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。     

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。     

基于SPI的鄱阳湖流域多尺度旱涝变化规律的研究

鄱阳湖流域旱涝灾害日趋严重。根据鄱阳湖流域的14个气象站1951—2013年的月降水资料,采用标准化降水指数(SPI指数)对气候变化背景下鄱阳湖流域的SPI指数进行了多尺度(1个月、3个月、6个月及12个月)分析,对其旱涝特性规律及其变化趋势进行了分析。结果表明采用SPI指数分析出的鄱阳湖流域旱涝变化规律与流域实际旱涝频发且交替发生的情况基本一致,说明SPI指数适用于鄱阳湖流域旱涝规律研究且效果较好。     

中亚瓦赫什河上游源区气候水文要素演变特征

为研究全球变化背景下中亚河流源区气候水文变化,基于中亚跨境河流瓦赫什河上游源区1955—2017年气象水文数据,分析了流域内气候水文要素演变特征及流量变化主要控制因子。结果表明:瓦赫什河上游源区近1955—2017年气候呈现暖湿化趋势;瓦赫什河上游源区气温在1994年发生突变现象,降水在2007年与2012年发生突变现象,流量则在2003年发生突变现象;小波分析显示瓦赫什河上游流域气温、降水、流量的第一主周期分别为28 a、20 a、28 a,周期性振荡明显;瓦赫什河上游源区在气候水文要素关联上,气温与流量变化相较于降水紧密,但受全球升温停滞影响,温度对于流量作用并没有持续增强。     

雷达定量降水估算在官山河流域山洪模拟中的应用分析

为了应对水文科技创新、智慧水文提出的新要求,采用科技前沿技术,结合国内外水文科学先进理念,通过雷达遥感资料进行雨量监测,利用遥感影像资料进行土壤含水量和蒸发量反演,在无资料地区开展水文模型研究。研究结果表明:科学使用雷达降水(QPE)可改善山洪模拟的精度,雷达能够反映降雨的空间异质性,雷达定量估测降水可提高降雨测量的准确度,也能较为明显提高洪水模拟的可靠性。     

复杂地质条件下基坑降水的引渗疏干技术分析

南京长江漫滩地区地下水丰富,第四系松散层具有二元地质结构特征,上部为高压缩性的潜水含水层,下部是承压含水层,组合成一个含水体复杂的多含水层系统,导致垂向透水性无法达到正常水平,对水文工程基坑降水会造成一定影响,特别容易引发基坑突水事故。结合南京长江漫滩水文地质特征,引入引渗疏干技术,对基坑开挖范围内的土体进行疏干,保证作业环境的安全性,从而满足基坑开挖深度的要求,为相关水文工程的基坑降水提供借鉴。     

江苏省降水产流下垫面调查统计及变化情势

采用国土2012年土地利用变更数据作为基础数据源,根据土地的降雨产流特性,在确定下垫面分类统计原则的基础上,应用Arcgis软件,卫星影像、数据库统计分析等技术,形成江苏省水面、城镇建设用地、水田、旱地4类降水产流下垫面分类成果,分析了近年来江苏省下垫面变化情势及其径流影响。     

云南高原岩溶区极端降水变化规律研究

利用云南高原岩溶区9个气象站1960-2017年逐日降水量数据,通过MATLAB软件计算了6个极端降水指数,基于反距离加权插值、线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验以及Morlet连续小波变换等技术方法,探讨了云南高原岩溶区极端降水的演化规律。结果表明:云南高原岩溶区1960-2017年各极端降水指数中,CDD、RX1day、RX5day、SDII主要呈缓慢的上升趋势,CWD呈显著的下降趋势,PRCPTOT整体减少趋势不显著;1960-2017年间仅有CDD和PRCPTOT发生了显著突变,突变年份分别为2006年以及2000年,其余4个指数CWD、RX1day、RX5day、SDII无明显突变现象;各极端降水指数周期性震荡较为明显,CDD、CWD、RX1day、RX5day分别存在28~30a、26~30a、27~30a、27~30a的主周期,SDII与PRCPTOT在27~30a时间尺度上周期最为明显;1960-2017年云南高原岩溶区各极端降水指数空间差异较为明显,除CDD表现为由南向北逐渐递增趋势外,其余5个指数表现为由北向南逐渐递增的相反趋势;1960-2017年间,CDD、CWD、RX1day、RX5day以及SDII均与PRCPTOT呈一致的极显著正相关,相关系数均达0.98以上。极端降水的这些变化可为未来岩溶水资源管理、生态环境建设等方面提供参考。     

基于Copula理论承德市降水与温度相关性量化研究

通过引入Copula函数理论,并利用其在表述多元随机变量联合分布上的优势,以承德市近40年降水和温度数据为基础,分别从年尺度和季节性尺度两方面对降水和温度相关性进行量化分析。采用相关性测度法和AIC和OLS最小准则法对5种Copula函数进行初选和优选,分别求得不同时间尺度下描述降水和温度相关性的最佳的Copula函数,绘出基于两者的联合概率密度函数和分布函数图像。研究表明,Normal Copula和Frank Copula函数分别在描述年尺度和季节尺度的降水和温度相关性时表现最好。