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[期刊] 自然资源学报
[作者]
褚健婷 夏军 许崇育
在气候变化对水资源影响评价研究中,统计降尺度方法通常用来解决空间尺度不匹配问题。在论文中,预报量采用海河流域上典型区域的11个气象站点1961～2000年共40年的日降水资料,预报因子选自NCEP/NCAR的再分析资料,以及英国Hadlay中心GCM模型在a2情景和b2情景下的大气变量,主要采用Statistical Down-Scaling Model(SDSM模型)进行海河流域日降水的降尺度研究。结果表明:①使用逐步线性回归方法(SMLR),可以在广阔的空间范围内优选出具有一定物理意义的预报因子;②使用统计降尺度方法SDSM,采用不同的GCM资料,都可以较准确模拟降水的季节变化特征;③使用...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
马金辉 屈创 张海筱 夏燕秋
在地形比较复杂的石羊河流域上游,基于2001-2010年TRMM3B43降水数据和1 km空间分辨率DEM数据,采用回归方程+残差法的插值方法,对石羊河流域上游10年平均TRMM3B43和2001、2007年两个典型干、湿年份的TRMM3B43数据分别进行降尺度操作,将空间分辨率由原来的0.25°×0.25°提高为1 km×1 km。利用研究区34个雨量站的观测数据作为"真实值",对2001-2010年的TRMM3B43和降尺度结果进行精度检验,结果表明:TRMM3B43降水数据整体上具有一定的可信度,但比地面站点观测的降水量偏小;TRMM3B43经过降尺度之后,数据在空间分辨率和精度方面都有一定程度的提高,其中10年平均TRMM3B43降尺度结果的精度要高于2001年(干旱),而2001年的降尺度结果精度又高于2007年(湿润);就单个雨量站而言,位于西部高海拔区域的站点的降尺度结果精度较高,而位于东部低海拔区域的站点的降尺度结果精度较低。
关键词：
TRMM 降尺度 降水 石羊河流域上游
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
金小霞 孙燕 李超 杨婷娅
根据国家气象中心整编的全国714站月平均降水量资料,运用REOF分析、Morlet小波分析、差值分析等方法,通过对淮河流域代表站点的选取,分析了1960~2009年淮河流域降水的趋势变化特征、周期特征,以及多雨、少雨年的大气环流异常特征。结果表明:(1)淮河流域年降水总量呈缓慢增长趋势,20世纪80年代初期由负距平转为正距平。冬季和夏季降水量呈显著增长趋势,春季和秋季降水量呈显著减少趋势,80年代前期为降水变化的转折期;(2)淮河流域夏季降水存在准3a的显著振荡周期和准10a的次显著振荡周期,同时在60~90年代还存在准6a振荡周期;(3)淮河流域多雨年,500hPa经向风偏强且范围广,850...
[期刊] 资源科学
[作者]
王建华 江东 王浩 秦大庸
降水是流域水循环系统的基本输入,传统水文方法中获取面上降水都是通过点雨量扩展获取,因此对于雨量站点的密度有较高要求。该文应用国际先进遥感技术,根据不同云层和点雨量间的回归关系,建立面雨量计算模型。由于综合了地表雨量站点和空中云层信息,因此反演具有明确的物理机制。并以GMS影像为信息源,对2000年黄河流域雨量进行遥感反演,从各二级流域校验结果来看,其反演精度整体达到90%。可以看出,遥感技术为无资料地区的面雨量资料的获取提供了便利途径。
关键词：
黄河流域 降水 反演 校验
[期刊] 资源科学
[作者]
褚健婷 夏军 许崇育
全球气候变暖对陆地水循环会产生重大影响,统计降尺度方法是解决大尺度气候信息和小尺度水文响应的空间尺度不匹配问题的有效方法之一。选取NCEP/NCAR再分析日资料(简称NCEP)和HadCM3在A2和B2情景下的大气变量日资料(简称H3A2和H3B2),并选取海河流域上11个站点1961年~2000年日平均温度、蒸发皿蒸发量以及降水的实测资料,采用SDSM(the Statistical Down-Scaling Model)方法,进行海河流域气候变化特征量的降尺度研究。研究表明:①使用SMLR(Stepwise Multi-Line Regression)方法,可以在广阔的空间范围内优选出具有...
