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南水北调与水利科技（中英文） 2021年第4期19卷 636-644,668页

作者：张璇王佳刚许杨郝增超郝芳华北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875 北京师范大学中国绿色发展协同创新中心北京100875

利用经验正交函数、小波变换等方法,基于标准化降水指数分析滦河流域1957—2016年的干湿变化趋势,研究流域干湿变化典型场的时空和周期特征,并通过对比大尺度气候因子对不同典型场的影响差异,讨论滦河流域干湿变化的气候成因。结果表明... 详细信息

利用经验正交函数、小波变换等方法,基于标准化降水指数分析滦河流域1957—2016年的干湿变化趋势,研究流域干湿变化典型场的时空和周期特征,并通过对比大尺度气候因子对不同典型场的影响差异,讨论滦河流域干湿变化的气候成因。结果表明:滦河流域干湿条件在1989年发生突变,干旱有加剧趋势且在研究时段内年际干旱事件频发;流域干湿变化表现为两种典型模态,模态1呈现出全区一致性的空间分布,以及流域干旱程度增加的时间变化特征,两种模态在时间变化上均存在1.5~4.0 a主周期;对流域干湿变化影响最强烈的是ENSO,其次是AO和NAO,而AMO和PDO影响最弱。上述气候因子指数对干湿场的影响主要体现在改变流域干湿一致性。

关键词：标准化降水指数经验正交函数小波变换干湿变化大尺度气候因子

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黄土高原气象干旱特征及其与大尺度气候因子的联系

黄土高原气象干旱特征及其与大尺度气候因子的联系

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作者：邓宇莹山西师范大学

学位级别：硕士

黄土高原处于中国典型生态脆弱区和气候敏感区,气候干旱,降水少而集中,水土流失严重。全球气候变暖加之人类生产生活的影响,使黄土高原地区深受干旱灾害的影响,对当地农业和经济造成一定的损失。研究黄土高原气象干旱的特征有利于正确... 详细信息

黄土高原处于中国典型生态脆弱区和气候敏感区,气候干旱,降水少而集中,水土流失严重。全球气候变暖加之人类生产生活的影响,使黄土高原地区深受干旱灾害的影响,对当地农业和经济造成一定的损失。研究黄土高原气象干旱的特征有利于正确了解当地气候变化,可以为该地区合理规划利用水资源,预防水土流失提供有价值的依据,对减轻旱灾损失有重要的意义。本文利用黄土高原降水数据以及大尺度因子数据,采用Mann-Kendall突变检测方法和Sen斜率法分析黄土高原1961-2017年不同时间尺度降水变化特征。基于标准化降水指数（SPI）分析黄土高原年和季节干旱特征以及不同等级干旱的时空变化特征。利用连续小波变换和交叉小波变换探讨了南方涛动指数（SOI）、太平洋年代际振荡（PDO）、多变量ENSO指数（MEI）对黄土高原气候的影响,分析遥相关因子对黄土高原气候潜移默化的影响。利用游程理论从黄土高原1961-2017年的不同时间尺度的SPI指数中提取干旱事件的干旱特征变量,并且对干旱历时和干旱烈度两个变量条件下的联合概率和联合重现期空间分布进行了分析,全面揭示黄土高原气象干旱特征,研究得出以下结论:（1）黄土高原1961-2017年年降水量变化速率为-0.076mm/a,春季降水量变化速率为0.096mm/a,夏季降水量变化为-0.183mm/a,秋季降水量变化速率-0.023mm/a,冬季降水量变化速率为0.068mm/a,冬季降水量增加趋势达到显著性水平,夏季平均降水量占年降水量的比值最大;黄土高原年和季节性降水未存在显著突变年;山西南部、陕西南部及甘肃东部年均降水较多,宁夏北部及内蒙古中部降水相对较少,整体上东部较西部降水多,南部较北部降水多。春、秋季降水空间趋势均表现出山西陕西南部、甘肃东部降水减少,青海东部、甘肃中部、宁夏北部及内蒙古中部降水增加,夏季降水减少的区域占比面积大,山西北部下降趋势显著,冬季大部分区域降水增加。（2）黄土高原年尺度SPI指数呈下降趋势,分析季节SPI的变化,春季SPI平均每年以0.001的速率增加,夏季SPI平均每年以0.005的速率增加,秋季SPI平均每年以0.0019的速率下降,冬季SPI平均每年以0.0047的速率增加。年和季节SPI变化趋势表现出不同的阶段性特征,但不同季节均在1995年至2000年为干旱期,2010年后为湿润期。黄土高原同一干旱等级的频率范围在不同时间尺度下差异不大,重旱以上区域主要集中在该区西部和北部地区。（3）不同时间尺度SPI指数与SOI呈现正相关,与PDO、MEI呈现负相关,并且随着时间尺度的增加,相关程度增加。基于连续小波变换得出黄土高原不同时间尺度的SPI干旱指数与大尺度气候因子SOI、PDO、MEI在一定时间段内存在着相似的周期变化。交叉小波变换表明,不同时间尺度SPI与SOI、PDO、MEI存在3a、6a、12a的共振周期,但是位相关系差异大。长时间尺度的SPI比短时间尺度SPI与大尺度因子的关联性更强。（4）黄土高原同一时间尺度下的干旱历时或干旱烈度的分布都表现出高度的相似性。不同时间尺度下的干旱历时或者干旱烈度空间分布存在差异。整体上青海东北部以及山西、陕西、内蒙三省交界附近均经历了较长的干旱历时,山西及陕西南部地区干旱历时较短。最严重的干旱发生在山西中部、宁夏吴忠周边等地区。在同一干旱重现期下,随着时间尺度的增加,大部分地区干旱历时和干旱烈度的值也在增加。在同一时间尺度下,对应于5a、10a、20a、30a重现期下的干旱历时和干旱烈度两个干旱变量构建的两种联合超越概率空间分布呈现出高度一致性。

