检索结果-南通市图书馆

基于时变Budyko模型的滹沱河上游径流变化归因分析

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长江科学院院报 2022年第7期39卷 29-35,44页

作者：苗正伟路梅丁志宏河北水利电力学院水利工程学院河北沧州061001 中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222

为了明晰径流演变的驱动力,进而促进水资源的可持续利用,对滹沱河上游的径流变化进行了归因分析。基于单参数Budyko方程,将径流影响因素直接划分为干旱指数和流域特征两类,首先以时间为协变量,描述Budyko方程参数及气候因子的时间变化,... 详细信息

为了明晰径流演变的驱动力,进而促进水资源的可持续利用,对滹沱河上游的径流变化进行了归因分析。基于单参数Budyko方程,将径流影响因素直接划分为干旱指数和流域特征两类,首先以时间为协变量,描述Budyko方程参数及气候因子的时间变化,构建时变Budyko方程;然后基于分解法在年尺度及多年尺度上分离干旱指数和流域特征对径流变化的影响。研究结果表明:①时变Budyko模型大大提高了年径流的模拟能力;②基于时变Budyko模型的分段研究的结果与传统常参数Budyko模型的结果相近,表明本文所建立的时变Budyko模型是可靠的;③干旱指数和流域特征对滹沱河上游年径流的影响均为负贡献,其中,干旱指数的贡献率由86.79%持续递减至71.01%,而流域特征的贡献率由13.21%持续增加至28.09%;④干旱指数对年径流的影响强度明显减弱是流域特征对年径流变化贡献率增加的主要原因。综上所述,滹沱河上游径流显著减少的主导因素是干旱指数,即降水和潜在蒸散发的变化。

关键词：径流变化干旱指数流域特征 Budyko 滹沱河

基于改进FCM算法的加权马尔可夫链的年降水预测

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灌溉排水学报 2017年第10期36卷 114-121页

作者：苗正伟徐利岗河北水利电力学院水利工程系河北沧州061001 宁夏水利科学研究院银川750021

应用改进的FCM(Fuzzy C-Means,模糊C均值聚类)算法对承德市1951—2015年的年降水序列进行模糊聚类,获得10个聚类中心和隶属度矩阵。根据最大隶属原则确定每年的降水状态,采用规范化的各阶自相关系数为权重,建立了加权马尔可夫链模型。... 详细信息

应用改进的FCM(Fuzzy C-Means,模糊C均值聚类)算法对承德市1951—2015年的年降水序列进行模糊聚类,获得10个聚类中心和隶属度矩阵。根据最大隶属原则确定每年的降水状态,采用规范化的各阶自相关系数为权重,建立了加权马尔可夫链模型。以隶属度向量作为预测时的初始状态向量,通过该模型逐年预测了承德市2004—2015年的降水状态,结果与实际情况一致。引入模糊集中的级别特征值公式,并对该公式做出修正。基于马尔可夫链的预测结果,应用修正后的级别特征值公式预测了2004—2015年的降水量,所有预测结果的相对误差都在7%以内,初步表明基于模糊聚类和加权马尔可夫链的降水预测模型是合理可行的。

关键词：预测降水模糊聚类 FCM算法加权马尔可夫链承德

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基于Copula函数的洪水峰量联合设计

长江科学院院报 2021年

作者：苗正伟丁志宏路梅杨学智河北水利电力学院水利工程学院中水北方勘测设计研究有限责任公司

以岗南水库洪水为例，基于Gumbel Copula函数，分析了AND、OR、Kendall、生存Kendall四种重现期的优缺点，采用极大似然法、同频率法、条件最可能组合三种方法计算了联合设计值。结果表明：（1）AND和OR重现期在危险域和安全域的识别上... 详细信息

以岗南水库洪水为例，基于Gumbel Copula函数，分析了AND、OR、Kendall、生存Kendall四种重现期的优缺点，采用极大似然法、同频率法、条件最可能组合三种方法计算了联合设计值。结果表明：（1）AND和OR重现期在危险域和安全域的识别上存在局限性，相对而言，Kendall重现期更合理，但其安全域是无界的，这与实际不符。生存Kendall重现期则界定了有界的安全域，使得重现期的概念在逻辑上更科学合理。（2）三种设计值计算方法的差别不大，但从简单实用角度而言，推荐采用同频率法计算设计值。（3）不同重现期标准的设计值差别比较明显，基于OR重现期计算的设计值总是最大的，生存Kendall、Kendall重现期设计值次之，AND重现期设计值最小。（4）推荐采用生存Kendall重现期进行两变量洪水设计，因其有比较严谨的理论基础，且其设计结果兼顾了安全性与经济性。（5）两变量联合设计值与单变量设计值的差异受变量间相关性的影响较大，且变量相关性越弱，差异越大。

