基于复合极值模型的暴雨重现期研究--以川东北地区为例

利用川东北地区29个气象观测站1960—2010年的逐年暴雨日数和暴雨日降水量资料,根据复合极值理论,建立了泊松-广义帕累托复合极值模型,利用该模型对暴雨的重现周期进行了分析.研究结果表明:1)该地区暴雨发生日数序列服从泊松分布,暴雨日降水量序列服从广义帕累托分布;2)复合极值模型不仅综合考虑了暴雨的多要素特征,而且拟合效果良好;3)在当前气候条件下,该地区50年一遇和100年一遇的暴雨日降水量空间分布特征基本一致,总体上呈现山地降水多,平地降水少的特点.     

利用树木年轮重建马鞍山地区7～9月降水量序列

利用采自马鞍山地区兴安落叶松(Dahurian Larch)树轮样芯,建立了树轮标准化年表.根据建立的年表,对马鞍山地区树木生长与月降水量进行了响应分析,重建了该地区1942年以来7~9月降水量序列.检验表明,重建方程稳定,重建序列可信.重建结果显示:马鞍山地区7~9月降水量有较小的逐年减小趋势;1942~1957年马鞍山地区降水量处在枯水期;1957~1989年马鞍山地区降水量处在丰水期;1989年往后马鞍山地区降水量又出现一个枯水期的变化过程.     

长江流域年降水量的空间特征和演变规律分析

为获取长江流域年降水量的时空变化特征,对长江流域年降水量进行了空间分区和时间演变分析.根据长江流域146个气象站点1960~2005年的逐年降水量资料,采用经验正交函数和旋转经验正交函数对长江流域年降水量的空间变化特征进行分析,并计算了1960~2005年年降水量的线性演变规律,利用奇异谱分析方法来检测区域降水量发生突变的情况.结果表明,长江流域年降水量主要有3种空间分布型、8个降水变化敏感区域.8个敏感区域中,汉江流域、岷江-嘉陵江源区、乌江流域南部年降水量呈减少趋势,其中岷江-嘉陵江源区减少最为显著,年降水量每10年减少27.1 mm;洞庭湖-鄱阳湖地区、鄱阳湖流域南部、太湖流域、金沙江流域中部、云南地区年降水量呈增加趋势,其中金沙江流域中部年降水量显著增加,年降水量每10年增加17.7 mm.存在降水突变的地区有5个,下游的太湖流域发生最早,时间为1977年,上游云南地区最晚,为1998年.长江流域年降水量有比较明显的空间区域特征,各个区域年降水量的时间演变规律也不一致.     

城市化对长江三角洲区域降水的可能影响

本文利用我国中东部地区115个测站1960—2005年的逐日降水资料,分析了城市化对我国长江三角洲地区降水的可能影响.以中东部地区为背景,对比分析了长江三角洲地区与背景区域的年降水变化趋势,结果都呈现增长趋势,长江三角洲地区的年降水量增长速度明显快于背景区域的年降水量增长速度.同时分析了两个区域不同季节和不同强度的降水变化特征,结果表明:春、秋两季降水都减少,春季长江三角洲地区降水减少速度慢,而秋季长江三角洲地区降水减少速度快;整个中东部地区小雨的年降水量减少,中雨、大雨和暴雨的年降水量增加,长江三角洲地区小雨的年降水量略有增加,中雨、大雨和暴雨年降水量的增长速度明显高于整个中东部地区.结合降水天数的变化情况,说明降水强度加大是长江三角洲地区降水增加的主要原因,这可能与该地区的快速城市化进程有关.     

青海湖地区降水变化趋势和突变分析

采用Mann-Kendall及滑动T检验法,对青海湖地区五个气象站1960-2007年降水逐月观测资料进行了分析.结果表明：青海湖地区降水量年、夏季微弱上升,秋季微弱下降,春季变动存在地区差异,但年、季降水变动趋势并不明显;降水量最大偏少期为20世纪70年代中期至80年代中期,最大偏多期为80年代中后期,2004年后降水量呈增加趋势;除春季有两次较强降水突变信号外,年和其他季节的突变信号均弱.降水量变化表现出明显的地区差异.     

