塔里木盆地光温模式研究及其应用
来源：中国环境资源网 作者：中国自然资源学会 更新时间：2005-11-21 10:44:39
提 要 建立了塔里木盆地光照、温度模式，该模式可以预测出塔里木盆地无资料地区各网格点的日照时数和冬季（1 月）、夏季（7 月）平均气温。在此基础上，应用统计学导出的极值分布和正态分布概率模式，预测了塔里木盆地各站上述要素不同概率的设计值。首次揭示了塔里木盆地无资料地区光照时间、温度分布规律。该模式为塔里木油田石油工业总体规划和大型工程设计及农业合理布局等提供了有效的科学依据。
关键词 无资料地区；光温模式；塔里木盆地
中图分类号 P422.1+1；P423.7
文献标识码 A
文章编号 1000-3037(2000)02-0175-05
光温模式是指光照模式和温度模式。它是气候资源研究的重要内容之一，传统研究光温模式主要用于农业和城市建筑，而且多数研究山地、坡度、城市光温资源及其应用[1-13]，本文研究光温模式主要用于塔里木盆地工业规划和大型工程建设。这在气候资源研究领域尚属首次。
本文采用地理学与统计学、气候学相结合的方法，建立塔里木盆地腹部无资料地区年日照时数、冬季（1 月）、夏季（7 月）平均温度预测模式（以下简称为塔里木盆地光温模式）。从而揭示了塔里木盆地无资料地区年日照时数、冬季（1 月）、夏季（7 月）平均温度分布规律。这对于塔里木盆地油气田工业规划和大型工程设计以及 21 世纪塔里木盆地外围绿洲农业总体规划等都具有重要科学意义和工程价值。
1 研究范围与资料
塔里木盆地占地面积约 56万km2，浩瀚的塔克拉玛干沙漠位于盆地腹部。研究范围为地理 37N°～42N°、77E°～89E°区域。本研究所依据的基本资料为塔里木盆地外围近 20 个气象站近 36 年（1961～1996 年）年日照时数资料和冬季
（1 月）、夏季（7 月）温度资料、塔里木油气田地区 6 个短期观测站近 10 年（1988～1999 年）资料以及塔里木油气田地区地理纬度、经度、海拔高度资料[14]。
2 模式的建立
2.1 塔里木盆地光照模式（日照时数模式）
塔里木盆地年日照时数随着纬度、经度的增加而增大，其中纬度每增加 1 度，年日照时数增加 66.1h，经度每增加 1 度，年日照时数增加 31.5h。由年日照时数与地理经度、纬度建立了塔里木盆地无资料地区年日照时数预测模式为[15]：
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R=0.92471 (1)
式 (1) 中 S0 为塔里木盆地腹部无资料地区年日照时数预测值，φ为地理纬度，λ为经度，R 为复相关系数。研究结果表明：其预测结果与塔里木盆地腹部肖塘气象站近 10 年的实测值基本相等，相对误差为 7%。
2.2 塔里木盆地光照概率模式
塔里木盆地油气资源开发规划和大型工程设计以及油气管道中间站的太阳能电站工程设计等，均要求一定概率下年日照时数的设计值，即一定重现期下年日照时数的设计值。根据规划指标和工程寿命长短，需要计算年日照时数 30 年、50 年、100 年一遇设计值。由此，应用统计学理论导出的极值分布[16-18]，其概率模式为：
Sxp=e-e-y (2)
式 (2) 中的 y=(α－x)/β，其中α、β为参数。根据参数和文献 18 进一步推论可导出塔里木盆地年日照时数 30 年、50 年、100 年一遇设计值的计算式：
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式 (3) 中 Sxp 为塔里木盆地年日照时数 30 年、50 年、100 年一遇设计值，X 为年日照时数的均值，Cv 为年日照时数的变差系数，φp 为离均系数，计算时可查极值分布（Ⅰ型极值分布）的φ值表[16]。
2.3 塔里木盆地冬夏季平均温度模式
塔里木盆地冬季（1 月）平均气温随着地理经度、纬度、海拔高度的增加而递减，其中地理纬度每增加 1 度，温度递减 0.5℃，经度增加 1 度，温度递减
0.2℃，海拔高度每增加 100m，温度降低 0.3℃；夏季（7 月）平均气温 (T7) 只随着地理纬度 (φ)、海拔高度 (H) 的变化而变化，纬度增加 1 度，温度降低
0.6℃，海拔高度每增加 100m，温度降低 0.6℃。其预测模式为[19]：
T1=31.0069-0.2038λ-0.4556φ-0.003H
R=0.8583 (4)
T7=57.0155-0.6425φ-0.0055H
R=0.9770 (5)
式 (4)、(5) 中φ、λ同上，H 为海拔高度，R 为复相关系数。其中式 (4) 为塔里木盆地腹部无资料地区冬季（1 月）多年平均气温预测模式，式 (5) 为塔里木盆地腹部无资料地区夏季（7 月）多年平均气温预测模式。
2.4 塔里木盆地冬夏季温度概率模式
在塔里木石油工业总体规划和大型工程设计中，需要一定概率下冬季（1 月）和夏季（7 月）平均温度的设计值，即一定重现期下冬季（1 月）和夏季（7 月）平均温度的设计值。首先假设塔里木盆地某个气象站冬季（1 月）和夏季（7 月）平均温度为随机变量，应用统计学导出的正态分布，其概率密度为：
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