降水类型论文范文

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关于北京地区近51年来蒸发降水趋势的研究

蒸发和沸腾都是汽化现象，是汽化的两种不同方式。蒸发是在液体表面发生的汽化过程，沸腾是在液体内部和表面上同时发生的剧烈的汽化现象，下面是我为大家带来的关于北京地区近51年来蒸发降水趋势的研究的论文范文，仅供参考!

论文摘要： 58~2008 年51 年北京地区诸项气象资料运用彭曼公式进行计算，得到其潜在蒸发值。应用Mann-Kendall 非参数统计检验方法,定量分析了不同时间尺度的各气象要素，降水和潜在蒸发的变化趋势。分析结果表明，北京地区潜在蒸发呈上升趋势，降水补给呈下降趋势，这对于供水保障是十分不利的。将造成水资源总量的下降，引起用水困难，加剧区域水资源供需矛盾，造成水资源短缺等一系列干旱问题。

论文关键词： 潜在蒸发;降水;Mann-Kendall 法;北京

中国北京地区气候干旱, 水分短缺, 蒸发的任何变化都将对水分平衡和农业生产产生重要影响[1]。潜在蒸发是表征大气蒸发能力的一个量度, 它标志大气中存在着一种控制充分湿润下垫面蒸发过程的能力, 是评价气候干旱程度的重要指标之一。通常是利用气象要素计算得出。同时，大气降水也是水循环中的一个重要环节，是水资源的重要补给源，近年来全球气候变暖和大规模人类活动使得水文循环发生巨大的变化，加剧了水资源问题的复杂性。同时分析蒸发和降水的变化趋势，不仅具有重要的实际意义，也能为区域发展决策提供科学依据，有利于了解区域内水资源变化的'特性。

1 研究内容

1.1 研究区概况北京地区处于中纬，在东亚大陆的东端，气候受蒙古高压的控制，因此具有大陆性季风区的特点，所以北京地区四季分明，其气候特点是春季多风，夏季闷热多雨，秋季舒爽，冬季寒冷干燥。又由于北京境内地形复杂，山地平原高差悬殊，因此，局部地区又具有明显的气候垂直地带性。

1.2 研究方法为对比分析不同气候条件下区域各气象要素，降水和潜在蒸发的变化工程硕士趋势及其对大气水文循环的影响，应用1958~2008 年51 年北京地区诸项气象资料--气温，相对湿度，风速和日照时数的日观测值，运用彭曼公式进行计算，得到其潜在蒸发值[4]。应用Mann-Kendall非参数统计检验方法,定量分析了不同时间尺度的各气象要素，降水和潜在蒸发的变化趋势。

1.2.1 潜在蒸发计算-penman 公式由彭曼公式的表达式可知，彭曼公式由两部分加权而得，其中，第一部分为水体吸收净辐射热量引起的蒸发，第二部分为风速饱和差引起的蒸发[10]。

分别为其权重因子。其中， Δ 是指气温为a t 时饱和水气压曲线之坡度，为温度计常数，当温度以摄氏计，水汽压以毫巴(mbar)计时，其值为0.66。

1.2.2 趋势检验方法本文采用Mann-Kendall 方法(MK 法)对北京地区的气象要素，潜在蒸发和降水量进行趋势检验。MK 法是一种非参数趋势检验方法，通过计算Kendall 统计量τ ，方差2τσ ，标准化变量M 判断序列变化趋势显著性[6]：

M 为正，系列具有上升或增加趋势;M为负，系列具有下降或减少的趋势。若M 的绝对值大于或等于1.64、1.96 和2.57，分别表示通过了信度90%、95%、99%的显著性趋势检验”

2 潜在蒸发变化趋势研究

2.1 年尺度分析年尺度潜在蒸发趋势，北京电子工程站潜在蒸发值呈较为明显的上升趋势，上升幅度为0.093mm/d/10a,Mk统计值为2.39，通过信度为95%的显著性检验。

北京站年尺度气温，日照时数，相对湿度，风速等气象要素的变化趋势见图2，其M-K检验统计值分别为5.67，-5.003，-3.21 和-1.81。在北京站，气温的变化趋势最为明显，然后依次是日照时数，相对湿度和风速。气温呈明显上升趋势，通过了信度为99%的显著性检验。相对湿度，日照时数和风速均呈下降趋势，并通过信度为99%，99%和90%的显著性检验。年份累积降水量(mm)降水趋势北京地区降水量呈下降趋势，下降幅度为41.2mm/10a,其MK 统计值为-1.67，并通过信度90%的显著性检验。具有明显的下降趋势。