关键词：洪水 Kendall函数 Copula 重现期

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宝鸡峡灌区气象干旱特性分析及预测

宝鸡峡灌区气象干旱特性分析及预测

作者：苗正伟西北农林科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着人口和经济的增长,全球性环境的恶化和水资源的短缺日趋严重,与人类生存密切相关的干旱问题显得益发突出,干旱问题的研究引起了人们的广泛认识,成为学者们迫切需要解决的问题。宝鸡峡灌区位于陕西省西部,其独特的干燥气候使... 详细信息

近年来,随着人口和经济的增长,全球性环境的恶化和水资源的短缺日趋严重,与人类生存密切相关的干旱问题显得益发突出,干旱问题的研究引起了人们的广泛认识,成为学者们迫切需要解决的问题。宝鸡峡灌区位于陕西省西部,其独特的干燥气候使得干旱频繁发生,不但严重破坏了该地区的生态环境,而且直接影响了该地区的农业发展,也间接的阻碍了其经济的快速发展,因此对宝鸡峡灌区干旱情势进行深入系统的研究,不仅对宝鸡峡灌区抗旱工作十分必要,而且对整个渭河流域的水资源管理也具有十分重要的意义。本文首先用Mann-Kendall统计检验方法,分析了宝鸡峡灌区1981004年降水的时间分布特征和长期变化趋势。然后,应用轮次分析方法、游程分析方法,探讨了丰枯转移概率及连续丰、枯年的分布特点,引入马尔可夫平稳概率研究了干旱发生的自然属性,并用频谱分析法分析了其降水周期性。以干旱强度、干旱周期、丰枯转移概率等指标,刻画了本地区气象干旱特征,得到的主要结论包括: 1)1981004年宝鸡峡灌区降水连枯年的出现概率比连丰年的出现概率大,平均连续枯水年数大于平均连续丰水年数;枯(丰)水与偏丰(偏枯)之间的转移突变较大,对用水可能带来不利影响;偏枯年出现的概率最大,偏丰年次之,枯水年最小;宝鸡峡灌区连续枯水2年不仅发生频率较高,而且干旱强度也较大。 2)宝鸡峡灌区枯水年出现的概率超过0.54,不到2年就可能出现一次,枯水年占主导地位,对地表水利用不利,防治干旱灾害的任务非常艰巨;偏枯年出现概率最大为0.472,不到3年就可能出现一次,是研究区气象干旱的主要研究对象;正常及水量不足的概率接近0.7,在水资源规划中应予以充分重视。干旱预报在抗旱减灾工作中非常重要,通过预报干旱的发生、发展、衰亡及消退的动态过程,可以尽可能的采取有效措施来减轻或缓解干旱所造成的损失。本文针对近年来研究较多的气象干旱预报和农业干旱预报方法做了简单的概述,详细介绍了加权马尔科夫过程、灰色灾变预测模型,并用来做宝鸡峡灌区的干旱预测,灰色灾变模型的预测结果表明:宝鸡峡灌区将在2008、2012以及2016年发生干旱。详细介绍了时序分析法的发展、原理、主要内容、分析工具等,并采用ARIMA(2,1,3)和ARMA(1,2)模型,对宝鸡峡灌区1981001的年降水量动态数据进行了分析。结果显示,两种模型提供了较准确的预测效果,可以用于灌区年降水量的预测。灾害预测的目的是为了更好地减灾和防灾。因此对研究区的旱情进行评价及抗旱减灾对策的研究十分必要。文章分析了宝鸡峡灌区的旱情现状及干旱成因,并提出了抗旱减灾及解决缺水问题的几点对策:大力推广节水灌溉技术、加强干旱灾害的预测和控制、合理利用水资源等。

关键词：宝鸡峡气象干旱干旱预测 GM(1,1)模型时序分析

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基于SPEI指数的京津冀地区干旱特征分析

人民黄河 2018年第7期40卷 51-57,62页

作者：苗正伟徐利岗路梅河北水利电力学院河北沧州061001 宁夏水利科学研究院宁夏银川750021

为明确不同尺度的干旱特征及其对气候变化的响应,选取1961—2016年京津冀地区24个气象站逐日气象观测数据,计算不同时间尺度的标准化降水蒸散指数(SPEI),应用Mann-Kendall突变检验、干旱评价指标、气候倾向率、旋转经验正交函数(REOF)... 详细信息

