852农场51a降水序列多时间尺度分析

采用Morlet小波分析方法,对852农场1958~2008年51 a的年降水变化进行多尺度分析,分析其中存在的主要周期振荡和突变点。结果表明：该农场年降水存在多时间尺度的周期变化特征,年降水存在3 a和9 a的主周期。852农场年降水变化存在着明显的多时间尺度,即年代际尺度和年际尺度的周期性变化。同时也表明,自2008年以来,852农场降水量有逐渐增多的趋势。因此,可以充分利用降水,缓解地下水资源危机。     

全球变化下东北地区降水时空特征研究

通过选用东北地区200个气象站1961～2000年的夏季降水和冬季降水资料,建立了东北地区40年来夏季和冬季的降水时间序列,利用比较成熟的复Morlet小波分析方法分析了东北地区夏季和冬季降水时间序列的周期性特征.结果表明,东北地区夏季和冬季降水主要存在16年左右的周期;东北地区夏季降水和冬季降水在丰枯变化周期上表现出反位相分布,夏季降水偏多的年份,冬季降水偏少;夏季降水偏多,则冬季降水偏少.通过Arcview软件分析了东北地区夏季和冬季降水量变化的空间分布特征.结果表明,不同地区降水量增加值不同,对于夏季降水量的变化,总的趋势是随着纬度的增加,夏季降水量增加值增大;对于冬季降水量变化的空间分布与夏季降水量变化的空间分布有相似的地方,也是随着纬度增加,冬季降水量增加值增大,在东西方向土东北地区西部冬季降水量增加值大于东北地区东部地区的降水量增加值.     

焉耆县1951—2010年分季节降水序列变化的小波分析

基于Meyer连续小波变换,分析了焉耆县60 a来降水的季节变化和年际变化,揭示了焉耆县降水变化的多时间尺度的复杂结构,研究了不同时间尺度下降水序列变化的周期(并确定了各序列中存在的主要周期)和突变点。结果表明,焉耆县年降水和各季节降水均呈现明显的周期特征,并存在两个时间尺度的多少交替:10~12 a和4~8 a,表现出明显的周期特征。     

南水北调中线工程水源地降水变化分析

南水北调中线工程水源地降水量的变化直接影响工程的成败。选取郧西、十堰、淅川3地1961～2008年的降水资料,采用趋势分析法、累积距平分析法和频谱法对水源地进行降水变化分析。结果发现:研究期内,水源地降水整体呈减少趋势,但空间上存在明显差异。水源地的降水集中在夏季,而且有进一步集中趋势。水源地年际降水有较明显的阶段性,有3个明显的增加期和2个减少期。根据频谱分析,水源地降水变化存在4年的短周期。     

大伙房水库流域降水及径流变化特征分析

采用五点滑动平均法、趋势系数法、Mann-Kendall趋势检验法和方差分析法对大伙房水库流域1951-2006年年降水、入库年径流及天然年径流序列进行了分析.结果表明:三者变化趋势及周期以1980年为转折点呈阶段性变化.1980年以前均呈明显下降趋势并体现出4a的变化周期,年降水序列下降趋势及周期性较为显著;1980年以后均体现出10～11 a的变化周期,入库年径流序列周期性相对明显,但年降水及入库年径流序列呈微弱的上升趋势,天然年径流序列呈微弱的下降趋势;1980年以后多年平均径流系数降低.分析其原因,降水变化主要源自气候变化,径流变化与降水、蒸发、下垫面变化及人类活动等影响因素有关.上述分析可为未来水情预报及水资源合理利用提供参考.     

基于SPI的郑州市近60年旱涝特征分析

利用郑州市1951-2010年的月降水资料,根据标准化降水指数分析了郑州市不同时间尺度的旱涝变化状况.研究结果表明:郑州市的旱涝变化剧烈,旱灾较为频繁出现,近5年来,处于降水相对较多时期,近年内有较大旱涝灾害的可能性较大.     

1951—2013年周口地区降水时空变化特征研究

为了研究区域降水的时空演变规律,根据周口地区28个雨量站1951—2013年的月降水量实测资料,利用经验正交函数(EOF)分析法、Mann-Kendall检验法及Morlet小波分析法,分析了周口地区63年来降水的空间分布、时间系数变化特征和时间序列的趋势性、突变性及周期性。结果表明,周口地区降水的空间分布有3种模式:全市丰(枯)一致型、南丰(枯)北枯(丰)型和东丰(枯)西枯(丰)型,其中全市丰(枯)一致型为周口地区降水的主要分布模式,其中1966年的全市降水偏枯和2003年的全市降水偏丰最为典型;周口地区降水量由东南向西北逐渐减小,各站点降水趋势变化不一,西南部呈下降趋势,中北部呈上升趋势,降水总体呈下降趋势;区域整体降水在1997年发生了突变,整体降水周期性变化明显,存在时间尺度为21 a的变化周期。研究结果可为周口地区的农业生产以及旱涝预警和减灾防灾提供理论支撑。     

中国大陆近54年降水量变化规律的小波分析

基于气候变化与水资源变化相互影响的背景,为更有效地指导中国大陆防洪、抗旱及节水灌溉工作,通过综合评述降水时间序列常用研究方法的不足,引入Morlet小波变换,对中国大陆54年降水时间序列变化特征进行多尺度分析,揭示出中国大陆年降水在不同尺度下的时频变化特征及其多尺度变化、主周期变化、大小尺度嵌套和总趋势减少等规律,并应用小波系数实部过程和小波方差进行检验.结果表明:中国大陆年降水量变化呈现多尺度性、主周期性、同步性和总趋势减少的规律,且未来6a(2010—2015年)降水会偏少.     