综合以上年尺度分析结果可知，北京地区在1958~2008 年的51 年期间，气温呈显著上升趋势，这可能受整个全球气候变暖的影响。潜在蒸发也呈明显上升趋势[7][8]，而降水补给呈下降趋势。这对于水资源保障是十分不利的因素，将造成水资源总量的下降，引起用水困难，加剧区域水资源供需矛盾，引发水资源短缺等一系列干旱问题[9]。

2.2 季尺度分析著性检验，且气温呈显著上升的趋势而日照时数呈显著下降的趋势，风速与相对湿度分别通过信度为90%，95%的显著性检验，且都呈下降趋势，又考虑到潜在蒸发虽未通过信度检验，但呈微弱上升趋势，说明在春季，气温和相对湿度的变化趋势对潜在蒸发的促进水利工程作用程度略大于风速与日照时数的变化趋势对潜在蒸发的抑制作用。

并且在春季，北京地区的降水通过了信度为95%的显著性检验，说明北京的春季降水量呈比较显著的上升趋势，原因可能是受蒙古大陆性气团影响;夏季，变化趋势最明显的气象要素为日照时数、相对湿度和风速，都通过信度为99%的显著性检验，且日照时数和相对湿度的变化呈下降趋势，而风速的变化呈上升趋势。气温呈上升趋势且通过信度为95%的显著性检验。潜在蒸发在气温，相对湿度，风速的共同促进作用下，呈现显著的上升趋势，且通过的信度为95%的显著性检验。

但降水量呈显著的下降趋势，这种蒸发显著上升而降水量显著下降的趋势会加剧北京地区夏季的水资源供需矛盾，对社会经济产生不利的影响;秋季，变化趋势最明显的气象要素又变为日照时数、相对湿度和潜在蒸发，都通过信度为99%的显著性检验，且日照时数与相对湿度呈下降趋势，潜在蒸发呈上升趋势。由于风速与气温的变化极其微弱，我们可以认为，在秋季相对湿度的变化趋势对潜在蒸发的促进作用远远大于日照时数减少对潜在蒸发的抑制作用。可以清楚的看出，降水量在秋季的变化趋势非常微弱，因此这种蒸发显著上升而降水量变化不明显的现象同样会对北京地区的水资源供需状况造成不利的影响;

冬季，变化趋势最明显的气象要素只剩下风速，呈下降趋势，且通过了信度为99%的显著性检验，其次是气温和日照时数的变化，均过信度为95%的显著性检验，且变化趋势分别为上升和下降，降水、潜在蒸发与相对湿度的变化趋势都很微弱，因此可以判断气温上升对潜在蒸发的促进作用与日照时数下降对潜在蒸发的抑制作用基本相当，相互抵消，从而导致潜在蒸发的变化趋势非常微弱。考虑到北京地区的水资源供需矛盾比较突出，这种蒸发和降水的变化趋势仍会对该地区的水资源状况产生负面作用。

3 结论

本文给出了以下结论：

(a) 从年尺度和季尺度的分析结果来看，北京地区1958~2008 年51 年间，随着各气象要素的变化，潜在蒸发呈明显上升趋势，而补给项大气降水呈明显下降趋势[10]。

(b) 北京地区的水资源供需矛盾较为突出，这种蒸发和降水的变化趋势会对该地区的水资源状况产生负面作用，引起用水困难，加剧区域水资源供需矛盾，造成水资源短缺等一系列干旱问题。

参考文献

[1] 李琼芳，刘轶，王鸿杰，气象变化趋势对蒸发皿蒸发的影响分析[J]，水电能源科学，2008，26(5)：1-3.

[2] 刘波,马柱国,丁裕国. 中国北方45 年蒸发变化的特征及与环境的关系[J].高原气象,2006 ,25 (5) ：840-848.

[3] 谢贤群,王菱,中国北方近50 年潜在蒸发的变化[J],自然资源学报，2007,22(5)：683-691.

[4] 侯战生，卢宾，鄱阳湖水面蒸发研究[J]，河海大学学报，1990,18(6)：31-40.

