一种天山北坡任意区域年均气温的推算方法

1.本发明涉及取样气象领域，具体为一种天山北坡任意区域年均气温的推算方法。


背景技术：

2.位于欧亚大陆腹地的天山山脉，是世界七大山系之一。源于天山的河流均有冰雪融水补给，新疆65％的河流发源于此，它横亘在新疆中部并贯穿全境，是影响新疆乃至我国中、西部地区天气气候和生态环境的重要天然屏障。近年来众多学者对新疆和天山山区气候变化特征和趋势进行了大量研究，但对于天山北坡的气温估算并不清楚。而且天山北坡稀少的气象站点并不能完全满足科研与决策的需求，气温不仅调节着很多近地表过程，而且还影响着冰川积雪消融、冻土退化、全球气候变暖等诸多方面，是各种植物、水文、气象和环境等模型中的一个重要近地表气象参数。目前，空间气温数据的主要通过气象站点的空间插值和遥感数据间接获取。其中，空间插值易受地形影响，误差较大；遥感数据采用近红外数据反演气温难度大，都无法得到较为准确的气温值。


技术实现要素：

3.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种天山北坡任意区域年均气温的推算方法，其基于有限的气象站点数据，可对天山北坡其它无气象站点的地区进行气温的估算，从而可得到准确的气温值。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.一种天山北坡任意区域年均气温的推算方法，包括如下步骤：步骤1：根据国家气象局提供的天山北坡气象站点的实际海拔高程与天山北坡气象站点历年平均气温，计算出天山北坡气象站点的年均气温值；
6.步骤2：根据步骤1所得的年均气温值，建立天山所有气象站点高程与年均温值的回归模型，得到天山北坡某处高程与该处海拔高度的年均气温值的相关关系；
7.步骤3：根据线性回归方程计算天山北坡气温直减率，得到高程与年均温的相关关系；
8.步骤4：建立天山北坡的数字高程模型，基于数字高程模型可求得某处的高程；
9.步骤5：根据年均温-海拔方程与该点的高程数据，即可推求任意一点的年均气温值。
10.优选地，所述构建年均温-高程的计算方式为：y＝a+bx，
11.其中：y为所求位置的年均气温；x为所求位置的高程，根据dem数据求得，单位为km；a，b为方程系数，其计算方式为：
[0012][0013]
其中：xi为天山北坡气象站点(i＝1,2，
…
，n)的高程，单位为km；为所有气象站点高程的平均值；y为天山北坡气象站点(i＝1,2，
…
，n)的年均气温值，单位为℃；为所有气象站点年均气温的平均值；
[0014]
最终求得：y＝9.23-3.18x。
[0015]
本发明的有益效果在于：本设计基于有限的气象站点数据，可对天山北坡其它无气象站点的地区进行气温的估算，从而可得到准确的气温值，便于满足科研和决策的需求。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]
图1为本发明实施例提供的一种天山北坡任意区域年均气温的推算方法的流程示意图。
具体实施方式
[0018]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]
如图1所示，一种天山北坡任意区域年均气温的推算方法，包括如下步骤：步骤1：根据国家气象局提供的天山北坡气象站点的实际海拔高程与天山北坡气象站点历年平均气温，计算出天山北坡气象站点的年均气温值；
[0020]
步骤2：根据步骤1所得的年均气温值，建立天山所有气象站点高程与年均温值的回归模型，得到天山北坡某处高程与该处海拔高度的年均气温值的相关关系；
[0021]
步骤3：根据线性回归方程计算天山北坡气温直减率，得到年均温-高程的相关关系为：y＝a+bx；
[0022]
其中：y为所求位置的年均气温；x为所求位置的高程，单位为km；a、b为方程系数，根据dem数据，其计算方式为：
[0023][0024]
其中：xi为天山北坡气象站点(i＝1,2，
…
，n)的高程，单位为km；为所有气象站点高程的平均值；y为天山北坡气象站点(i＝1,2，
…
，n)的年均气温值，单位为℃；为所有气象站点年均气温的平均值；
[0025]
最终求得：y＝9.23-3.18x；
[0026]
步骤4：建立天山北坡的数字高程模型，基于数字高程模型可求得试验地的高程；
[0027]
步骤5：根据年均温-海拔方程与该试验地的高程数据，即可推求该试验地的年均气温值，便于相关科研人员在无气象资料地区获取其年均气温值。
[0028]
本发明中的设计基于有限的气象站点数据，可对天山北坡其它无气象站点的地区进行气温的估算，从而可得到准确的气温值，便于满足科研和决策的需求。
[0029]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。


技术特征：
1.一种天山北坡任意区域年均气温的推算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据国家气象局提供的天山北坡气象站点的实际海拔高程与天山北坡气象站点历年平均气温，计算出天山北坡气象站点的年均气温值；步骤2：根据步骤1所得的年均气温值，建立天山所有气象站点高程与年均温值的回归模型，得到天山北坡某处高程与该处海拔高度的年均气温值的相关关系；步骤3：根据线性回归方程计算天山北坡气温直减率，得到高程与年均温的相关关系；步骤4：建立天山北坡的数字高程模型，基于数字高程模型可求得某处的高程；步骤5：根据年均温-海拔方程与该点的高程数据，即可推求任意一点的年均气温值。2.如权利要求1所述的一种天山北坡任意区域年均气温的推算方法，其特征在于，所述构建年均温-高程的计算方式为：y＝a+bx，其中：y为所求位置的年均气温；x为所求位置的高程，单位为km；a、b为方程系数，根据dem数据求得，其计算方式为：其中：x
i
为天山北坡气象站点(i＝1,2，
…
，n)的高程，单位为km；为所有气象站点高程的平均值；y为天山北坡气象站点(i＝1,2，
…
，n)的年均气温值，单位为℃；为所有气象站点年均气温的平均值；最终求得：y＝9.23-3.18x。

技术总结
本发明提供了一种天山北坡任意区域年均气温的推算方法，包括如下步骤：计算天山北坡气象站点的年均气温值，求某处高程与该处海拔高度的年均气温值的相关关系，计算高程与年均温的相关关系，基于数字高程模型求得试验地高程，基于高程与年均温的相关关系求得试验地的年均温；本方法基于有限的气象站点数据，可对天山北坡其它无气象站点的地区进行气温的估算，从而可得到准确的气温值，便于满足科研和决策的需求。决策的需求。决策的需求。


技术研发人员：何新林 谷新晨 杨广 肖森元 李冬波 李晓倩
受保护的技术使用者：石河子大学
技术研发日：2020.09.01
技术公布日：2022/2/28