长江流域降水的季节变化对流域水资源的影响研究

通过分析1961—2005年长江流域降水的季节变化与旱涝分布,发现45年来长江流域春季、秋季降水下降,而夏季、冬季降水增加,其中上游秋季和中下游夏季、冬季降水变化都通过了95%显著性检验.近年来,长江流域降水的季节分配不均,长江流域洪涝较多的时期,夏季降水一般显著增加;而干旱发生时,秋季降水一般下降显著.20世纪80年代中期以来,长江上游干旱化趋势加重,而中下游洪涝增多,这种旱涝并存的格局加剧了长江流域的旱涝灾害.     

江西省汛期降水的变化特征

为全面分析江西的汛期降水量的变化趋势,本文利用小波分析方法研究了赣北、赣中、赣南降水分布的特征和年代际变化,结果显示,赣北、赣中、赣南汛期降水线性趋势呈下降趋势。江西省汛期降水变化包含了多个不同时间尺度的周期变化和演变特征,目前及今后2—3年内赣北、赣中汛期降水呈偏少的趋势,赣南降水有偏少的趋势。利用mann—kendell方法检验了江西汛期降水的突变,赣南汛期降水的突变点发生在1978年。     

清水河流域50年来面降水量变化特征分析

清水河流域处在干旱与半干旱地区,降水的变化直接影响到径流的变化.通过分析1956～2005年清水河流域张家口站上游面降水量50年变化特征,可以了解其年际动态变化规律和统计特征,揭示该地区降水径流关系,为水资源开发与利用提供参考.     

鄱阳湖流域降水集中指标的时空变化特征

研究降水在年内的集中程度,对干旱、洪涝及水资源管理具有重要意义。本文基于1957—2012年鄱阳湖流域的月降水资料,并利用两种降水集中度(PCI和PCD)指标、一种降水集中期(PCP)指标,研究了降水集中指标在鄱阳湖流域的适用性及其时空变化特征。结果表明采用的这些降水集中指标在鄱阳湖流域有较好的适用性。两种降水集中度指标均呈现出由西南向东北逐渐增加的趋势,其时空分布特征十分相似。降水集中期变化范围为4月上旬至6月中旬,呈由西向东逐渐减少的趋势。通过对月降水集中几种指标的变化进行MMK趋势检验,发现流域内大部分站点的降水集中度指标呈不显著的减小趋势,降水集中期呈不显著的延后趋势。     

固原市隆德县降水特性分析

基于1961—2019年宁夏固原市隆德县降水数据,通过滑动平均法、M-K检验法、Sen’s坡度法、R/S分析法、小波分析法以及多元线性回归法等方法,研究隆德县降水在不同时段的变化特性及影响时段内降水量变化的主要因素。结果表明：隆德县多年平均降水量为519.67 mm,年降水量以8.94 mm/（10 a）的速率减少,降水整体呈现不显著下降趋势且该趋势具有持续性;各季降水中,夏、秋季降水量呈减少趋势,冬季降水量上升趋势显著;年内降水量主要集中在夏季,春、秋季次之,冬季最少;此研究时段内主要存在28 a,22 a和12 a的周期变化,其中28 a为第1主周期;年降水总量及夏季降水量年际间的变化主要受降水强度的影响,而春、秋、冬3季降水量年际间的变化则受降水频率和降水强度的共同影响。研究成果可为隆德县农业生产、自然灾害防御及水资源规划提供科学依据。     

基于小时降水资料研究广东省降水分布特征

基于2001—2018年广东省86个国家自动气象站逐小时降水资料,分析了广东省不同历时降水的时空分布特征.结果表明:1)除粤北山区外,基本符合年均降水时数越多,累积降水量越大的规律.年均小时降水强度从南部沿海向北部内陆呈减弱趋势.2)汛期降水事件以短历时为主,占全年降水事件65.3%;累积降水量上,长历时降水量占汛期56.7%.前汛期短历时降水多发生在粤西;中历时降水多发生在珠三角两侧和粤西北地区;长历时降水多发生在粤东和粤北地区.后汛期短历时降水多发生在内陆,出现频次自西北向东南递减;中历时降水分布不均;长历时降水多发生在沿海.3)汛期降水时数日变化呈双峰型变化特征,小时降水强度日变化呈单峰型变化特征.小时降水强度峰值易出现在下午的站点多分布在内陆,小时降水强度峰值易出现在下半夜至上午时段的站点则多分布在沿海、部分山区和珠三角地区.     

