以上,只有很少年份计算偏大需要更正.
b.这种计算方法未计算台风过境所引起的附加降雨量:如武汉市1991年,1997年,1989年有台风过境
的情形;汉寿县有1973年,1967年,1993年偏差较大是台风过境引起的.关于台风引起降雨量的变化在以
后的研究中再作讨论.
c.利用此方法,只要将未来年份1月的农历十五所对应的公历日期查得,即可以大致知晓该地该年份的
降雨量.
参考文献
[1]孙才志,林学钮.降水预测的模糊权马尔可夫模型及应用[J].系统工程学报,2003,18(4):294—299.
[2]叶长青,甘淑,李运刚.红河流域降水量的时空变异特征[J].云南大学学报(自然科学版),2008,30(1):54—60
[3]刘德地,陈晓宏.一种北江流域年降雨量的权马尔可夫链预测模型[J].水文,2006,26(6):23—26.
[4]夏乐天,朱元姓,沈永梅.加权马尔可夫链在降水状况预测中的应用[J].水利水电科技进展,2006,26(6):20—23.
范文二:干旱地区的生态
干旱地区的生态—土壤—地貌系统的遗留效应
柯蒂斯monger1 *,奥斯瓦尔多E sala2,米迦勒C duniway3,海姆goldfus4,艾萨克meir5,罗萨M poch6,希瑟L throop7,和恩里克vivoni8
遗留效应是指先前条件对当前进程或属性的影响,该概念已在生理学,生态学,人类学和地质学等众多学科采用。在气候变化背景下,干旱地区的生态遗产(如植被模式)从生物、土壤、地貌过程的反馈结果,运行在多时空尺度。传统的影响取决于(1)原始现象的大小,(2该现象发生的时间,和(3)生态–灵敏度改变地貌系统。在这里,我们提出了在短期的遗留影响(几天到几个月),中期(数年至数十年)、长期(几百年到几千年)的遗留效应概念框架,揭示了这种影响在旱地研究学科无处不在。
遗留是许多的众所周知科学学科的关键因素。例如,生态学家们认识到上一年降水对当前一年净初级生产量的重要性(萨拉等人,2012)。同样,自然资源管理者和环境科学家也认识到遗产对生态系统结构和功能的重要性(福斯特等,2003),然而当前的营养模式的历史土地利用的影响相似于人类胃肠道间质瘤(图1)。 图1。一个罗马–拜占庭时代的农场附近的古城内盖夫沙漠相关遗址,雨已经创造了在沙漠中遗留的影响,虽然长期废弃,古老的结构仍然捕捉径流水所生长出郁郁葱葱的季节性植被。
众多学科的科学家们也承认以下遗留的作用:“环境”“过程”“属性”(如伯克兰1999;特纳等,2001)。在干旱地区,政治学家、土壤科学家和地理形态学家显示环境治理过程的条件,反过来,产生适当的关系。例如包括降雨“光合作用”净初级生产力(生态);植被覆盖的有机物质积累的pH值 (土壤学);和山地建筑的侵蚀地貌。“环境”过程的性质也可以研究逆向理解环境。这些研究表明,某些属性比其它有更好的“记忆”。例如,在一个灌木林地土壤有机质的13C/12C比率可能会“记住” 以前的草原,但它的记忆会减退,比在同一土壤碳酸盐矿物的13C/12C比率变化快(Monger等人。2009)。
一言以蔽之:
1.生态遗产是过去条件对当前景观的影响
2.这些遗产可能代表短期、中期或长期的影响
3.影响还取决于始发状态的严重程度
(植物与环境科学,新墨西哥州立大学,拉斯克鲁塞斯;生命科学和可持续发展的,亚利桑那州国家大学,坦佩,地质调查、西南生物科学中心,本古里安大学内盖夫,啤酒舍瓦,以色列;内盖夫本-古里安大学, 奥斯坦院沙漠研究,塞代博凯尔校园、以色列;莱里达大学,莱里达,西班牙,生物系,新墨西哥州立大学,拉斯克鲁塞斯,地球和空间探索和可持续工程和建筑环境学院,亚利桑那州国家大学,坦佩。)
新兴的传统范式
遗留地发生在学科和尺度,和以下三个变量的函数有关:(1)对历史现象的大小,
(2)由于其发生的时间,(3)土壤的生态,地貌系统变化的敏感性(雷恰尔等人,2012、撒拉族等,2012;樊子和雷恰尔2013)“生态地貌”系统内的反馈说明以下三例,并在概念模型中总结(图2)。
