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基于回归方法的六盘水市降雹规律研究

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  摘要    本文在统计分析2012—2017年六盘水市42个人工增雨防雹作业站点降雹资料的基础上,建立所辖六枝、盘州、水城3个县(区)“降雹次数-降雹落点数”回归模型,探寻3个县(区)降雹规律。结果表明,近6年盘州每年均有冰雹天气发生,且呈现出高频性特征,而六枝、水城降雹频次相对较低;另外,从3个县(区)回归模型分析,若3个县(区)降雹次数相同,盘州较另2个县(区)降雹点数要少,重复在一点降雹的可能更大,且盘州降雹落点基数较高,基本每年都有1.3个以上炮站降雹。
  关键词    冰雹落区;降雹规律;回归方法;贵州六盘水
  中图分类号    P458.1+21.2        文献标识码    A        文章编号   1007-5739(2019)06-0179-01
  贵州省是中国唯一没有平原的省份,有“八山一水一分田”之说,地势起伏延绵,形成了富有特色的山地气候,西部常发生强对流天气。六盘水市位于贵州西部,海拔较高,常年遭受冰雹危害。六盘水市气象部门为保护当地农业经济发展,抵御冰雹灾害,从20世纪70年代开始开展人工影响天气工作,经历了从小到大、从点到面的发展过程。研究冰雹天气规律是开展人工影响天气工作的基础。帅  军等[1]通过对贵州降雹天气系统形势场、垂直配置历史数据统计分析,总结出贵州冰雹趋势预报和短期预报方法;许  弋等[2]以2001—2012年贵州省防雹作业炮点收集降雹资料为基础,研究发现贵州冰雹呈西多东少分布,全年降雹集中在春季;万雪丽等[3]研究表明,贵州冰雹天气多发与青藏高原短波槽东移引导弱冷空气影响,中层大气降温形成不稳定层结有关;周永水等[4]利用贵州1971—2007年冰雹资料研究指出,贵州冰雹主要分布在中部以西地区,且春季、秋季少。近年来,六盘水市委、市政府在全国经济结构调整的大背景下,主动出击,着力发展农业及旅游业,打造现代农业园区,着重优化作业站点布局及合理调度全市人工影响天气技术力量。本文利用2012—2017年六盘水市42个人工增雨防雹作业站点降雹资料,建立该市所辖六枝、盘州、水城3个县(区)“降雹次数-降雹落点数”回归模型,探寻3个县(区)降雹规律,以期为优化作业站点布局及合理调度全市人工影响天气技术力量提供参考。
  1    资料来源及方法
  选取贵州省地面增雨防雹作业信息上报与综合应用系统数据库降雹数据,筛选六盘水市42个增雨防雹站点2012—2017年降雹记录,梳理出六盘水市3个县(区)降雹次数与降雹站点数统计表并对比分析,运用回归分析法建立降雹次数与降雹站点数回归结构模型,同时使用OriginPro绘制拟合曲线,用区域回归结构模型探寻六盘水3个县(区)冰雹落区规律,用可决系数R2评价建立模型并体现资料质量控制[5-6]。
  2    降雹次数与降雹站点数对比分析
  将降雹资料按县区行政区划分为六枝、盘州、水城,对比六盘水市3个县(区)降雹次数与降雹点数。可以看出,2012—2017年盘州市降雹次数最多,达42次,2014年、2016年、2017年降雹最多,均达9次;六枝降雹最少。2012—2017年盘州市降雹站点最多,达36个,远高于六枝(9个)和水城(12个)。可见,盘州无论是降雹次数或降雹落点数均高于六枝和水城,遭受冰雹影响更严重。
  3    建立回归结构模型
  3.1    回归方法
  以降雹次数、降雹落點数建立回归模型,揭示冰雹落区特征。
  采用最小二乘法求解二元数学模型参数,设区域降雹次数为x,同域降雹落点数为y,那么(x1,y1;x2,y2;x3,y3;…;xn,yn)则为X-Y二维平面坐标系中一系列离散点,且这些点均分布在一直线附近,可设该直线方程如下:
  3.2    回归结构模型
  运用OriginPro(由OriginLab公司出品的专业函数绘图软件)分别建立六盘水市3个县(区)“降雹次数-降雹落点数”关系回归结构模型,得出六枝、盘州、水城模型可决系数R2分别高达1.00、0.86、0.94,说明3个模型拟合度均较高,资料质量较可靠。在Slope斜率值方面,六枝、水城较盘州偏高,分别达1.00、1.01,盘州截距最高,达1.3。
  综上分析可知,若3个县(区)降雹次数相同,则盘州较另2个县(区)同一站点重复降雹概率更大,盘州降雹落点基数较高,近6年每年都有1.3个以上炮站降雹。
  4    结论
  (1)近6年盘州每年均有冰雹天气,呈高频性特征,六枝、水城降雹频次相对较低。
  (2)从3个县(区)回归模型分析,若3个县(区)降雹次数相同,盘州较另2个县(区)降雹点数少,重复在一点降雹可能更大,降雹落区稳定;盘州降雹落点基数较高,基本每年都有1.3个以上炮站降雹。
  5    参考文献
  [1] 帅军,刘俄,杨锁坤,等.贵州区域冰雹天气过程的短期预报方法[J].贵州气象,1996,20(4):7-11.
  [2] 许弋,易丁,潘徐燕.贵州冰雹天气的气候特征与人工防雹防御对策研究[C]//第31届中国气象学会年会S2灾害天气监测、分析与预报.北京:中国气象学会年会,2014.
  [3] 万雪丽,李亚鹏.贵州近三年多雹与少雹的环流特征及差异[C]//创新驱动发展提高气象灾害防御能力:S2灾害天气监测、分析与预报.北京:中国气象学会学术年会,2013.
  [4] 周永水,汪超.贵州省冰雹的时空分布特征[J].贵州气象,2009,33(6):9-11.
  [5] 刘海.强对流天气识别与预报方法研究[D].天津:天津大学,2014.
  [6] 王瑾.基于强对流数值模拟的贵州冰雹识别及临近预报方法研究[D].北京:中国气象科学研究院,2008.
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