战云健 任国玉 王朋岭 潘旸 张雷 孙秀宝

1 国家气象信息中心，北京 100081

2 国家气候中心，北京 100081

3 中国地质大学环境学院大气科学系，武汉 430074

4 中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室，广州 510301

1 引言

降水作为重要的气象要素，是否存在大范围、长时间的变化，对人类活动影响重大，同时也是气候变化检测和归因研究的重要内容。20世纪70年代之前对降水的观测，基本只有地面台站观测。其观测误差小，准确性好，时间序列长，适用于年代际降水变化分析工作。然而，由于降水的局地性强，时空分布均不连续（Ison et al., 1971; Jamaludin and Jemain, 2007; Liang et al., 2012），雨量器观测得到的降水量记录不能代表面雨量（任芝花等, 2003; 徐晶和姚学祥, 2007），需要进行区域平均计算来获取面雨量序列。在全球和中国区域，地面降水观测台站空间分布不均匀，较为干燥的地区和高山高原地区，台站一般较为稀疏，导致不同计算方案所得区域平均降水序列的多年平均值和变化趋势特征具备明显差异，是降水变化研究结论不确定性的一个重要来源（Vose and Menne, 2004; Wan et al., 2013;任国玉等, 2015）。

常用的区域平均降水量时间序列计算方法有：所有台站直接求算术平均、经纬度网格面积加权平均方法（Jones, 1994; Jones and Hulme, 1996）、泰森多边形法（Thiessen, 1911）、通过克里金（Oliver and Webster, 1990）等插值方法将站点插值成格点产品再求平均、现行中国气候监测业务中的“省面积加权平均方法”等，本质都是把位于不同地区的站点赋予不同的权重进行平均计算。在面积较小、台站数目不多的区域，多采用直接求平均的方法计算，相当于全部台站的权重系数均一致。……