图二,概念框架显示生态(动物和植被),土壤和地貌(地形和母质)的因素和过程,以及它们之间的相互作用与旱地系统的气候的联系。相互作用的牛放牧
改变为红色;黑色箭头突出的相互作用仍然存在,但因过度放牧的影响较小(2006)。
(1)在新墨西哥南部的半荒漠地区,放牧牲畜对牧草进行选择性取食,给难吃灌木竞争优势(中药新1965)。最终豆荚(牧豆树属)被迫吃掉,牛也会成为种子的扩散剂,导致植物生长在大量的裸露地面,通常是灌丛间比草牧豆树的灌木间大。裸地的增加促进了土壤的侵蚀、水的侵蚀和去除淤泥、沙子和有机质微粒的侵蚀。在风蚀的情况下,从而改变地形。(2)在莫哈韦沙漠,地形是由铁路线作为水下坡运动障碍的结构改变所决定的,他阻挡增强沿着铁路捕水上坡水量和减少可用的植被下坡水量,铁路线影响水的横向分布,土壤水分变化,从而导致更高密度的植被地区水对铁路上坡侧水量的提升,相反,随着水位下降下坡的铁路地区的可以看到的植物群落转向一种落叶干旱。(3)在西班牙的埃布罗河河谷,它是一个欧洲最干旱的地区,土壤本身造成土壤气候变化。土壤含水量的差异发生在油料的周长,形成了周期性淹没的海滩湖泊(Dominguez等人,2012)。板与板之间的裂缝中拥有较大的土壤水分,使白霜海蓬子发芽,增加更多的繁殖,增加有机质,改变在板块边缘的土壤的性质。
连续的空间和时间尺度
特别的说,生态-土壤-地貌遗产的影响可以从大陆到实验小区尺度。在大陆的规模,山脉耗尽遗留的影响创造了美国北部的奇瓦瓦沙漠干燥的气候,在气团结合30?纬度位置从板块构造产生了水分(图3A;施密特1979)。在地理规模、山坡沉积遗留的影响,沉积沿山前缘隆起(图3b;西格1981)。砂片在景观尺度是泥沙运动沿盛行风向的遗产(图3C;吉尔1999 )。在精细的地形规模,新月形的带状植被是风沙沉积物进行下坡的水相互作用的遗留(图3D;威姆斯2012)。最后,大规模的研究表明,水文增强区草地是一个传统的堤坝,它是捕捉流动的水和沉积物留下的建筑(图3E)。在时间上,土壤生态,在旱地景观的短期,中期和长期的时间尺度的影响及其前期环境因素的例子,在干旱地区,传统的影响性的遗留可以从千年来的尺度数进行分析(表1)。在下一节,我们提供的例子沿着时间从非常短到非常长,这是根据发展的不同学科,但在这里分组同一概念框架
图3。在逐步细化的空间尺度上的遗留效应示例。图像同一系统中的电位恢复数据由谷歌提供,像Landsat,国家统计局,?2014。
短期(数月至数月)
生态遗产-气孔导度(气孔导度是短期遗产从以前的降雨,可能会持续时回潮后的植物一延长干旱,导致过去降雨的“记忆”事件。草气孔导度在一个半干旱矮草以科罗拉多的草原为例相对较低的一周后结束这样的干旱。然而,很快,暗示了遗留控制气孔行为的效果。类似的坡面流。这种分散的土地浓度在亚利桑那州半干旱草原的影响进行了报道。流可以改变相关的水文地貌过程—在那里,一个降水脉冲后,气孔导度—地质和沉积物运输,从而产生遗产距离花了1–15天达到最大值效果(图5)。(2007)这是因为,在干旱时期,植物积累脱落酸,限制气孔开度,即使在膨压恢复(1990)。
土壤遗产-土壤水分土层作为蓄水的水库
低降水和可变降水缓冲植被(2010和2014);因此,土壤水分在一个给定的时间点,可以作为查看以前的气象和生物的遗产的方法过程(2013)。取决于这些间—表演而冲突过程,土壤的遗产效应地貌遗产-影响水分可以从小时到月(图4)。 道路——旱地道路网
地区改变地表水文和集中径流(赫里克2011)。道路运行横坡(即电梯—
外形轮廓)可调水横向,减缓这个流通交叉排水和创建下坡的道路侵蚀。同样,道路运行和倾斜(即纵向)倾向于捕获、集中、和改变坡面流。这种分散的土地
浓度流可以改变相关的水文地貌过程—地质和沉积物运输,从而产生遗留 效果(图5)。
中期(几十年到几十年)