[5] 付学功，董晓丽，彭曼公式在河北平原的应用[J]，河北水利科技，1995,16(2)：8-12

[6] 周连童，黄荣辉，华北地区降水、蒸发和降水蒸发差的时空变化特征，气候与环境研究[J],2006，11(3)：280-295

[7] 陈俊旭，张士峰，华东，基于水足迹核算的北京市水资源保障研究,资源科学[J]，2010，32(3)：528-534

[8] 王萍，黄大英，张彤，2014 年南水北调引江水进京前首都水资源保障的思考，水资源[J],2010，1：30-31

[9] 陆龙泉，王国法，浙江省金衢盆地降水和蒸发变化及其周年分布，浙江农业学报[J]，2001，13(2) ：94～98.

降水的类型与成因

　　降水的类型：

　　1、锋面雨：在锋面上空气缓慢上升，在冷气团一侧形成层状降水；

　　2、对流雨：若下垫面高温潮湿，近地面空气强烈受热，引起空气的对流运动，湿热空气在上升过程中，随气温的下降，形成对流云而降水；

　　3、地形雨：暖湿气流在运行的过程中，遇到地形的阻挡，被迫沿着山坡爬行上升，从而引起水汽凝结而形成降水；

　　4、气旋雨：气旋中心附近气流上升，引起水汽凝结而形成降水。

　　降水的成因：

　　水汽在上升过程中，因周围气压逐渐降低，体积膨胀，温度降低而逐渐变为细小的水滴或冰晶漂浮在空中形成云。当云滴增大到能克服空气的阻力和上升气流的顶托，且在降落时不被蒸发掉才能形成降水。水汽分子在云滴表面上的凝聚，大小云滴在不断运动中的合并，使云滴不断凝结（或凝华）而增大。云滴增大为雨滴、雪花或其他降水物，最后降至地面。

降水的主要类型、成因、特点和分布各是什么？

主要类型

对流雨：
特点：强度大、历时短，范围小，常伴有暴风、雷雨。
典型分布地区：赤道地区，我国夏季午后。
地形雨：
特点：山地迎着暖湿空气的一侧降水，背风坡为雨影区。
典型分布地区：一些山区，世界和我国的雨极。
锋面雨：
特点：强度小、历时长、范围大。
典型分布地区：温带地区，我国夏秋季节的降水。
台风雨：
特点：强度很大，多为暴雨且伴有狂风、雷电。
典型分布地区：夏秋季，我国东南沿海地区。

降水成因

降水来自云中，但有云并非都有降水。降水的形成必须具备一定条件。降水形成的宏观条件：一是大气中要有充沛的水汽；二是要有较强的气流上升运动。强烈的上升气流造成空气绝热冷却，使水汽产生凝结形成云。同时源源不断地向云中输入水汽，使云得以维持和发展。其次，强烈的上升气流能托住小水滴，并使其在气流升降运动中不断增大。当云滴增长到能克服空气阻力和上升气流的顶托，则下降，并在下降过程中不被蒸发掉，最终从云中降落到地面而形成降水。降水形成的微观条件：降水形成的微观过程就是云滴增长为雨滴的过程，其条件一是云滴凝结（或凝华）增长，二是云滴相互碰并增长。两种过程彼此虽是独立的，但在云滴增长为雨滴的过程中，两者同时起作用，并贯穿始终。在云滴增长的初始阶段，凝结（或凝华）增长过程起主导作用，当云滴增大到一定程度后（一般直径为50～70微米），则以云滴相互碰并增长过程为主。

降水特点：

亚洲的降水特点：亚洲降水的地理分布很不均匀，大致从湿润的东南部向干燥的西北部递减，在中亚和西亚出现最干旱的荒漠地区。
欧洲的降水特点：全欧洲的多年平均降水量是789mm，可以说降水适中，而且降水的季节分配也比较均匀，大部分地区无明显的干湿季之分。因此，海洋性显著是欧洲气候的又一个特点。
南美的降水特点：南美洲各地降水分布不均。自秘鲁东北部沿安第斯山东麓向东南，至拉普拉塔河口一线以北的广大地区，年降水量都在1，000毫米以上；其中仅哥伦比亚和委内瑞拉北部沿海以及巴西东北部内地降水在500～1，000毫米之间；而亚马孙平原西部地区、奥里诺科河口至亚马孙河口附近的东北沿海地区，以及哥伦比亚的西部沿海，年降水量达2，000毫米以上。
北美洲的降水特点：东部地区降水较多。加拿大和格陵兰岛的东南部、美国的东部、加拿大和阿拉斯加的太平洋沿岸地区年降水量约为500? 300毫米；加拿大和阿拉斯加的太平洋沿岸高达2 000毫米以上，为北美洲降水最多的地区；佛罗里达半岛、落基山脉东麓及大平原、育空高原年降水量250?00毫米；加勒比海地区属热带雨林气候，终年高温多雨。降水量最少的地区是美国大盆地西南部、科罗拉多河下游以及北极群岛和格陵兰岛的北部，年平均降水量都不到100毫米。每年5?0月，北美洲东南部常受飓风侵袭，往往造成严重灾害。北美洲中部和北部冬季常吹寒冷而强烈的暴风和陆龙卷风。西风在翻越落基山脉后，于东麓形成钦诺克焚风。
大洋洲降水特点：澳大利亚北部和新几内亚岛东南沿海属暖季降雨区，年平均降水量750 000毫米，暖季降水量约占全年降水量的50％。澳大利亚东南部及新西兰属各月降水较均匀、但以冬季稍多的温带降水区，年平均降水量多在500毫米以上，个别地区高达5 000多毫米。澳大利亚西南部和西南沿海属地中海式冬季降水区，冬季降水量约占全年降水量的40-60％。
南极洲降水特点：南极洲周围很寒冷，没有多少热气生成，降水量很少，一年才30毫米。

