土壤侵蝕研究中降雨過程隨機模擬綜述

作者：殷水清,王文婷

摘要：土壤侵蝕是中國嚴峻的環境問題之一。土壤侵蝕模型是診斷和防治土壤侵蝕問題的有力工具。降雨隨機模擬模型可以彌補觀測資料在時空尺度上的不足,滿足土壤侵蝕模型對降雨過程數據的需求。論文總結了降雨過程基本特征、隨機模擬的研究進展以及未來的發展方向。主要結論有:①最小降雨間歇(Minimum Inter-event Time,MIT)為分割次降雨的最小時間間隔,當干期小于該臨界值,則合并為1次降雨;否則分割為2次獨立的次降雨事件。采用指數方法計算得到中國中東部最小降雨間歇變化于7.6~16.6 h之間,平均值為10.7 h;當MIT值較小時,次降雨過程參數如次雨量、歷時、平均雨強與峰值雨強等對MIT的變化敏感。②降雨的時程分配特征反映次降雨量在降雨過程中的分配,是降雨過程隨機模擬的重要方面。采用Huff雨型分析方法得到中國降雨以峰值出現在前期的降雨為主,峰值出現在前1/2時段的降雨占65.1%;峰值出現在前期的降雨事件,與峰值出現在后期的降雨事件相比,歷時較短、雨強較大。③美國農業部水蝕預報項目WEPP中自帶的天氣隨機模型CLIGEN能較好地模擬日雨量,整體上低估次降雨歷時,高估峰值雨強;且對于不同大小的日雨量等級,次降雨歷時和峰值雨強的偏差方向和程度不一致。④CLIGEN的參數輸入需要降雨過程觀測資料,難以獲取,小時降雨觀測資料相對更易獲取,基于此,發展了使用小時降雨數據計算CLIGEN中2個與降雨過程相關的參數TimePk和MX.5P的方法。未來需加強隨機模型對極值的模擬能力,以及建立多站點、多氣象要素相關的天氣條件約束型隨機模型。

發文機構：地表過程與資源生態國家重點實驗室

關鍵詞：降雨隨機模擬天氣發生器土壤侵蝕CLIGENprecipitationstochastic simulationweather generatorsoil erosionCLImate GENerator(CLIGEN)

分類號： S15[農業科學—土壤學]