基于集中度和不均匀系数的昭苏县多年降水规律研究

基于昭苏县1961-2014年逐月降水资料,运用不均匀系数、集中度(期)和小波分析方法,对昭苏县降水年内、年际变化规律进行分析。结果表明,昭苏县1961-2014年降水量总体表现为缓慢增长趋势,多年月平均降水量主要集中在4-9月份,占全年降水量的85%左右。昭苏县多年降水年内分配不均匀系数及降水集中度呈递减趋势,降水集中度年际变化较大,最大降水主要集中在7月份,降水序列在时间上具有多尺度特征。     

白洋淀流域降水特性分析

选取白洋淀流域6个雨量站1959年-2009年日降水量资料,并以此为基础运用滑动平均法、Mann-Kendall非参数秩次检验法及小波分析法对该流域降水特性演变规律进行了分析。结果表明:在流域内,年降水量呈下降趋势且主要由年降水日数显著下降引起;年内各月降水量的不均匀程度呈减小趋势;不同量级降水频率波动较小,但呈现小强度降水比例增加、较大强度降水比例减少的结构变化;暴雨雨量和暴雨强度有较明显的下降趋势,降水潜力下降;年降水量存在4类尺度的周期变化规律,其中16a变化为主周期。     

深圳市降水变化特征及其未来变化情况预测

基于1998—2018年深圳市日降水资料,采用降水相对变率、集中度及集中期分析了月尺度、年尺度降水稳定性及其年内分配特征,运用Mann-Kendall非参数法和相关函数法对深圳市年降水量、降水稳定性和分配特征参数的变化趋势、突变特征及其未来降水变化特征进行分析与预估。结果表明:深圳市汛期降水稳定性比非汛期更好,年际降水分布稳定性较差,降水集中期为每年6—8月份,降水集中度处于0.23~0.72;降水量和降水分布特征参数均在2011—2013年发生突变,在发生突变后降水相对变率和集中度呈下降趋势,而年降水量和集中期呈上升趋势;深圳市未来降水序列变化趋势受过去变化特征的影响,其中未来年降水量有减少的趋势,降水集中程度逐渐增强,降水稳定性逐渐变差,年内降水分配均匀性变差,降水集中期持续向后推迟。研究成果为深圳市合理蓄水和用水提供科学依据,对水资源调度、利用以及防汛抗旱具有实际指导意义和重要的学术价值。     

广东北江流域降水集中度和集中期的时空变化特征

基于广东北江流域分布较均匀的18雨量站1965年-2009年日降水资料,统计出各站各年份降水集中度(PCD)和集中期(PCP)指标,然后基于该指标分析流域降水集中度和集中期多年均值、变化趋势、与年降水量相关性、丰水年枯水年合成分析的空间分布情况,以期研究流域降水年内非均匀分布的时空变化特征。结果表明:(1)降水集中度总体表现为从南向北递减;降水集中期主要表现为中北部的大部分区域较为提前,南部区域较为滞后。(2)大部分区域表现为年降水量随着降水集中度的下降而增加;南部区域年降水量随着降水集中期的滞后而减少,北部区域反之。(3)MK趋势检验表明,流域降水集中度、集中期均主要表现为上升,但不显著。(4)降水集中度空间分布上,丰水年与枯水年比较一致,但枯水年降水集中度更高;丰水年降水集中期差别较大,从流域平均来看,丰水年集中期较枯水年约滞后20天。     

1958—2017年滇中引水工程受水区降水时空变化

为了对滇中引水工程水资源进行科学调度和合理配置,开展滇中引水工程受水区降水时空分布研究。基于受水区内8个雨量站的60 a降水数据,采用云模型、Mann-Kendall检验、小波分析和协同克里金插值法探究受水区降水序列的时空分布特征。结果表明:年内降水量主要集中在6—8月,12月至次年2月降水量少;夏季降水时间分布不均匀,且8月份稳定性最差,冬季降水量小但降水均匀。年际降水量以9.92 mm/(10 a)减少,年降水量存在突变性和周期性波动,突变点集中在1982—1992年,在研究时段内降水量经历了3个周期的丰-枯变化;降水量在空间上分布不均匀,春、夏和秋季降水量在空间上呈现出“南多北少、西多东少”,而冬季降水空间分布规律较差。 综上所述,滇中引水工程受水区应当注意防汛抗旱、监测区域泥石流以及预防夏季干旱。     

宁夏1951-2008年降水变化特征及趋势分析

依据1951-2008年月降水资料,运用PCI降水集中度、Mann-Kendall秩次相关分析等方法分析了宁夏半个多世纪降水时空变化规律及其变化趋势.结果表明:宁夏年降水量由北向南逐渐递增,年际变化由北向南依次减弱,引黄灌区降水量月际变化显著,年内分配极不均匀;中部干旱带及南部山区降水量年内变化相对平缓,均呈季节性变化;中部干旱带及南部山区降水呈减少趋势的概率均为75%,引黄灌区为71.4%,全区降水减少的概率达到73.3%;中部干旱带及引黄灌区降水呈增加趋势的概率分别为75%和57.1%,有更趋离散而背离均值的趋势;中部干旱带呈减少趋势的概率为100%,南部山区为75%,降水年内各月的分配会相对趋于均匀.     