生态遗留物-降水(2012):中期降水旱地的遗留物作为一个干旱事件的负面影响在干旱或是极度潮湿发生后产生积极作用。中期遗留反应地上净(ANPP)估计的数值在差异观测值和预期值之间,它基于当前的降水计算和长期的沉淀与生产的关系。积极的遗留物,结果观测值比预期值高;从湿到干的条件下的过渡过程中发生这类反应。在干湿转换时负面遗留物结果测值低于预期值在奇瓦瓦沙漠草原生态系统实验中可以观察到滞后反应(赖克曼等人,2013)。 本年与上年之间的离子的年降水量在传统的差分线性比例之间。此外,一个负遗留物的大小与一个积极的遗留物的大小成反比。离子年初级生产力遗留物占重要部分。在广东的荒漠草原,遗产代表20%年净初级生产,随着分蘖密度(侧枝特征的草)确定为机制,这个生态系统类型也就促进遗留物的产生(2014)。在生长季节的开始,通过降水或亲管测定密度和前一年的离子水平,塑造了生态系统的利用水的能力。前一年的干旱导致低的分蘖密度,这限制了生产,而以前的湿穗产量高,提高了产量。
土壤遗产-植被和土壤有机碳的变化
土壤有机碳(SOC)的空间分布随灌木进入草地和草地的变化而发生变化。例如, SOC的积累与木本植物的生长和上面及地下凋落物和根系的分泌物以及时间的推移有关系。木本植物死亡率缓慢下降,SOC反映缓慢增长,使得有机碳,可能会持续几十年有强大的影响(2008)。例如,SOC水平升高持续至少40年,在半荒漠草原在亚利桑那州, 除草剂应用铝去除天鹅绒豆(牧豆树白蜡)(麦克拉伦等人。2008)。
地貌遗产–形成沙堆
沙堆沙丘状的土丘,0.5-2米高,当风沙堆积在灌木如蜜牧豆树旁(牧豆glandu LOSA),植物与上升的沙子一起生长。在美国西南部的许多干旱地区,过度放牧和干旱造成地形上均匀的多年的草地转化为沙堆的形成与下沙丘的裸露地面分离(1965;吉尔1966)。然而,沙堆可以形成任何旱地,风(风力)的泥沙运动非常明显,灌木根本不能捕获沙子;除了美国西南沙漠有这样的情况,中国,中东,和非洲也是如此。(托马斯2002;阿塔拉2004,等人。2006)。
范文三:干旱地区的同学们
那天,我在新浪博客首页,看到一张贵州农村同学们喝脏水的图片,点开一看,只见三个小同学一人端着一大碗浑浊不堪的泥巴水。这是他们从土坑里挖出来的水,他们就是用这样的水来解渴的。看着他们那瞪得老大的眼睛,真的觉得好可怜啊!
下面的一张图片是:好多的叔叔阿姨,还有同学们都提着大桶小桶去一个小鱼塘里提水。有的用扁担挑着两只水壶,有的用背篓背着水壶。有的小孩子也跟着大人们一起去打水,山坡上排起一条长龙。
还有一张图片是:干裂成一条条大口子的土地,看起来像发生了地震一样。农民伯伯们辛苦种的蔬菜和菜籽都干死了。没有水,他们也不能再种什么了。难以想象他们以后的生活是什么样子的。
昨天,我又在博客首页看到,旱区孩子盼到爱心水的图片。又点开一看,原来是山东省首批捐助到贵州一所希望小学的饮用水,与我上一次看到的景象截然不同,好多同学都围在一箱箱矿泉水的旁边,露出一张张灿烂而快乐的笑脸。有的同学双手捧着矿泉水,有的小同学拍着小手,排着长队,正等着领取矿泉水。领到水的同学们都兴高采烈地举着矿泉水欢呼着,跳跃着,有一些同学紧紧地抱着矿泉水,似乎还很舍不得喝。而有的同学则迫不及待地喝上一口,脸上是美滋滋的神情。还没有领到水的小妹妹们都瞪着大大的眼睛,流露出兴奋与渴望!
特别可爱的一张图片是:一个背着书包的小弟弟伸开双手正朝着堆成墙的矿泉水扑过去。看来他们太需要水了,已经很久都没有看到过这么多、这么清澈的水了。如果是我,我也会跟他一样,兴奋得扑过去的!
另外有一张图片,也让我印象特别深,是一位年纪和我差不多大的男同学,怀里抱着几瓶矿泉水,高兴得脸上都开花了!肯定是因为太缺水了,清晰地看见他的嘴唇都干裂得很厉害,露出了好多的裂痕,让人看得好酸楚呀!
后面的同学都井然有序地站成一排排,前面的同学拉出红红的横幅。上面写着“鲁黔情深,共抗旱魔”以及“滴水之恩,涌泉相报”的标语。来欢迎帮助他们的人们,以及表达他们激动的心情!