为明确不同尺度的干旱特征及其对气候变化的响应,选取1961—2016年京津冀地区24个气象站逐日气象观测数据,计算不同时间尺度的标准化降水蒸散指数(SPEI),应用Mann-Kendall突变检验、干旱评价指标、气候倾向率、旋转经验正交函数(REOF)等方法,分析了京津冀地区近56 a来的干旱特征,结果表明:从年际变化看,京津冀地区呈干旱减轻趋势;从季节变化看,除夏季具干旱化趋势外,春、秋、冬季均呈湿润化趋势,秋季湿润化显著;干旱范围呈全域性,干旱强度以轻旱和中旱为主;从空间分布上看,京津冀地区总体表现出西部湿润化、东部干旱化的趋势;根据载荷向量的空间异常分布,京津冀地区可分为北部中区(Ⅰ区)、北部东区(Ⅱ区)、北部西区(Ⅲ区)和南部区(Ⅳ区),其中Ⅰ、Ⅱ区干旱加剧,Ⅲ、Ⅳ区则呈现湿润化趋势。

关键词：气候变化干旱 SPEI Penman-Monteith公式京津冀地区

新疆塔城地区近54年气温变化特征及趋势分析(英文)

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Meteorological and Environmental Research 2010年第12期1卷 38-41,45页

作者：苗正伟河北工程技术高等专科学校河北沧州061001

[Objective] The aim was to analyze the changes characteristics of temperature in Tacheng.[Method] By dint of monthly average temperature from 1955 to 2008 in four typical meteorology station,Tacheng,Hebukesai'er,Tuoli and Wusu,the temperature multi-temporal scale characteristics and changes trend in future in Tacheng were expounded by small wave analysis and climate trend coefficient method.[Result] The average temperature in so many years in Tacheng was 5.88 ℃.The annual changes of temperature were relatively stable.The coefficient of changes were between 0.130-0.265.The extreme value was between 1.73-3.79;the sequence distribution of temperature showed plat peak form and the annual average temperature was divergence.The temperature in Tacheng had 5-year,9-year and 14-year period.It was in cold period in 1970 when average temperature was only 3.77 ℃.The 1980s was the warmest age in recent 54 years,reaching 8.10℃.In recent 90s,and comparing with 80s,temperature in Tacheng was decreasing,but still higher than that in 70s.It was forecasted that the temperature in future would increase.The annual average temperature in each area and the average temperature in each season in Tacheng increased significantly,with a range of 1.15-2.05 ℃/10 a.The smallest temperature increase speed in summer was 0.16-0.45 ℃/10 a.The annual average temperature changes speed was 0.40-0.78 ℃/10 a.[Conclusion] The temperature changes in Tacheng had positive corresponding trend toward the climate warming.

关键词： Air temperature Variation characteristic Tendency analysis Tacheng Prefecture Xinjiang China

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滹沱河上游流域径流变化归因分析

北京师范大学学报（自然科学版） 2021年第6期57卷 756-767页

作者：苗正伟李娜路梅徐利岗河北水利电力学院水利工程系河北沧州061001 河北省沧州水文水资源勘测局河北沧州061001 宁夏水利科学研究院宁夏银川750021

以滹沱河上游流域为研究对象,采用4种基于Budyko假设的弹性系数法和SWAT模型,量化气候变化和人类活动对径流变化的贡献率.结果表明:1961-2016年,滹沱河上游流域年降水、年径流分别呈下降、显著下降趋势,而潜在蒸散发呈显著上升趋势,流... 详细信息

以滹沱河上游流域为研究对象,采用4种基于Budyko假设的弹性系数法和SWAT模型,量化气候变化和人类活动对径流变化的贡献率.结果表明:1961-2016年,滹沱河上游流域年降水、年径流分别呈下降、显著下降趋势,而潜在蒸散发呈显著上升趋势,流域的干旱化趋势明显.基于弹性系数法的计算结果显示,气候变化对径流减少的贡献率为49.62%~61.67%,人类活动的贡献率则为38.33%~50.38%.而SWAT模拟结果却表明:气候变化的贡献率高达84.42%,而人类活动贡献率仅为15.58%.这种差异性主要源于Budyko方程中的下垫面参数反映的不仅是人类活动,还包括气候变化的影响.因此,气候变化是滹沱河上游径流减少的主要因素,但人类活动对径流的影响正日益增强.使得滹沱河上游径流减少的具体人类活动并非是土地利用类型的改变,而是经济、人口的增长所导致的水资源的过度开发利用.