基于PW-MK的辽阳季节性降水特性分析

以1955年～2018年为时段,采用PW-MK、线性倾向率、模比系数差积、小波分析等方法,研究辽阳地区4个季节降水特征。结果表明:春季降水量呈增大趋势,夏季、秋季呈显著减少趋势,夏季降水量下降速率较大,为-0.97mm/a,冬季降水总体较稳定;春季降水存在3组不同尺度的旱涝周期,夏季、秋季、冬季降水存在2组不同尺度的旱涝周期。辽阳地区1955年～2018年各季节降水趋势存在差异,不同尺度旱涝周期共同影响辽阳降水。     

西江流域夏季降水时空变化特征及成因分析

为探究西江流域夏季降水的分布及变化规律,为农业生产、防洪抗旱工作提供科学借鉴,利用Mann-Kendall检验法、功率谱分析法、线性趋势法、降水重心点及标准差椭圆法,分析了1965—2014年西江流域降水量的突变性、趋势性及空间上的分布及变化规律。结果表明:(1)1965—2014年间,西江流域夏季降水量整体上呈波动减少的趋势,尤其是20世纪80年代下降趋势显著。(2)西江流域东部的夏季降水变化程度要比西部地区大。同时,6月和8月的降水高值中心较为一致,位于西江流域中东部,7月则刚好相反。(3)西江流域夏季降水重心的位置集中分布在广西东兰、都安、巴马、大化等地,大致呈东西向分布。(4)南亚高压、ENSO正异常与PDO正异常均会对西江流域夏季降水产生正向影响;同时,海拔高度与降水量呈正相关,气温与降水量呈负相关。     

博尔塔拉河径流与降水的集中性及关联性分析

利用1964-2012年艾比湖流域博尔塔拉河径流、降水数据,运用非参数检验、集中度、小波分析等方法研究了博尔塔拉河年径流量与降水量的集中性及多时间尺度相关关系。研究表明:博尔塔拉河年径流量及降水量均通过Mann-Kendall趋势检验,全年增加显著。通过Mann-Whitney突变检验,径流量与降水量分别在1996年和1985年发生了显著的增多突变。博尔塔拉河径流量集中度呈不显著的增加趋势,降水量集中度呈不显著的减少趋势。博尔塔拉河径流量的集中度存在6、11和14a的周期变化,而降水量集中度存在12和18a周期显著。博尔塔拉河年径流量与降水量存在多时间尺度的显著相关关系,并以正相关为主。     

基于降水集中度的昭通市昭阳区降水特征分析

基于气候变化下全球区域性降水极端事件频发这一事实,采用降水集中度和Mann-Kendall趋势检验方法,利用1960～2015年56 a日降水资料,分析了昭通市昭阳区主汛期(6～9月)内降水变化规律及特征。结果表明:主汛期内年降水量呈下降趋势,但年际间波动性大,不稳定;主汛期连续无降水日天数增加;降水日内降水强度加强,降水呈现的集中趋势逐渐增加;主汛期6月和9月降水集中度逐年呈现下降的趋势,7月和8月则呈现上升的趋势,但变化趋势均不显著,其中8月多年平均降水集中度最大。研究成果可以为昭阳区主汛期洪涝灾害防范提供参考依据,同时对科学的开发利用水资源也具有一定的指导意义。     

时间序列分析方法在郑州市降水量预报中的应用

根据1971年-2013年郑州市的降水量资料,采用二次多项式拟合提取降水量的趋势分量,采用谐波分析法提取降水量的周期成分,利用自回归模型求解随机成分,最后将三者叠加,构建了郑州市降水量的预报模型。模型计算结果与实测数据对比可知,应用预报模型对降水量进行预报精度较高。因此利用建立的预报模型对2014年-2016三年的降水量进行了预测,为该区水资源的管理提供依据。     

Precipitation variability in the Yangtze River subbasins

Numerous dams and reservoirs in the Yangtze River basin have been constructed. Thus understanding the variability of hydroclimatological time series is important for the development of an optimal reservoir management strategy. This is crucial for life in the densely populated basin known to be highly susceptible to floods and droughts. Time series of annual precipitation totals and precipitation totals from May to September (the rainy season) for the period from 1961 to 2002 were averaged within the subbasins of the Yangtze River. The resulting time series were analyzed for similarities and differences and continuous wavelet transforms were produced to identify inherent quasi-periodicity. The western subbasins have shown a diverse pattern of periods with high and low precipitation variance. We have detected prominent periods of high precipitation variance for the central and eastern subbasins in the 1980s and 1990s, respectively.     

