面平均雨量

科普中国-科学百科 2018-04-25 作者:刘勇

  评价水资源需要面平均雨量。雨量是分布得极不均匀的一种气象要素。在大气候环境相似的条件下,山区雨量多于平原,高地雨量多于河谷低地。雨量测点多数分布在平原和河谷,如简单地求算术平均,是不能代表整个地区的真正面平均雨量的。于是,便发展了一些计算面雨量的方法。

  简介

  评价水资源需要面平均雨量。雨量是分布得极不均匀的一种气象要素。在大气候环境相似的条件下,山区雨量多于平原,高地雨量多于河谷低地。雨量测点多数分布在平原和河谷,如简单地求算术平均,是不能代表整个地区的真正面平均雨量的。于是,便发展了一些计算面雨量的方法。1

  计算方法

  计算面平均雨量rM的基本公式,是对各点实测雨量ri以该点所代表的面积Ai作为权重的加权平均值:

  

  以不同的方法决定Ai,就得到不同的面平均雨量计算方法。1

  泰森(Tiessen)法,实质上是多边形面积法

  出发点是使雨量站代表最靠近它的那块地方。换句话说,在测站雨量ri所代表的面积Ai内,任何一点与该雨量站的距离,比对于其他雨量站的距离都要近。将流域内每3个最靠近的雨量站连成一个三角形。流域边缘的站可利用流域外相邻的站来连接三角形。三角形的连法不是唯一的,应尽量使三个角比较均衡,不要相差太大。对各边分别作垂直平分线,这些线构成若干多边形,每个多边形的面积为Ai。每个多边形内只有一个雨量站,其雨量为ri,代入上式,便可求得rM。1

  三角形法

  出发点是使雨量站代表它"周围"的地方。也就是使测站雨量代表其周围的几个(个数不定)三角形的面积。做法如泰森法那样,将相邻的3个站连成三角形。任一二角形的面积为Ai,3个顶点是3个站,雨量分别为ri1、ri2、ri3,3个雨量的平均值是ri,代入上式即可。1

  等雨量线法

  相邻两条等雨量线的标值的平均值是ri,两线之间的面积是Ai。代入上式即可。1

  雨量-高程法

  如果雨量随高程变化有良好关系,可以由高程推测雨量。先建立雨量ri随高程i变化的方程式。如果方程式不能适用于整个流域则应分区建立。从地图上量出相邻两等高线之间的面积Ai,两等高线标值的平均值是i。由雨量-高程关系求出相应的雨量是ri代入上式。

  各种方法有其出发点和目标,也有其适用条件。1

  其他方法

  还有距离和高程组加权法,趋势面积分法,距离平方倒数法,改进多边形法,有限单元法和变量分析法等。Sinh等曾利用美国新墨西哥州两个区域和英国1个区域的雨量资料,对13种方法进行比较。他们认为在一定条件下有某一种方法比其他方法准确,不能笼统地说某种方法最好。1

  本词条内容贡献者为:

  刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院

责任编辑:科普云

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