关键词：气候变化人类活动 SWAT Budyko 滹沱河

1961—2017年京津冀地区极端气温指数时空变化分析

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北京师范大学学报（自然科学版） 2019年第3期55卷 369-380页

作者：苗正伟李娜路梅徐利岗河北水利电力学院水利工程学院河北沧州061001 河北省沧州水文水资源勘测局河北沧州061001 宁夏水利科学研究院宁夏银川750021

基于京津冀地区25个气象站1961-2017年的逐日气温资料,计算了16个极端气温指数,通过旋转因子分析获得5个公因子,进而选取冰冻时间(ID0)、作物生长季(GSL)、暖昼时间(TX90p)、气温日较差(DTR)、日最高气温极小值(TXn)5个代表性极端气温指... 详细信息

基于京津冀地区25个气象站1961-2017年的逐日气温资料,计算了16个极端气温指数,通过旋转因子分析获得5个公因子,进而选取冰冻时间(ID0)、作物生长季(GSL)、暖昼时间(TX90p)、气温日较差(DTR)、日最高气温极小值(TXn)5个代表性极端气温指数,采用Sen斜率、Mann-Kendall突变检测、反距离权重插值(IDW)、Morlet小波分析方法进行研究.结果表明:1)近57a来,ID0、DTR分别以-2.4d、-0.23℃·(10a)^-1的速率显著下降(P<0.05),GSL、TX90p分别以2.5d、2.1d·(10a)^-1的速率显著增加(P<0.05),TXn则以0.28℃·(10a)^-1的速率不显著上升,这表明,京津冀地区具有明显的暖化趋势.2)ID0、TXn、GSL分别在1987、1988、1996年发生突变,而TX90p、DTR均未发生突变.3)5个指数的第1主周期尺度为16~38a,相应的平均周期为8.2~18.5a.4)空间上,全域各站ID0均减少,减幅南高北低;各站GSL、TXn均呈增加趋势,GSL增幅西高东低,TXn与之相反;TX90p以增为主,京津以北增幅较大,仅东南部局地呈现减少趋势;DTR则以减为主,西南部减幅最大,仅东北局部呈现增加趋势.5)ID0、DTR在平均气温突变后减少,TX90p、GSL、TXn均在突变后增加,表明京津冀地区对区域升温有很好的响应.6)除ID0外,GSL、TX90p、DTR、TXn这4个指数与ENSO指数的相关性并不显著.

关键词：京津冀因子分析极端气温 ENSO

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京津冀地区近55年气候演变特征分析

南水北调与水利科技 2018年第3期16卷 125-134页

作者：苗正伟徐利岗韩会玲河北水利电力学院河北沧州061001 宁夏水利科学研究院银川750021

基于京津冀地区22个气象站1961-2015年的逐月气候资料,采用气候倾向率、Mann-Kendall突变检测、Morlet小波分析、反距离权重插值(IDW)等方法,研究了近55a来京津冀地区气象要素的时空演变规律。结果表明:(1)京津冀地区整体呈现出降水减... 详细信息

基于京津冀地区22个气象站1961-2015年的逐月气候资料,采用气候倾向率、Mann-Kendall突变检测、Morlet小波分析、反距离权重插值(IDW)等方法,研究了近55a来京津冀地区气象要素的时空演变规律。结果表明:(1)京津冀地区整体呈现出降水减少、气温上升、日照减少、相对湿度降低、风速下降的趋势。(2)各气候要素都在1979-1989年间发生了突变,年降水在1996年发生了第二次突变。(3)各气候要素均表现出多时间尺度耦合的复杂特性,其第一主周期尺度介于8~25a之间。(4)年均温由南向北递减,中、西部为升温速率的高值区;降水及其变率均自东向西递减;日照时数由南向北递增,而其变率则与之相反;相对湿度由东南向西北递减,其变率则由西南向东北递减;平均风速及其变率的高值中心均为张北和塘沽。

关键词：气候变化气温降水日照时数相对湿度风速京津冀