清江流域近60 a日降水特征变化分析

基于清江流域11台站1961—2020年期间逐日降水数据,按小雨、中雨、大雨、暴雨降水强度分类,采用线性趋势分析、突变检验等方法分析了各类降水频率、贡献率的变化趋势及其对清江流域降水变化的影响。结果表明：1）近60 a来,清江流域年降水量主要受大雨频率的影响;2）年降水量、年降水日数分别以3.0 mm/（10 a）、0.96 d/(10 a)的速率下降,其中中雨贡献率下降趋势最大,夏季降水量、降水日数及各等级降水贡献率、频率均呈上升趋势,其中暴雨贡献率上升趋势最大;3）春、秋季降水量在20世纪70年代后期突变为下降趋势,二者突变的内在因素分别是暴雨频率和大雨频率的突变;4）降水量、降水日数在高于流域平均海拔区域呈明显下降趋势,二者分别主要受暴雨雨量变化、小雨日数变化的影响。     

西安市降水变化趋势及R/S分析

利用滑动平均法、Mann-Kendall秩次相关检验法、小波分析和R/S方法,分析了近50 a西安市降水变化的趋势性和持续性,并对未来降水变化的趋势进行了预测.结果表明:西安市年及冬季降水变化趋势并不明显,有略微的上升趋势;春、秋季降水有明显的下降趋势;夏季降水有明显的上升趋势;而未来这些序列趋势将会持续下去.     

基于Tebaldi模型集成法的降水变化不确定性分析

分别使用SDSM、SVM、LARS-WG等3种统计降尺度模型对淮河流域蚌埠以上流域在HadCM3模型A2情景下2070-2099年的日降水特征进行了预估,并应用Tebaldi法集成3种模型的结果,量化分析了各月平均日降水与最大日降水变化特征的不确定性.多模型集成的结果显示,平均日降水在总体上呈现出干旱季节增大,而湿润季节减小的趋势,且在干旱季节,平均日降水变化的不确定性更为显著;最大日降水的变化更为一致,除11月与12月外,最大日降水均呈现出较为显著的减小趋势.淮河流域的实例分析表明,Tebaldi法为分析比较降尺度模型的特点、概率预估降水变化以及量化评估因应用不同降尺度模型所带来的不确定性提供了一种灵活有效的途径.     

近51年川中丘陵区的降水时空变化特征

为了提高雨水利用率,减少季节性干旱对四川省农业生产造成的影响,根据川中丘陵区9个气象站点1960~2010年的降雨资料,分别运用累计滤波器法和m-k秩次相关法定性和定量的描述了川中丘陵区降水变化趋势;从轮次和极差分析的角度揭示了降水丰、枯和持续性;基于morlet小波和降水集度探讨了该区降水在时间和空间上的稳定性。研究结果表明：川中丘陵区降水的m-k秩相关系数均小于0,降水总体呈下降趋势,但并不明显;降水集度和Hurst指数分别在11.6-14.2和0.54-0.79之间变化,降水呈季节性变化、持续性强;川中丘陵区降水具有5a、9a、21a左右的主周期,其中9a的周期振荡最强,降水时空变化较稳定。     

ANN统计降尺度法对汉江流域降水变化预测

研究和探讨了基于ANN的统计降尺度法,通过ANN建立大尺度气候观测资料和实测降水之间的统计关系,并同多元线性回归降尺度法进行了比较.结果表明,基于人工神经网络的统计降尺度法模拟精度优于多元线性回归法,可以应用其研究未来气候情景下汉江流域降水变化情况.通过对A2气候情景下全球气候模式HadCM3的尺度降解,预测未来2011-2100年汉江流域降水变化情况,最终发现汉江上游未来降水在2020s(2011-2040年)和2050s(2041-2070年)时期比基准年减少,2080s(2071-2100年)时期则比基准年增加;中游未来降水在2020s时期比基准年减少,2050s和2080s时期比基准年增加;下游未来降水变化趋势不明显.     

1988—2017年河北省干旱时空变化特征分析

为研究河北省多年来的干旱发生情况,利用1988—2017年30年间河北省20个地市的逐月降水资料,以降水距平百分率作为干旱等级的评价指标,研究河北省降水的年际、季节变化特征以及年尺度、季尺度、空间尺度上的干旱特征。结果表明:①河北省降水年际变化呈现上升趋势,春季、秋季、冬季的降水均呈增加趋势,夏季降水呈减少趋势;②秋季降水呈显著增加趋势;③1988—2017年间有7 a发生不同程度的干旱,发生干旱的平均频率为23%;④冬季发生干旱的频率最高,发生重大干旱的可能性也最大;⑤20个地市中,青龙地区最易发生干旱。该研究结果可为河北省的干旱监测、干旱评估、干旱预警和抗旱减灾提供理论依据。