三江平原典型区地下水位对降水及河水位变化的响应

选取三江平原典型区松花江、乌苏里江河流附近建设街、海青地下水位站及相邻的富锦、海青水文站为研 究对象,采用 2007—2016 年逐月降水、地下水位和河水位数据,利用互相关分析和交叉小波变换方法开展地下水 位对降水的响应研究,并对地下水位和河水位进行偏相关分析,阐释地下水位对降水响应的时滞差异。结果表明： 地下水位和河水位存在显著相关关系,且松花江、乌苏里江段两者的偏相关系数分别为 0.880、0.511,说明河水位 明显影响河流附近地下水位对降水的响应;研究区内松花江、乌苏里江段河流附近地下水位对降水的滞后水平存 在时空差异,滞后时间分别为 21.65?d、2.17?d;此外,2007—2016 年地下水和河水的补排关系总体表现为地下水补 给河水,且松花江段河水位和附近地下水位的关系更紧密,即松花江段河水和地下水的交互作用更强,故松花江 段相邻地下水位对降水的滞后时间更长。研究结果为掌握该地区地下水水位时空变化规律和水资源的合理开发 利用及管理提供了科学依据。     

ARIMA模型在降水量预测中的应用

ARIMA模型是研究时间序列的重要方法,普遍应用于时间序列的分析与预测。利用SPSS软件的时间序列分析预测功能,对营口市降水量数据建立ARIMA模型,并在模型的基础上对营口市降水量趋势进行了分析和预测。     

黄河三角洲地区降水时序变化特征研究

基于黄河三角洲内5个气象站1961—2007年逐日降水资料,采用Mann Kendal非参数检验、小波分析等方法,对近50年来黄河三角洲地区降水量时序变化特征进行研究。结果表明,黄河三角洲地区近50年来,年际和年内不同季节降水量均呈逐步下降趋势,并在1976年左右发生突变,之后降水量下降显著。年际降水存在约8~9年的主变化周期,而春夏秋冬四季降水存在约16~17年的主变化周期。根据周期变化特征,预测2012—2014年黄河三角洲地区将处于多水期,其中秋季和冬季降水较多,而春季和夏季降水较少。     

广东省春季降水的空间分布特征

采用主分量分析（EOF）、旋转主分量分析（REOF）、小波分析方法,对广东省1954—2007年春季（2—5月）降水标准化距平场进行分区,并对春季降水的空间分布特征、时间变化规律进行分析。结果表明,广东省春季平均降水量和标准差变化较大;春季降水的主要空间分布型表现为全省一致偏旱（涝）型;降水区域大致可划分为4个区,即粤东区、粤北区、粤中区、粤西区。除了粤东以外,其余区域都存显著周期性变化。     

额尔齐斯河流域年降水量时间序列分析

分别采用Morlet小波分析法、R/S分析法对额尔齐斯河流域塞米巴拉金斯克、托博尔斯克两站的年降水量资料进行分析。Morlet小波分析结果表明:两站的年降水量变化表现出多个时间尺度的相对丰枯交替特征,并且两站均存在显著的16 a左右的主周期。R/S分析结果表明:两站年降水量存在明显的赫斯特现象,即降水量变化存在着持续性,未来年份降水量可能呈现增多趋势。     

泾惠渠灌区降水径流奇异谱分析

泾惠渠灌区是陕西省主要产粮区之一,灌区降水径流等水资源对于灌区的农业生产关系重大,分析灌区降水径流特性,明确灌区降水径流的主要影响因素,是灌区合理规划利用各种水资源的基础。降水径流等水文要素成因复杂,受气候因素影响具有周期性震荡特性,采用能够降噪和降维的奇异谱分析(SSA)方法对泾惠渠灌区降水径流时间序列震荡特征进行分析。分析显示,灌区降水径流时间序列均具有准3~4 a,9~12 a,18~22 a的周期性,与东部季风、太阳黑子等现象的周期性活动关系密切。由此表明,泾惠渠降水径流主要受东部季风的影响,且受太阳黑子等大尺度周期性因素的综合影响。     

长春地区降水量代表性规律计算分析方法

分析了长春地区降水量的分布规律,分析成果将为该区开展水资源综合规划提供参考,为水资源的开发、利用、保护等决策提供科学依据。     

基于小波和ARIMA的黄山市年降水量分析及预测

为研究区域降水时间特征,提高年降水量预测精度,采用Morlet小波对黄山市1957-2016年的年降水量周期进行分析,并基于1957-2011年的年降水量构建了ARIMA模型和小波与ARIMA组合模型,分别对该市2012-2016年的年降水量进行了预测及对比分析。结果表明:黄山市近60a年降水量主要受28a、13a、5a的周期波动影响;采用ARIMA及组合模型预测2012-2016年年降水量的平均相对误差绝对值分别为19.8%和12.3%,组合模型的拟合和预测效果更优;两种方法对2012年、2015年和2016年的年降水量预测误差均较大,可能是这几年降水受ENSO事件影响,降水机制异于常年,致模型预测误差较大。结果可为区域中长期水文预报提供科学依据,对区域旱涝灾害预警管理具有一定应用价值。