第八届青年地学论坛

土壤侵蚀会导致土地退化、肥力丧失，河道泥沙淤积、河床淤塞抬高，水质污染等一系列生态环境问题。降雨是土壤侵蚀的主要驱动力，一般用降雨侵蚀力因子来衡量降雨对土壤的侵蚀能力，它取决于雨滴从空中坠落都地表后的动能和降雨强度。由于区域雨滴微物理特性难以观测，目前降雨侵蚀力模型多用基于降雨量的函数来表示降雨动能。双偏振雷达偏振参数可以反映降水粒子的相态、形状、大小等特征，随着偏振雷达在世界各地的部署使用，区域雨滴谱（雨滴大小分布，DSD）反演和高精度降雨动能计算成为可能。本文提出了一种基于双偏振雷达计算大范围降雨侵蚀力的方法，避免了降雨量-降雨动能经验关系和大范围空间插值造成的误差。文章首先建立了雷达偏振参数和雨滴谱的回归模型，并将其与英国南部Chibolton气象站的模型进行了对比，分析了不同地区DSD的空间异质性和相似性。同时结合雨滴谱仪筛选的侵蚀性降雨事件，利用雷达反演的区域DSD计算该地区降雨动能和降雨侵蚀力分布。雷达-雨滴谱回归模型表现良好，拟合曲线可以描述DSD和雷达参数之间的关系。将Chibolton模型公式应用在该地时，雨滴谱直径参数反演效果较差，截距参数表现较好，表明不同地区雨滴谱参数存在异质性和相似性。如果能根据这种特性从雨滴微物理角度对降雨进行划分，将有助于建立统一的雷达DSD反演模型。与雨滴谱仪相比，雷达降雨动能和降雨侵蚀力在月尺度上表现良好。所提出的方法对改进大规模土壤侵蚀估算和更好地从微物理角度理解降雨-土壤相互作用具有重要意义。
 

双偏振雷达,雨滴谱,降雨动能,降雨侵蚀力