基于統(tǒng)計降尺度模型的錢塘江流域干旱預(yù)測和評估.pdf

1、隨著人口增長、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,干旱化趨勢在進一步發(fā)展中.干旱已成為影響我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最為嚴重的自然災(zāi)害.干罩指數(shù)是干旱監(jiān)測和預(yù)測的基礎(chǔ),近年來國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)研究了不少干旱評價的指標(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干旱情況,隨著全球變暖,濕潤地區(qū)干旱的預(yù)測和評估也同樣弓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程的模擬和干旱時空分析等.
　　 論文中使用錢塘江流域23個氣象站1951～2008年的月降水資料,利用Z指數(shù)和SPI通過求算給定時間尺度的累積概率,使其能夠在多個時間尺度上進行計算,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等方法進行氣候變化下干旱的預(yù)測.本文利用1961-2000年NCEP再分析資料與錢塘江

3、流域23個氣象臺站的歷史降水觀測資料,并利用主成分分析(PCA)與支持向量機(SVM)相結(jié)合的統(tǒng)計降尺度方法,建立大尺度氣候預(yù)報因子與錢塘江流域各氣象站點各月降水的統(tǒng)計降尺度模型;將主成分分析和SVM相結(jié)合的統(tǒng)計降尺度模型應(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)報因子,擬合錢塘江流域23個站點的當(dāng)前降水變化情景以及預(yù)測未來30年(2011-2040年)的降雨情況.
　　

4、 干旱歷時和干旱烈度是定量研究水文干旱事件的兩個重要指標(biāo).利用解析的方法來推求干旱烈度概率分布或一定干旱歷時對應(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)鍵取決于對干旱烈度概率分布參數(shù)的估計.在假定干旱烈度服從GEV分布的基礎(chǔ)上,利用線性距法對干旱烈度概率分布的參數(shù)做了較為精確的估計,同時計算了不同重現(xiàn)期的干旱烈度.重點分析了一定時期內(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在計算結(jié)果上取得了很好的一致性,并較為準(zhǔn)確的標(biāo)識出了錢塘江流域歷年的干旱情況,多時間尺度SPI更符合錢塘江流域的實際情況。由于九種氣候交化預(yù)測結(jié)果各有優(yōu)劣,特定的模式和情景評價干旱效果不是完全一致。總體而言HadCM3、Echam5這兩種氣候模式的趨勢模擬效果優(yōu)于Cesm3模式。
　　 本研究成果對進行干旱預(yù)測和分析具有重要的借簽意義,并且為濕潤地區(qū)的