另外一边的工作人员和志愿者叔叔阿姨们,从卡车上搬运下来一箱箱矿泉水,水搬运完了,好多的水呀!码成了一道道墙。爱心车起程了,同学们都站成一排排,挥着小手,欢送着爱心车辆:“谢谢!谢谢!再见……
范文四:北京年降雨量 北京的强降雨
北京年降雨量 北京的强降雨
北京的强降雨 7月21北京下了两天两夜的强降雨,促使北京发洪水到目前为止77人死亡。
我在新闻中看见一辆车翻在水里,好几个人都在拉绳子大家慢慢的向前走,终于走到了车的前面,有许多人把车给抬了过来,他们拿锤子砸车窗,从车里救出一位叔叔,抬出来的时候已经死亡了。
看到这个画面的时候,我心里非常难过,我希望生病了的人早日康复~为北京祈福~
吉林长春北安小学二年级:刘书林
北京的强降雨相关内容:小狗狗汪汪 今天爸爸妈妈给我带回来了一只小狗狗。又白又胖,很可爱。我给它取名为汪汪。汪汪很乖,我一叫它,它就摇尾巴。我真喜欢它呀~~~二年级:李沛羽...
我家养的牡丹花 妈妈在种子市场给我买来的花籽。姥姥帮助我把花籽种在花盆里,两天的时候,吐出了嫩芽。十天过去了,我的牡丹花长高了许多。可是,牡丹花还没有开花。听妈妈说:牡丹一般4月下旬开花,谷雨前后开花。
我家的小乌龟作文 我家的小乌龟作文(1)妈妈在花鸟鱼虫市场,给我买来小乌龟。现在我知道如何区分小乌龟的性别,成体可以看尾巴,长的是公的,短的是母的。我家有一只小乌龟爱劳动,另一只有时懒惰,有时爱劳动。我家的小乌龟喜欢吃龟粮和蚯蚓。
我的未来 我的未来如果是今天,那我会去做一名警察,无时无刻的保护着大家,无时无刻的维护着社会治安,无私的为祖国奉献,成为一民好警察。如果爸爸妈妈希望我是一民博士生,那我一定会去出国考博士,考一个最好的博士学位,让爸爸妈妈开心一下,...
钓鱼 我坐着车,很高兴,因为我要去钓鱼啦~我高兴的哼着:啦啦啦啦~啦啦啦啦~我太高兴了哈哈哈~到了湖边,这儿的景色真美啊~绿油油的草地,高高的山,蓝蓝的天,不时吹来一阵风。
水中夹弹珠 今天,无聊透顶的我,准备玩水中夹弹珠的游戏。我找来一个脸盆,把五颜六色的弹珠放进去,然后倒上水,又准备了两双筷子和两个一次性杯子,就和妈妈比赛夹弹珠。预备,开始~我一下令,就在水中找起目标来。
台风来了 今天上午,韦森特台风袭击了中山。可怕的台风刮过来,伞都吹翻了,人像被拖走的感觉。树东倒西歪,门面的招牌被吹倒在地,路旁的有些树木连根拔起。整个天空乌云密布,雨像脸盆泼下来一样。
守护甜心观感 今天我观看了守护甜心,不禁成为了亚梦的fans~想知道为什么吗,那是因为亚梦,一个外表冷酷而坚强的女孩,内心中却溢满了与普通女孩一般的情感,只是她不善于表达自己而已,在参加了守护者一行之中,她与守护者们一起净化孩子们的心灵之...
范文五:2011年发生干旱地区与分析
2011年发生干旱地区与分析
一、干旱情况
进入5月份以来,长江中下游的南方旱情声声告急。江西、湖北这两个素有“千湖之省”、鱼米之乡等美誉的水乡泽国,正承受着与自身禀赋极不相称的干旱剧痛。鄱阳湖、洪湖、斧头湖、长湖,湖湖干涸,田地龟裂,鱼尸遍地,呈现出渔船搁滩、湖底跑车的罕见镜头。“六十年不遇”、“百年不遇”的评估,不断刷新着这里的干旱记录。
这一幕,令人不由想起去年春天西南大旱的景象。温总理手抓着干枯的稻苗忧心凝神的镜头,还清晰浮现在人们的眼前。再往前一点,2009年的北方大旱的景象同样恍如昨日。年年干旱,年年告急,成了共和国“春天的故事”。天不下雨,娘要嫁人,是老天爷在作怪,怨不得别人。气候异常,环境恶化,全球同此凉热,也不能说光与我们作对。但是,既然这些年大旱年年发生,东西南北中旱了个遍,为何每一次都没有任何预警、任何防范,任凭焦渴的在延?
据新华社电国家防汛抗旱总指挥部办公室最新统计显示,截至5月26日,全国耕地受旱面积9251万亩,其中作物受旱面积3033万亩,主要分布在湖北、湖南、甘肃等省;待播耕地缺水缺墒面积6218万亩,主要分布在黑龙江、内蒙古、吉林、湖北、湖南等省区;有507万人、344万头大牲畜因旱饮水困难,主要分布在湖北、甘肃、内蒙古、湖南、江西、云南等省区。
二、干旱图片
(一)湖南省
洞庭湖水面锐减 洪湖
麦苗点火就能烧得着