湖北强降水频次时空特征及基于GWR模型的地形关系分析

作者：谌伟; 刘佩廷^*; 徐枝芳; 徐迎春; 杨海鹏

来源：热带气象学报, 2022, 38(02): 216-226.

DOI：10.16032/j.issn.1004-4965.2022.020

• 小时强降水
• 频次
• 海拔高度
• 坡度
• 地形

利用1983—2017年湖北省汛期74个国家气象站逐小时降水数据，按长、短历时强降水事件分类研究强降水频次的时空特征，并运用普通最小二乘法(OLS)、地理加权回归(GWR)方法定量探讨强降水频次与地形因子之间的关系。(1)湖北汛期长、短历时强降水年频次周期变化明显，年代际变化(≥10 a)存在1个主振荡模态，年代际以下尺度(<10 a)存在2个主振荡模态。(2)长历时强降水旬频次在梅雨期达到顶峰，盛夏期减少，而短历时则在梅雨结束后的7月中旬出现跃升；长、短历时强降水频次日变化曲线都为单峰结构。(3)湖北长、短历时强降水高频次站点多出现在地面存在准常定中尺度辐合线或涡旋的特定地形条件下。(4)地理加权回归较传统普通最小二乘法显著提高了强降水频次与海拔高度、坡度的拟合效果。结合拟合系数显著性检验分析，地理加权回归不适用于样本偏少、站点稀疏的鄂西山地，更适用于多中小尺度地形的湖北中东部。(5)地理加权回归模型中，海拔高度与长历时强降水频次在大别山东麓西侧正相关最大，在大别山西麓南侧负相关最大，坡度则正相反；海拔高度、坡度对短历时强降水频次的最大影响在大别山东麓西侧以及沿长江干流的低洼城市带武汉-黄石地区，武汉站分别为-0.20次/米、6.43次/度，这里地形坡度影响远超海拔高度。

• 单位
  中国气象局武汉暴雨研究所; 国家气象中心