基于統(tǒng)計(jì)降尺度模型的錢塘江流域干旱預(yù)測(cè)和評(píng)估.pdf

1、隨著人口增長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水需求量的增大以及全球環(huán)境的交化,干旱化趨勢(shì)在進(jìn)一步發(fā)展中.干旱已成為影響我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最為嚴(yán)重的自然災(zāi)害.干罩指數(shù)是干旱監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)的基礎(chǔ),近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)研究了不少干旱評(píng)價(jià)的指標(biāo)和方法,但尚未有相關(guān)工作研究氣候變化下錢塘江流域的未來(lái)干旱情況,隨著全球變暖,濕潤(rùn)地區(qū)干旱的預(yù)測(cè)和評(píng)估也同樣弓I起了眾人的關(guān)注.
　　 本文首先利用DEM提取錢塘江流域水流路徑、數(shù)字水系和流域邊界等特征,以此基礎(chǔ)構(gòu)建數(shù)字流域

2、,用于后期流域水文過(guò)程的模擬和干旱時(shí)空分析等.
　　 論文中使用錢塘江流域23個(gè)氣象站1951～2008年的月降水資料,利用Z指數(shù)和SPI通過(guò)求算給定時(shí)間尺度的累積概率,使其能夠在多個(gè)時(shí)間尺度上進(jìn)行計(jì)算,分析了錢塘江流域各站各季的干旱災(zāi)害情況、空間分布情況以及變化趨勢(shì)情況,并著重分析了歷史重大的干旱災(zāi)害的影響.
　　 文中利用支持向量機(jī)等方法進(jìn)行氣候變化下干旱的預(yù)測(cè).本文利用1961-2000年NCEP再分析資料與錢塘江

3、流域23個(gè)氣象臺(tái)站的歷史降水觀測(cè)資料,并利用主成分分析(PCA)與支持向量機(jī)(SVM)相結(jié)合的統(tǒng)計(jì)降尺度方法,建立大尺度氣候預(yù)報(bào)因子與錢塘江流域各氣象站點(diǎn)各月降水的統(tǒng)計(jì)降尺度模型;將主成分分析和SVM相結(jié)合的統(tǒng)計(jì)降尺度模型應(yīng)用于三種全球氣候模式HadCM3、Ccsrn3、Echam5分別在A1B、A2、B1排放情景下的預(yù)報(bào)因子,擬合錢塘江流域23個(gè)站點(diǎn)的當(dāng)前降水變化情景以及預(yù)測(cè)未來(lái)30年(2011-2040年)的降雨情況.
　　

4、 干旱歷時(shí)和干旱烈度是定量研究水文干旱事件的兩個(gè)重要指標(biāo).利用解析的方法來(lái)推求干旱烈度概率分布或一定干旱歷時(shí)對(duì)應(yīng)的干旱烈度的條件概率分布還存在困難,目前最常用的方法是利用已有的理論分布來(lái)擬合干旱烈度的概率分布或條件概率分布,其擬合的好壞關(guān)鍵取決于對(duì)干旱烈度概率分布參數(shù)的估計(jì).在假定干旱烈度服從GEV分布的基礎(chǔ)上,利用線性距法對(duì)干旱烈度概率分布的參數(shù)做了較為精確的估計(jì),同時(shí)計(jì)算了不同重現(xiàn)期的干旱烈度.重點(diǎn)分析了一定時(shí)期內(nèi)極限干旱烈度概率分

5、布以及錢塘江流域極限干旱烈度的期望值.
　　 結(jié)論表明:Z指數(shù)和SPI在計(jì)算結(jié)果上取得了很好的一致性,并較為準(zhǔn)確的標(biāo)識(shí)出了錢塘江流域歷年的干旱情況,多時(shí)間尺度SPI更符合錢塘江流域的實(shí)際情況。由于九種氣候交化預(yù)測(cè)結(jié)果各有優(yōu)劣,特定的模式和情景評(píng)價(jià)干旱效果不是完全一致?？傮w而言HadCM3、Echam5這兩種氣候模式的趨勢(shì)模擬效果優(yōu)于Cesm3模式。
　　 本研究成果對(duì)進(jìn)行干旱預(yù)測(cè)和分析具有重要的借簽意義,并且為濕潤(rùn)地區(qū)的