基于GAMLSS模型的渭河流域非平稳气象干旱评估

作     者：甘容 顾淑倩 高勇 郭林 侯晓丽 Gan Rong;Gu Shuqian;Gao Yong;Guo Lin;Hou Xiaoli

作者机构：郑州大学水利与交通学院郑州450001 河南省地下水污染防治与修复重点实验室郑州450001 河南省地质研究院郑州450001 河南省豫东水利保障中心河南开封475000 

出 版 物：《水土保持研究》 (Research of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2024年第31卷第6期

页      面：149-160页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：河南省重点研发与推广专项(科技攻关)项目(232102320026,232102320032) 河南省自然资源科研项目(豫自然资202361001) 

主　　题：气象干旱 非平稳 GAMLSS 气候因子 渭河流域 

摘      要：[目的]识别气候变化影响下降水序列的非平稳特性,评估渭河流域气象干旱特征,为干旱管理及风险评估提供有效参考。[方法]基于GAMLSS模型构建以大尺度气候因子为协变量的非平稳标准化降水指数(NSPI),结合历史干旱事件和Copula概率分析,并与传统的标准化降水指数(SPI)进行了比较,讨论了其在渭河流域的适用性。[结果]大尺度气候因子对降水序列的影响具有季节性,AOI,SOI和ENSO指数对研究区降水影响最广泛,并且以气候因子为协变量的非平稳模型拟合效果在各月份均优于平稳模型。结合游程理论和历史干旱事件,发现NSPI在干旱事件识别中表现更好,NSPI识别的特旱事件的发生频率比SPI高。此外,SPI和NSPI的干旱特征变量的二维联合分布的最优Copula函数分别为Frank和Gumbel,通过对比联合概率和重现期,发现SPI低估了干旱发生的风险。[结论]气候变化背景下,考虑非平稳特性的NSPI表现出了更准确的干旱特征评估效果。