关于云南省月降水量预测探究

太阳仰角外，太阳辐射的热量增加变化，也受云雾和雨 水的影响。夏季最热日平均气温为19～22 ℃，冬季最冷 月平均气温在6～8 ℃，年温差一般为10～15 ℃，但多雨 天气温度较低。有一天温度变化很凉，下午有热量，特 别是冬春两季，日温差高达12～20℃。 １．３ 降水充沛，干湿分明，分布不均
云南省大部分地区年降水量为1 100 mm，南部部分 地区降水量可达1 600 mm。但由于冬、夏季不同大气环 流的控制和影响，降水的季节和地理分布极不均匀。冬 季位于昆明准静态锋面西侧，由单一暖气团控制，降雨 量少[3]。受夏季西南季风影响，炎热潮湿，雨量充沛， 时长达6～8个月，约占全年降雨量的60%。11月至4月的 冬春季节是旱季，降水量仅占全年的10%～20%。云南省 无霜期长，文山南部、蒙自、思茅、临沧、德宏无霜期 300～330 d，昆明、玉溪、楚雄中部约250 d，庆达无霜 期210～220 d[4]。
大气降水是常见的天气现象，高精度的降水分布信 息是进行气象、水文以及地质灾害等研究的基础。但由 于雨量计观测站点的数量有限，区域范围的降水分布往 往需要通过一定的插值方法来实现。提高降水插值方法 的精度，建立更为合理的降水空间分布，对区域水资源 环境以及气候变化研究具有重要意义。
１ 研究区概况
云南省总面积约39万平方千米，占全国总面积的 4.11%，居全国各省级行政区域第八位。北回归线穿过省 境南部，云南省东部是广西壮族自治区和贵州省，北部是 四川省，西北部是西藏自治区。云南边界长4 060 km，边 界与三个国家相邻：西部为缅甸（主要口岸为瑞丽）， 南部为老挝（主要口岸为磨憨），东南部为越南（主要 口岸为河口）。
变差函数是地统计学特有的研究工具，不仅能够表 征区域化变量的空间结构性，而且能够表征区域化变量 的随机性，反映了区域化变量在某个方向上某一距离范 围内的变化程度。
本研究使用距离变差函数：
图４ 变差函数线性图 由图3可得a=3.85，C=4.47，C0=0.34，代入球状模型 得到拟合函数为：
其中V(h)为变差函数数值，Z(x)为区域变化量，h为 滞后距，N为样本数。
第１２卷第２６期 Ｖｏｌ．１２ Ｎｏ．２６
南方农业 Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ
２０１８年９月 Ｓｅｐｔ． ２０１８
关于云南省月降水量预测探究
郭 敏
（云南财经大学，云南昆明６５０２２１）
摘 要 以云南省2012年4月的降水量为基础数据源，对降水数据的分析，将省内126个站点的时间维降水序列 变差函数值作为降水强度的影响因素引入到降水量空间预测的多元地理统计中，对云南省4月平均降水数据进行 空间插值模拟。通过分析不同时间尺度下的交叉检验统计量，选择最优的时间维变差函数计算尺度。 关键词 降水空间分布；协同克里格法；变差函数值；云南省 中图分类号：P333 文献标志码：B DOI：10.19415/ki.1673-890x.2018.26.082
２ 数据来源
截取云南省2012年4月位于北纬21.483 3°～28.6°、 东经97.85°～105.63°区域的126个降水量观测点观测到 的降水数据，如图1所示。
收稿日期：2018-08-19 作者简介：郭敏（1992—），女，安徽霍邱人，硕士在读，研究方向为 生态经济学。E-mail: 342010013@。
３．３ 克里格插值法（Ｋｒｉｇｉｎｇ） 克里格法（Kriging）是地统计学的主要内容之一，
由于受地形和气候条件的影响，往往出现了全省气 温分布的特殊情况，出现“南冷南热”的现象。特别是在 垂直分布上，由于山地的影响，河床的侵蚀加深，由于从 山谷到山顶的高度上升，形成了高深度，多种气候类型的 山谷。每当高原上升100 m，温度下降0.6 ℃左右。 １．２ 年温差小，日温差大
云南省位于低纬高原，空气干燥而相对较薄，除了
云南省有北热带、南亚热带、中亚热带、北亚热 带、暖温带、温带和高原气候带共7个气候类型，气候兼 具低纬气候，季风气候和山地气候的特点[1]，其主要表现 如下。 １．１ 气候的区域差异
云南省的气候差异与纬度、海拔有关。从纬度来 看，云南省的位置只相当于从雷州半岛到福建、江西、 湖南、贵州的地理纬度，但由于地势北高南低，南北高 差达6 663.6 m，在该省内极大地加剧了因经度纬度造成 的温差。高海拔和高纬度的组合，使除金沙江流域，沅 江流域以外的所有地区年平均气温普遍由北向南递增， 平均气温5～24 ℃，南北气温差约19 ℃[2]。
本区截取h为0.35、07、1.05、1.40、1.75等处的降水量 均值，得到变差函数和变差函数线性，如图3和图4所示。
虚线曲线为V(h)与h之间的折线，实线曲线为V(h)与h 之间的拟合变差函数。 ３．２ 球状模型拟合
球状模型拟合就是通过一组实验变异函数数值确定 该模型的参数C0，C，a的值。其数学表达公式为：
3h 2a
−
h3 2a3
),
0
<
h≤a
C0 + C, h > a
其中：C0为块金常数，C0+C为基台值，a为变程，r 为拟合降水量，h为滞后距。
图２ 云南省２０１２年４月降水量频数直方图
表１ 云南省２０１２年４月份降水量统计特征
均值 19.099
中值 19.217a
众数 20.2
标准差 3.5983
图１ 云南省２０１２年４月降水量观测点 云南省2012年4月降水量频数直方图及其降水量统计 特征如图2和表1所示。
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郭 敏：关于云南省月降水量预测探究
0, h = 0
r(h)
=C0
+
C(
极大值 28.1
极小值 4.5
图３ 变差函数
３ 研究方法与过程
３．１ 变差函数 变差函数是Motheron在1965年提出的一种矩估计方
法，为区域化变量的增量平方的数学期望，也就是区域 化变量的增量的方差。
将区域化变量的增量的方差的一半称为半变差函 数，但由于通常要用到的都是半变差函数，而不是变差 函数，所以，出于方便的考虑，很多学者直接将半变差 函数称为变差函数。