[期刊] 资源科学
[作者]
黄俊雄 徐宗学 刘兆飞 赵芳芳
大气环流模型(GCMs)预测的气候变化情景,需通过降尺度处理得出区域尺度上未来气候变化的时空分布信息,才能满足气候变化对资源、环境和社会经济等影响进行评估的需要。本文简单介绍了目前降尺度模式的研究现状,重点分析了统计降尺度的优缺点及适用性,并应用太湖流域7个气象站点基准期(1961年~1990年)日最高气温和最低气温实测资料,对统计降尺度模型(SDSM)进行率定和验证,确定模型应用的预报因子变量,建立未来3个时期(2020s、2050s和2080s)的气温变化情景。结果表明,SDSM模型对于太湖流域日最高气温和最低气温的模拟效果较好,可以很好地模拟太湖流域未来的气温变化。与基准期相比,A2、B...
[期刊] 资源科学
[作者]
王璐璐 延军平 王鹏涛 刘永林 曹永旺
利用1961-2012年海河流域35个气象台站的逐日降水资料,采用连续复小波(Morlet)、正交函数分解法(EOF)、线性回归分析法、滑动t检验及空间差值法等,研究不同等级降水的时空变化特征及其影响。研究结果表明:(1)海河流域年降水量存在5a、15a、25a左右的周期变化;降水变化场表现出全区一致多雨或少雨、南-北向降水分布相反、东南-西北向降水分布相反的空间分布特征;(2)海河流域夏季对年降水量、年降水日数和年平均降水强度的贡献最大,各时间尺度降水日数均以小雨为主,各级别降水强度也均呈夏、秋、春、冬季依次递减。其中,年暴雨量和暴雨强度、夏季暴雨量和暴雨日数均呈明显减小趋势,夏季大雨量和大...
[期刊] 资源科学
[作者]
邱冰 姜加虎 孙占东 王洁
SDSM统计降尺度模型是解决空间尺度不匹配问题的有效工具,它使气候变化响应研究得以在区域尺度上展开。本文将SDSM模型应用于博斯腾湖流域分析它的适用性,并对流域未来气温和降雨的变化趋势进行了预测。以日平均气温、最高气温、最低气温和日平均降雨量为预报量,选取合适的NCEP大气环流因子为预报因子,建立预报量与预报因子间的回归关系。利用1961年-1990年、1991年-2001年的实测数据和NCEP大气变量分别对SDSM模型进行率定和验证,效果较好。把HadCM3输出的A2、B2情景下的大气环流变量作为模型输入变量,模拟流域未来3个时期(2020s、2050s和2090s)的气温和降水变化。结果显...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
赵姹 李志 刘文兆
【目的】分析泾河流域21世纪温度变化的趋势,为流域未来气候变化情景的构建及当地农业的可持续发展提供参考依据。【方法】基于泾河流域18个气象站点的日平均温度和日最高、最低温度实测数据,以及美国国家环境预报中心(NCEP)的再分析资料、英国Hadley气候预测与研究中心的全球气候模型HadCM3在A2和B2情景下模拟的大气环流因子,利用统计降尺度模型SDSM,对泾河流域21世纪3个时期(2020s,2050s,2080s)温度的时空变化进行预测。【结果】A2、B2情景下,泾河流域未来3个时期(2020s,2050s,2080s)的温度变化均表现出明显的上升趋势,且随时间的推移增幅增大。3个时期的温...
关键词：
泾河流域 气候变化 统计降尺度 情景分析
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李远平 朱诚 马春梅 张广胜
淠河流域降水时空变率大,深入分析不同强度等级降水的特征和变化,对于全面揭示研究区气候变化、合理有效利用水资源、防治洪旱灾害具有十分重要的意义。基于淠河流域12个气象站1958~2012年逐日降水资料,分析年、季不同级别降水量(频次)的变化特点,以及主汛期(5~9月)连续3d最大降水量的概率分布。结果表明,淠河流域小雨量(频次)四季分布比较均匀,级别越高,降水频次越少,分布越集中,夏季暴雨多发。淠河流域年总降水量增加趋势不显著,总降水频次则显著减少。夏季各级别降水量(频次)均呈增加趋势,其中暴雨增加最显著,冬季总降水频次无明显趋势变化,小雨、中雨量增加显著,春、秋季总降水频次和小雨频次的减少趋势...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王中根 罗燏辀 吴梦莹 赵玲玲
针对海河流域洪水资源利用的迫切需求,基于39个气象站点近50 a长系列降水数据(1951—2008年),利用Copula连接函数,揭示海河流域内部南北山区与平原区之间的降水丰枯遭遇情况,为缺水的海河流域洪水资源利用与管理提供决策依据。研究表明,海河流域各区受到同一天气状况影响较大,同一水系在山区和平原区的降水同丰、同枯概率均在20%以上,其中同枯的概率更大(北部水系25%,南部水系31%);同一水系内山区丰水与平原区枯水的遭遇概率小于6%,降水丰、枯互补性较差;但不同水系之间的山区与平原区降水丰枯遭遇概率为9%。从全流域的角度,考虑南北水系之间调水,将有助于海河流域洪水资源的开发利用。
