桐梓县地温与降水关系浅谈

李艳

摘要： 本文通过对桐梓县各层地温与降水的特征分析得知：桐梓县浅层地温的年变化趋势基本一致，深层地温随着深度的不断加深，地温年变化也逐渐变得平缓、稳定；降水主要集中于5月下半月至7月上半月。利用相关系数及线性回归的计算方法，研究了个各层地温与降水的关系，并建立了桐梓160cm地温层对桐梓降水的预报方程。

Abstract： Through the analysis of the characteristics of the ground temperature and precipitation in Tongzi County， it is obtained that： the annual variation trend of shallow ground temperature in Tongzi county is basically the same. With the deepening of deep-seated earth temperature， the change of the earth temperature has gradually become gentle and stable. The precipitation mainly concentrated in the second half of May to the first half of July. By using the correlation coefficient and linear regression calculation method， the relationship between the ground temperature and precipitation is studied. And the forecast equation of 160cm geothermal layer to the precipitation in Tongzi is established.

关键词： 地温；降水；线性回归

Key words： earth temperature；precipitation；linear regression

中图分类号：P456.8 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）02-0181-03

0 引言

降水对汛期防灾减灾、人民生命财产安全的意义很重要。近年来，研究地温与降水的关系受到人们的普遍关注，这对进一步做好汛期降水的预报具有一定的参考意义。吴兆峰[1]研究发现深层地温与春季降水之间有很好的关系，其建立的预报方程取得了较好的预报效果。据研究表明：西藏地区10cm地温变化与降水有着密切的关系[2]。罗文芳[3]研究发现贵州省春季320cm地温距平特征场的时间系数与夏季降水特征的时间系数间相关性较好，而且利用其第2特征场、第3特征场分析桐梓均处于多雨中心区。本文通过对桐梓县全年各层地温场与全年降水场的特点进行分析，找到他们之间的对应关系，进而为进一步做好桐梓县汛期降水预报提供一定的参考价值。

1 资料与方法

本文采用了桐梓县2002-2005年3年的各层地温资料，及1997-2007年10年的月降水量资料。通过对地温及降水资料的研究，得到桐梓县地温年变化特征及降水年变化特征。利用相关系数对各层地温与降水资料之间进行分析，得出桐梓县各层地温与降水之间的相关关系。

2 桐梓县降水与地温特征

2.1 桐梓近10年月降水特征

贵州省除西部局部地带属高原温带气候外，其余均属高原亚热带季风气候区，区内气候多变，垂直变化极为明显，干湿季节分明，降水集中，时空分布极不均匀，在雨季多有暴雨。贵州省3月中旬开始进入汛期，10月中旬汛期结束。其主汛期主要在每年的5-9月，降水最为集中的时段主要出现在5月下半月到7月上半月[4]。

桐梓县地处黔北高原，位于东经106°26′-107°16′，北纬27°57′-28°54′。属中亚热带湿润季风气候区，受季风影响特别显著。4月16日开始进入雨季，中到大雨天气常有出现，9月中旬夏季风逐渐减弱南退，冬季风逐渐增强南下，持续的秋雨天气便开始出现。桐梓县近10年月降水量如图1所示。

由图1可知，桐梓县6月降水量全年最多。桐梓县4月中旬至9月上旬月降水量大于100mm。桐梓县5月下半月至7月上半月的降水量比较集中，与前人研究结果基本一致[5]。

2.2 桐梓县地温年变化特征

由图2可知：浅层地温变化趋势基本一致。桐梓县浅层地温最高值出现在7月，最低值出现在1月。2-3月基本持平，3-4月温度上升陡度大于4-7月。7-8月出现稍微下降的趋势，9-12月持续下降。深层地温变化趋势各有不同，40cm地温1-3月变化平稳，3-8月平稳上升，9-12月持续下降。80cm地温1-3月基本保持不变，3-8月平稳上升，9-12持续下降。160cm地温1-4月变化较小，4-9月平稳上升，9-12月持续下降。320cm地温变化趋势较小，1-12月基本在15-20℃之间，且1-3月份出现下降的趋势，4-10月逐步上升，11-12月出现缓慢的下降趋势。深层地温随着深度的不断加深，地温的变化也逐渐变得较平缓、稳定。

3 降水与地温的相关性

3.1 月平均地温与当月月降水量之间的相关性分析

查相关系数临界值ra表知，r0.05=0.576，r0.01=0.708。160cm、320cm地温未通过显著性检验，即160cm、320cm平均地温与当月降水量的相关性不显著。其余各层平均地温与相应月月降水量的相关系数均大于0.708，所以他们之间的线性相关关系特别显著。其中0cm、5cm、10cm的平均地温与当月降水量之间的相关性最显著，80cm的平均地温与当月降水量之间的相关关系相对最弱。

