基于统计降尺度模型预测鄱阳湖流域未来极值降水变化趋势
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Journal of Water Resources Research 水资源研究, 2014, 3, 107-116Published Online April 2014 in Hans. /journal/jwrr/10.12677/jwrr.2014.32016Prediction of Precipitation andTemperature Change in the Taihu BasinBased on Statistical Downscaling ModelJing Guo1, Danying Wang2, Hua Chen3, Kaiyu Cheng11HydroChina Huadong Engineering Corporation, Hangzhou2Zhejiang Huadong Environment Development Co., Ltd., Hangzhou3State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan Email: guojingking@Received: Nov. 22th, 2013; revised: Dec. 8th, 2013; accepted: Jan. 6th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractThe observed precipitation series and temperature series from seven national weather stations were used to establish the statistical downscaling model with the NCEP reanalysis data in the Tai-hu basin, respectively. Then, the output data of HadCM3 under A2 and B2 scenarios were inputted to the established automated statistical downscaling model (ASD) to predict the future precipita-tion and temperature changes during 2020s(2010-2039), 2050s(2040-2069) and 2080s(2070- 2099) periods in the Taihu Basin. The results show that the precipitation will be increased first and then decreased during the three future periods under A2 scenarios. However, under B2 sce-narios, the precipitation will be increased during these three periods. For both A2 and B2 scena-rios simulated by HadCM3 outputs, the future temperature will also be increased during these three periods, and the increased trend under A2 scenarios is more significant than the trend un-der B2 scenarios. The research results in this study will be served as a scientific basis for making the future social and economic development plans of the Taihu Basin by the relevant government decision-making.KeywordsClimate Change, Statistical Downscaling, Precipitation; Temperature, Taihu Basin基于统计降尺度模型的太湖流域降水气温变化预测*作者简介:郭靖,男(1982-),博士,高级工程师,研究方向:气候变化下水资源开发利用研究。
近50年鄱阳湖流域降水时空特征及其对水文过程的驱动章茹;孔萍;蒋元勇;戴年华;殷剑敏【摘要】依照鄱阳湖流域79个国家气象站的逐月降水资料(1961~2010年),基于 BCC-CSM全球气候系统模式预估数据(2014~2050年),对鄱阳湖流域降水变化趋势和空间分布变化趋势进行分析。
选取赣江外洲站1961~2010年逐日径流量和1960~2010年年代径流量、输沙量数据,利用 HBV水文模型、SPSS统计软件对赣江流域面雨量及径流量进行相关性分析,探讨降水特征对水文过程的驱动性。
结果表明:1961~2010年间鄱阳湖流域降水量总体略呈上升趋势,降水日数呈下降趋势,降水强度增加、降水时间分布不均匀性更加明显,旱涝等极端事件发生更为频繁;年内变化特征为分布不均匀,以4~6月为汛期,其中6月降水量最大;空间分布特征总体表现为东部降水大于西部,丘陵地区降水大于平原地区;降水变化为径流量、输沙量变化等水文响应的主要驱动力,赣江流域面雨量及径流量呈显著线性相关,相关系数高达0.909。
未来37年降水呈现略上升趋势,但趋势不显著。
若鄱阳湖流域长期存在高能源需求及高温室气体排放,则洪涝灾害发生将更为频繁。
研究为预测鄱阳湖流域水资源科学管理提供科学依据。
%Based on annual precipitation observed data of the 79 county and city weather stations located in Poyang Lake basin during 1961~2010,variation characteristics of annual precipitation in Poyang Lake Ba-sin were studied;hydrological processes drive was explored.National Climate Center of BCC-the CSM global climate system model forecast data(2014~2050)was adopted to analyze the tendency of variation and spatial distribution of precipitation in Poyang Lake Basin.Select net flows in1961~2010,and 1960~2010 annual sediment load flow's data in Gan RiverWaizhou Station,HBV