[期刊] 资源科学
[作者]
刘兆飞 徐宗学
本文基于GCM输出和统计降尺度技术,在渭河流域应用统计降尺度模型SDSM(Statistical Downscaling Model),选取日最高和最低气温作为预报量,分析了渭河流域未来最高气温与最低气温的变化趋势。利用NCEP再分析数据与站点实测数据选择合适的预报因子并建立大尺度环流因子和预报量之间的经验统计关系,其中数据序列分为1961年～1990年和1991年～2000年2个时段,分别用于模型率定和验证;然后,应用确立的统计关系将HadCM3输出的未来数据(包括A2、B2两种情景)降尺度到站点尺度,基准期选取1961年～1990年。研究结果表明:渭河流域未来日最高和最低气温总体呈增温趋势...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
郝丽娜 粟晓玲 王宁
【目的】预测未来大气环流模式HadCM3下,河西走廊在人口较快增长、温室气体高排放情景(A2)和区域可持续发展、温室气体低排放情景(B2)下气温和降水的变化趋势。【方法】选取河西走廊14个气象站的日平均气温、日最低气温、日最高气温和日降水量作为预报量,以全球大气NCEP再分析资料作为预报因子,采用统计降尺度模型(SDSM)预测研究区未来气温和降水的变化。【结果】SDSM对河西走廊气温和降水模拟的解释方差分别为0.54~0.85和0.09~0.64。2070-2099年A2情景下,河西走廊日平均气温、日最低气温、日最高气温分别增加4.8,2.4和5.4℃,B2情景下分别增加3.5,2.0和4.0...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李华贞 张强 顾西辉 史培军
黄河是我国西北、华北地区重要水源,了解其径流变化特征及成因有着重要意义。论文基于趋势性分析、广义可加模型(GAMLSS)等方法,采用黄河流域近60 a来流量、降水、主要农业种植面积及大型水库资料等数据,通过细化农业小麦生长期与玉米和大豆生长期以及假定不同降水情景,在季节尺度上深入分析了1960—2005年黄河流域气候、农业种植面积等变化对径流的影响。研究结果表明:1)黄河流域5个水文站点小麦生长期与玉米和大豆生长期径流变异点均发生于20世纪80年代中后期和90年代初期,且除花园口站小麦生长期间径流有少部分呈上升趋势外,黄河流域径流整体呈下降趋势,其中,唐乃亥、兰州的小麦生长期、玉米和大豆生长期及龙门、花园口的玉米和大豆生长期趋势均达到了0.05的显著性水平,呈显著下降趋势;2)对比两种降水假设状态,暴雨年的径流始终高于小雨年的径流,因此,降水仍是影响径流的主要因子之一,而农业种植面积变化对径流的影响程度,不仅与降水量的多少有关,还与流量分位数的大小有关,对于唐乃亥站小麦生长期的暴雨年时期,增加农作物种植面积,在低流量分位数时可以增加径流,而在高于0.75分位数时会减小径流,小雨年时期规律相反。该研究结果对变化环境下黄河流域水资源管理与优化配置具有一定理论与现实意义。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
崔路明 王思梦 刘轶欣 蒋娅 董林垚 黄昌
以中国三大流域为研究区域,分别针对TRMM 3B43和GPM IMERG降水数据,构建基于归一化植被指数(NDVI)和数字高程模型(DEM)数据的地理加权回归(GWR)模型,以2014年夏季(6～8月)数据为例,得到了三大流域1 km分辨率的降尺度降水数据,并进一步通过气象站点数据对降尺度结果进行验证。研究表明:(1)GPM原始数据整体精度优于TRMM数据,两种数据在黄河流域的精度评价指标优于长江流域与珠江流域;(2)经降尺度计算,两种数据空间分辨率得到了显著提高,且表现出更多降水变化的细节与趋势,但精度指标对原始数据依赖性大,导致提升并不显著;(3)当联合使用NDVI及DEM作为GWR降尺度模型的辅助变量时,两种降尺度结果的差异值在长江流域与珠江流域的高海拔地区中更为显著;(4)黄河流域中,使用不同辅助变量下的降尺度结果在空间分布上总体相似。TRMM数据使用地形作为单独辅助变量的降尺度结果最佳,而GPM数据不同辅助变量下降尺度结果差异并不明显。
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