3.2 当月各层地温与未来0-2个月后月降水量之间的相关性分析

查相关系数临界值ra表知，r0.05=0.3246，r0.01=0.3932。由表2可知：除320cm地温外，其余各层地温与当月降水量均通过置性为0.05的显著性检验，且均呈正相关。除80cm、160cm地温外 ，其余各层地温与次月降水量均通过置性为0.05的显著性检验，且320cm地温与次月降水量呈负相关，其余均呈正相关。仅160cm、320cm地温与未来第2个月降水量均通过置性为0.05的显著性检验，且均呈负相关。

3.3 160cm、320cm地温与未来3-11个月后月降水量之间的相关性分析

由表3可知：160cm地温与未来3-6个月降水量呈负相关，160cm地温与未来8-11个月降水量呈正相关。320m地温与未来3-5个月降水量呈负相关，320cm地温与未来7-11个月降水量呈正相关。综合本节内容可知：浅层地温主要反映的是短时间的扰动，深度越深能保存的扰动长度也越长[6]。

4 线性回归分析及检验

4.1 参数的选取

贵州省处于云贵高原向广西丘陵平原过渡的斜坡地带，受地形地貌的影响，降雨在区域和季节上存在着巨大的差异性。局地暴雨诱发的突发性气象衍生灾害是贵州省的一大特征。在雨季、尤其是暴雨时易引发滑坡、崩塌、泥石流。因此，我们通过当前地温值预测未来几个月后，尤其是汛期月降水量的走势意义重大。

综合本文第3节可知：5cm地温与当月降水量呈正相关且相关系数最高为0.725，5cm地温与次月降水量呈正相关且相关系数最高为0.568。320cm地温与2个月后降水量呈负相关且相关系数最高为-0.689。160cm地温与4个月后降水量相关系数最高为-0.806，320cm地温与3个月后降水量相关系数最高为-0.810。综上所述，本文选取160cm、320cm地温与降水之间的回归关系作分析。

4.2 160cm、320cm地温与降水的线性回归方程及检验

由表4可知， 160cm地温与降水的回归方程通过显著性水平F0.05检验，即160cm地温与降水回归方程的线性关系显著。

5 结论

①桐梓县6月降水量全年最多。桐梓县4月中旬至9月上旬月降水量大于100mm。桐梓县5月下半月至7月上半月的降水量比较集中。

②浅层地温的年变化趋势基本一致，深层地温随着深度的不断加深，地温年变化也逐渐变得较平缓、稳定。除160cm、320cm平均地温外，其余各层平均地温与当月降水量的相关性均显著，且正相关。除320cm地温与当月降水量的相关性不显著，其余各层地温与当月降水量的相关性均显著，且正相关。80cm、160cm地温外，其余各层地温与当月降水量的相关性均显著。320cm地温与月降水量呈负相关，其余均呈正相关。160cm、320cm与未来第2个月降水量相关性均显著，且均为负相关，其余各层地温与未来第2个月降水量的相关性均不显著。160cm地温与未来3-6个月降水量呈负相关，160cm地温与未来8-11个月降水量呈正相关。320m地温与未来3-5个月降水量呈负相关，320cm地温与未来7-11个月降水量呈正相关。

③通过采用160cm、320cm地温与降水进行定量线性回归方程统计，320cm地温与降水的回归方程未通过显著性水平F0.05检验，即160cm地温与降水的线性回归关系显著。由于资料的限制，仅用桐梓县的各层地温与降水资料分析，其结果是否具有可推广性，有待于用更大范围的地温及降水资料分析。

参考文献：

[1]吴兆峰.地温在春季降水长期预报中的应用[J].黑龙江气象，1997（2）：18-21.

[2]向毓意，杜军.西藏浅层地温气候特征分析及降水的关系[J].成都气象学院学报，1999，14（1）：20-25.

[3]罗文芳.贵州春季深层地温与夏季降水的分布特征及夏季降水预报[J].贵州气象，2000，3（24）：25-29.

[4]周涛.贵州主汛期河流雨量的气候特征分析[J].贵州气象 2004，03：42-45.

[5] 张艳梅，黄锋，钟静，等.贵州主汛期极端降水事件及其环流特征分析[J].热带地理，2009，29（5）：445-449.

[6]汤懋苍，王敬香，张建.利用冬季0.8m地温距平场预报春季降水场的初步方法[J].高原气象，1987，6（3）：244-255.