hydrological model,SPSS were used to rainfall analysis the correlation between the net flow and runoff,the characteristics of precipitation drivers of hydrological processes were explored.The results show:precipitation trend in Poyang Lake Ba-sin is slightly upwardduring1961~2010,the number of days of precipitation isdownward,precipitation in-tensity is increased,and the heterogeneity of precipitation time distribution is more significant.Droughts and floods and other extreme events will happen more frequently.Variation of the year was uneven,with April-June as the flood season,in which the maximum rainfall in June;spatial distribution of precipitation in the eastern is greater than the western hilly areas.Precipitation change is the main driving force of the runoff and sediment load changes in the hydrological response.Rainfall and net flows were significant linear correlation in Gan River Basin area.Precipitation in the next 37 years show a slightly upward trend,but the trend was not significant.The study is to provide a scientific basis for the prediction of Poyang Lake Basin possible future disasters such as floods and drought.【期刊名称】《南昌大学学报(理科版)》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P268-272)【关键词】鄱阳湖流域;降水;RCP情景;水文响应【作者】章茹;孔萍;蒋元勇;戴年华;殷剑敏【作者单位】南昌大学鄱阳湖湖泊生态与生物资源利用教育部重点实验室,江西南昌 330031;江西省气候中心,江西南昌 330046;南昌大学鄱阳湖湖泊生态与生物资源利用教育部重点实验室,江西南昌 330031;江西省科学院,江西南昌330029;江西省气候中心,江西南昌 330046【正文语种】中文【中图分类】X21在全球变暖的背景下,水循环加剧,极端气候事件对人类生命、社会经济和自然生态系统的危害和受到了各国政府和学术界的极大关注,洪水、干旱等灾害事件频发,这与降水的时空分布发生变异有密切的关系[1-3]。
鄱阳湖水位动态预测模型万中英;钟茂生;王明文;丁树良;黄淑娥【期刊名称】《江西师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2003(027)003【摘要】鄱阳湖集江西省内五河(赣江、抚河、信江、饶河和修水)之来水,全省各地降水的多寡对鄱阳湖水位的影响很大.1998年汛期全省出现了两次连续大暴雨过程.第二次大暴雨过程致使鄱阳湖区洪水泛滥,洪涝成灾,造成了国家和人们的重大损失.为了提前做好预防,我们根据历史数值,采用逐步回归[1,2,3]的方法建立鄱阳湖区域及上游降水与鄱阳湖水位关系模型.通过对相应假设进行F检验以及使用模型进行鄱阳湖短期水位的预测检验表明,模型选择的因子较为合理,模型的预测精度较高,效果较好.因此我们认为模型是合理可行的.【总页数】5页(P232-236)【作者】万中英;钟茂生;王明文;丁树良;黄淑娥【作者单位】江西师范大学,计算机科学与技术学院,江西,南昌,330027;江西师范大学,物理与通信电子学院,江西,南昌,330027;江西师范大学,计算机科学与技术学院,江西,南昌,330027;江西师范大学,计算机科学与技术学院,江西,南昌,330027;江西师范大学,计算机科学与技术学院,江西,南昌,330027;江西省气象科学研究所,江西,南昌,330046【正文语种】中文【中图分类】O212.1【相关文献】1.地下水位动态灰色预测模型系统研制 [J], 孙伟2.单县浅层地下水超采区地下水位动态预测模型研究 [J], 郭仁华;霍东亚;陈印光3.鄱阳湖湖区物理模型水位动态跟踪测试系统设计与实现 [J], 万浩平;杨楠4.基于World Wind的鄱阳湖水位动态变化仿真系统研究 [J], 戚晓明;杜培军;汪迎春;金菊良;徐善健5.北京市平谷平原地下水水位动态统计预测模型 [J], 徐强;束龙仓;杨丹;刘晋;杨桂莲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
应用统计降尺度方法预估江淮流域未来降水刘向培;王汉杰;何明元【期刊名称】《水科学进展》【年(卷),期】2012(23)1【摘要】统计降尺度方法广泛应用于弥补大气环流模式(GCM)模拟区域气候变化能力较弱的不足。
利用1960~2009年的NCEP/NCAR再分析资料和江淮流域52个站点降水观测资料,通过敏感性分析,针对4个季节分别选择10个大尺度预测因子,采用主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM)相结合的方法,建立了江淮流域降水统计降尺度模型。
检验结果表明,该模型获取的江淮流域降水的偏差显著减小,能够描述降水在月、年尺度的变化,适用于HadCM3输出的大尺度气候场,具有预测未来降水变化的能力。
将统计降尺度模型应用于HadCM3在A2情景下输出的2020~2099年大尺度预测因子,分3个时段:2020~2039年,2050~2069年和2080~2099年,从年和季节两个时间尺度分析江淮流域未来降水变化。
结果表明,相对1960~1999年,未来3个时段的降水有小幅增加,其中2080~2099年增幅最大,为3.6 mm;在未来3个时段的不同季节,降水变化呈现出不同特征。
