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地形对气象要素的时空分布有着极其显著的影响,而不同尺度的地形条件对于降水等气象要素的影响并不一致。故明确何种尺度下地形对气象要素具有显著影响,探索定量化的气象要素局地分布规律对于气象要素的网格化估算、提高预报预警的准确性等具有重要的意义。本文提出地形分解概念,将DEM数据作为地理信号进行分解处理,得到具有不同物理意义的分量及对应余量,结合地形起伏度与地貌分类方法分析不同分量及余量代表的地形条件。利用地面气象站观测降水资料,确认我国不同区域地形气象站点迎风坡与背风坡随空间尺度的变化情况,区分在不同尺度下迎风坡、背风坡信息稳定的气象站点定量描述迎、背风坡的降水差异,得到降水的局地分布规律。本文主要结论如下:(1)本文提出了基于EMD方法的地形分解,整体实现了由细到粗、由微观到宏观、由小地形到大地形的分解过程,最终得到我国三大地形阶梯的宏观趋势。结果符合EMD分解的形态特征及我国基本地形情况,说明了地形分解算法具有可用性。(2)地形分解各分量与对应余量所具有地形尺度信息在不同区域地形条件下有所不同,大起伏山地地貌由前四个分量IMF提取出来,中起伏山地地貌由前七个分量IMF能够完全提取出。而丘陵、平原、盆地信息则体现在余量r中,余量r10在东部、西部地区地形起伏度连续性突出的部分与我国地势三大阶梯的分界线相吻合,能够很好的模拟我国地形起伏度的宏观趋势。(3)通过主次降水方位算法得到的全国各地形分解分量的降水差显著性检验结果随地形的分解整体呈增大趋势,说明了宏观坡向对降水的影响相对较大。(4)本文通过定量与定性相结合的方法对比不同典型山体分析迎风坡、背风坡的降水差异,可知,坡向对降水的影响受到地形与水汽条件的共同作用。其中,大起伏地形对降水的影响显著的大于中小起伏地形,且湿润区地形抬升对于水汽的增多要大于半湿润区、半干旱区与干旱区。