降水的类型

降水的类型有：液态降水和固态体降水。液态降水有毛毛雨、雨、雷阵雨、冻雨、阵雨等，固态降水有雪、雹、霰等，还有液态固态混合型降水，如雨夹雪等。

降落到地面的液态水称为雨，按其性质可分为：连续性降水，时间长，尺度中等；阵性降水，时间短，强度大；毛毛雨，形如牛毛。根据其强度可分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨等，具体通过降水量来区分。

小雨：雨点清晰可见，无漂浮现象，下地不四溅，洼地积水很慢，屋上雨声微弱，屋檐只有滴水，12h内降水量小于5mm或24h内降水量小于10mm的降雨过程。

中雨：雨落如线，雨滴不易分辨，落硬地四溅，洼地积水较快，屋顶有沙沙雨声，12h内降水量5~15mm或24h内降水量10~25mm的降雨过程。

大雨：雨降如倾盆，模糊成片，洼地积水极快，屋顶有哗哗雨声，12h内降水量15~30mm或24h内降水量25~50mm的降雨过程。

暴雨：凡24h内降水量超过50mm的降雨过程统称为暴雨。根据暴雨的强度可分为：暴雨、大暴雨、特大暴雨三种。暴雨：12h内降水量30~70mm或24h内降水量50~100mm的降雨过程；大暴雨：12h内降水量70~140mm或24h内降水量100~250mm的降雨过程；特大暴雨：12h内降水量大于140mm或24h内降水量大于250mm的降雨过程。

降水的四种类型

地形雨、锋面雨、对流雨、台风雨是世界四大降水形式。

地形雨是湿润气流遇到山脉等高地阻挡时被迫抬升而气温降低形成的降水，对改变局部小气候有重要影响作用，因发生在地形的阻挡作用当中而得名。

锋面雨是指冷气团和暖气团相遇，暖气团被抬升，形成的降雨，如南方的梅雨北方的寒潮。两种性质不同的气流相遇，它们中间的交界面叫锋面。

对流雨是当空气强烈受热时，湿热空气膨胀上升，空气中的水汽冷却凝结形成的降雨。赤道地区全年以对流雨为主，我们国家的对流雨多见于夏季的午后。对流雨是大气对流运动引起的降水现象，习惯上也称为热雷雨。因冷暖气流呈上下对流运动而成云致雨得名。

台风雨是热带海洋上的风暴带来的降雨。这种风暴是由异常强大的海洋湿热气团组成的，台风经过之处暴雨狂泻，一次可达数百毫米，有时可达1000mm以上，极易造成灾害。台风不但带来大风，而且相伴发生降水。

对比：

1、地形雨

湿润气流遇到山脉等高地阻挡时被迫抬升而气温降低形成的降水。特点：迎风坡的降水量多于背风坡，雨势一般不会很强，降雨时间也不会太长。

2、锋面雨

暖气团和冷气团相遇，暖气团被抬升，在抬升的过程中，空气中的水汽冷却凝结形成的降水就是锋面雨。特点：降雨时间长、强度小。

3、对流雨

近地面层空气受热或高层空气强烈降温，使得低层空气上升，到了高空后，空气中的水汽冷却凝结形成的降水就是对流雨。下对流雨之前常常会刮大风，并伴有雷电。特点：降雨时间短、强度大。

4、台风雨

台风活动带来的降水现象就是台风雨。特点：台风登陆常产生暴雨。