【总页数】9页(P29-37)【关键词】统计降尺度;降水;支持向量机;江淮流域【作者】刘向培;王汉杰;何明元【作者单位】解放军理工大学气象学院;空军装备研究院航空气象防化研究所【正文语种】中文【中图分类】P468.0【相关文献】1.基于ASD统计降尺度模型的开都河流域未来气候预估 [J], 何旦旦;徐长春;刘靖朝;何金苹2.基于统计降尺度模型的江淮流域极端气候的模拟与预估 [J], 陈威霖;江志红;黄强3.SDSM统计降尺度方法对江淮地区地面气温模拟能力评估及其未来情景预估 [J], 刘敏;王冀;刘文军4.基于转移累计概率分布统计降尺度方法的未来降水预估研究:以湖南省为例 [J], 周莉;江志红5.鄱阳湖流域未来降水和气温变化模拟预测——基于SDSM统计降尺度方法 [J], 严文武;余丽华;程海洲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
鄱阳湖流域年降水量周期、趋势及响应特征分析谢毅文;张强;李越;罗世豪;陈亚松;陈笠翔【摘要】采用Morlet小波分析法和Mann-Kendall非参数统计法,分析1953-2010年鄱阳湖流域16个气象站年降水量序列的周期、趋势及突变特征,对比分析年降水量与年径流量的周期、趋势及突变特征,揭示年降水量与年径流量的响应关系。
研究表明鄱阳湖流域年降水量序列存在3个主周期,分别为22a、7a、4a;1953-2010年鄱阳湖流域年降水量整体呈不显著的增长趋势,并在1992年发生显著性突变,置信度达95%;鄱阳湖流域年径流量的周期变化和趋势突变与年降水量在尺度范围、时间点位、空间分布以及显著程度均比较一致,显示鄱阳湖流域年降水量与年径流量之间在周期、趋势和突变方面存在显著的响应关系。
%Morlet wavelet analysis method and Mann-Kendall non-infiltration statistics are used to analyze the period,tendency and abrupt change characteristics of annual precipitation orders in the years of 1953-2010 at 16 meteorological stations in Poyang Lake basin and to make a contrast analysis of the period,tendency and abrupt change characteristics between annual precipitation and annual runoff,and annual runoff.Research results indicate that there exist 3 main periods, being 22 a,7 a and 4 a respectively in the annual precipitation orders in Poyang Lake basin.The overall annual precipitation in the years of 1953-2010 appeared to have no obvious growing tend-ency in Poyang Lake basin,and in 1992,there occurred to have obvious change with the confi-dence reaching 9 5%;the periodic variation and tendency abrupt change in the annual runoff in Poyang Lake Basin are in coincidence with the annual precipitation in temporalscale,time point, spatial distribution and obvious degrees,whereby that there exists an obvious response relation-ship between the annual precipitation and the annual runoff in the period,tendency and abrupt change in Poyang Lake basin.【期刊名称】《西安理工大学学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】6页(P225-230)【关键词】鄱阳湖流域;年降水量;周期;突变;响应【作者】谢毅文;张强;李越;罗世豪;陈亚松;陈笠翔【作者单位】东莞理工学院化学与环境工程学院,广东东莞 523808; 水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉 430072; 华南地区水循环与水安全广东省普通高校重点实验室,广东广州 510275;珠江水利委员会,广东广州 510611;珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州 510611;东莞市海汇环保科技有限公司,广东东莞,523000;东莞理工学院化学与环境工程学院,广东东莞523808;东莞理工学院化学与环境工程学院,广东东莞 523808【正文语种】中文【中图分类】TV125鄱阳湖流域位于长江中游末段南岸,含赣江、抚河、信江、饶河、修河五河水系和青峰山溪、博阳河、樟田河、潼津河等独流入湖的小河构成独立完整的流域自然地理单元[1] 。
应用统计降尺度方法预估江淮流域未来降水第23卷第1期水科学进展V01.23,No.17>2012年1月ADVANCESINWATERSCIENCE Jan.。
2012DOI:CNKI:32.1309.P.20120104.2012.005应用统计降尺度方法预估江淮流域未来降水刘向培1,王汉杰2,何明元11.解放军理工大学气象学院,江苏南京211101;2.空军装备研究院航空气象防化研究所,北京100085摘要:统计降尺度方法广泛应用于弥补大气环流模式 GCM 模拟区域气候变化能力较弱的不足。
利用1960~2009年的NCEP/NCAR再分析资料和江淮流域52个站点降水观测资料,通过敏感性分析,针对4个季节分别选择lO个大尺度预测因子,采用主成分分析 PCA 和支持向量机 SVM 相结合的方法,建立了江淮流域降水统计降尺度模型。
检验结果表明,该模型获取的江淮流域降水的偏差显著减小,能够描述降水在月、年尺度的变化,适用于HadCM3输出的大尺度气候场,具有预测未来降水变化的能力。
将统计降尺度模型应用于HadCM3在A2情节两个时间尺度分析江淮流域未来降水变化。
结果表明,相对1960~1999年,未来3个时段的降水有小幅增加,其中2080―2099年增幅最大,为3.6mm;在未来3个时段的不同季节,降水变化呈现出不同特征。
关键词:统计降尺度;降水;支持向量机;江淮流域中图分类号:P468.0 文献标志码:A 文章编号:1001―679l 2012 01-0029-09大气环流模式 GCM 是目前进行全球气候模拟的有效工具…,广泛应用于全球气候变化研究中旧。
GCM的模拟结果能够反映全球气候变化的主要特征,但由于其空间分辨率较低,对受局地特征影响较大的区域气候的模拟能力较弱"…。
而具有较高分辨率的区域气候数据在气候变化的相关研究中起着更为重要的作用怕…。
目前,有两种方法可以弥补GCM模拟区域气候变化能力较弱的不足:一是发展高分辨率的GCM模式;二是采用降尺度方法。