1965-2011年河北塞罕坝地区降水量变化规律的小波分析

采用Morlet复小波函数对河北省塞罕坝地区1965-2011年降水变化规律进行了小波分析,揭示了塞罕坝地区降水变化的多时间尺度特征.结果表明,47年来该地区月降水量、年降水量与生长季降水量距平值变化主要表现在两种尺度上:一种是4年左右的年际尺度振荡,这是经过高频滤波后的年际变化中的低频部分;另一种是18年左右时间尺度的年代际振荡.由于塞罕坝地区生长季降水平均占年降水量的83.1％,通常二者的变化趋势相同,但也不完全一致.由典型尺度小波系数过程线图可预测,2012-2015年塞罕坝地区的降水量仍然偏多,但距平值会减少.     

近50ａ来南疆气候变化对可利用降水量的影响

选择1951~2006年逐月降水和温度资料,计算出南疆年平均蒸发量及可利用降水量.在详细分析了50 a来南疆地区降水、气温、蒸发及可利用降水量变化特征的基础上,采用逐步回归周期分析法对降水、气温和可利用降水量进行了模拟,并对未来5 a上述要素进行了预测.结果表明,20世纪70年代以后南疆地区的温度、降水和蒸发变化基本呈上升态势,可利用降水量却呈现出偏多和偏少交替的波状变化特征.这说明气候变暖,可利用降水量不一定增多,未来5 a南疆地区可利用降水量将可能减少.     

利用卫星资料对青藏高原地区空中云水资源的研究

利用青藏高原地区39个站的地面站逐日观测资料,采用泰森多边形法计算了青藏高原地区2007-2011年多年平均月降水量.利用美国环境预报中心逐月再分析资料,计算了2007-2011年各季节的高原季风指数,借助相关分析法分析了影响青藏高原地区降水量的环流因素.利用MOD08大气可降水量和云产品,用奇异值分解法分析了青藏高原地区可降水量与云参数的关系.将地面降水与量资料和MOD08大气可降水量资料结合,计算了青藏高原地区的降水效率.结果表明:西太平洋副热带高压面积指数、亚洲经向环流指数、亚洲纬向环流指数和高原季风指数均与降水量具有显著的相关关系;可降水量与云顶温度、云量、云顶气压和云光学厚度都有很显著的关系,通过奇异值分解,发现每对奇异向量场之间的相关系数,第一模态均达到5%显著性水平,方差贡献均超过989%,每组对应的可降水量的第一模态的异性相关系数在整个青藏高原地区都为正值,且都通过了95%的显著性水平检验,说明可降水量对各云参数的影响在整个研究区域都很大.青藏高原地区上空的云水资源具有较大的开发潜力,年降水效率为32.2%.     

中国三峡水库对上下游地区降水影响的概率研究

根据35座世界最大体积水库上下游224个地区建坝前后的年降水量和月降水量,分析探讨中国三峡水库对其周边地区降水模式的影响。结果表明,这些大水库对其周边地区降水模式的影响是：增加平均年降水量尤其是在下游地区,不影响平均月降水量,增加最小降水量,减少最大降水量。大水库有助于其周边地区抵抗极端降水。在最佳状况下,三峡水库能够抵消最大降水和最小降水的不利影响,有17/35的机率增加上下游地区的年降水量,有可能使最小降水量增加10%～120%,将最大降水量减少20%;在最差状况下,三峡水库有可能加强最大降水量和最小降水量的不利影响,有3/35的机率减少上下游地区的年降水量,2/27的机率减少下游地区的年降水量,可以使下游地区的最小降水量降低20%。     

2001-2011年肯尼亚植被与降水时空变化特征及其相关性分析

利用2001-2011年间MOD13Q1-NDV I以及TRMM 3B43月降水数据,分析肯尼亚地区11年来植被NDV I与年降水的年际变化趋势及其相关关系.结果表明肯尼亚地区植被NDV I总体上呈轻微下降趋势,且存在着显著的空间差异,3.90%的地区植被NDV I显著增加,15.53%的地区NDV I呈显著减少.肯尼亚地区年降水量总体上呈轻微下降趋势,且存在着显著的空间差异,3.29%的地区年降水量呈显著或低度增加,19.05%的地区年降水量呈显著或低度减少,77.66%的研究区域年降水量基本无变化.肯尼亚地区的植被NDV I与降水有着很好的相关性,93.50%的区域植被NDV I和降水呈正相关,有41.67%的地区呈显著水平以上相关,6.50%的区域植被NDV I和降水呈负相关,仅有0.35%的地区呈显著负相关.