关键词：黄土高原时空格局干旱频率小波变换大尺度气候因子

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基于贝叶斯模型平均的全球洪水中长期预报评估研究

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地理科学 2022年第9期42卷 1646-1653页

作者：俞明哲刘剑宇游元媛刘翠艳中国地质大学地理与信息工程学院地理科学系(武汉) 湖北武汉430074

筛选全球5839个水文站逐日径流数据,采用超阈值采样法提取洪水发生频率及时间,将各季节最大日流量作为季节洪水量级,以优选的多个大尺度气候因子的最佳前置月份序列作为潜在预报因子,基于贝叶斯模型平均法构建全球尺度洪水中长期预报模... 详细信息

筛选全球5839个水文站逐日径流数据,采用超阈值采样法提取洪水发生频率及时间,将各季节最大日流量作为季节洪水量级,以优选的多个大尺度气候因子的最佳前置月份序列作为潜在预报因子,基于贝叶斯模型平均法构建全球尺度洪水中长期预报模型,并利用均方误差技术指数(MSESS)评价模型的预报效果。结果表明:全球范围内,洪水量级和频率模拟预报效果合格(0.6>MSESS>0.2)的水文站点占比分别为48%和28%;利用前置季节气候因子数据,驱动所构建的洪水中长期预报模型,有效预报了2020年鄱阳湖流域洪水量级将异常偏高。

关键词：洪水中长期预报贝叶斯模型平均法大尺度气候因子

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基于环流特征及海温影响的滦河流域干旱响应分析

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吉林水利 2023年第9期 28-32页

作者：刘学洋吉林省水利水电勘测设计研究院吉林长春130021

滦河流域地处欧亚大陆东岸,降水及气候特征主要受鄂霍茨克海域附近中纬度高压与西太平洋副热带高压影响,而北极涛动(AO)和太平洋海表温度异常(SSTA)通过影响中纬度高压和西太平洋副热带高压来间接影响滦河流域的降水过程与气候特征。本... 详细信息

滦河流域地处欧亚大陆东岸,降水及气候特征主要受鄂霍茨克海域附近中纬度高压与西太平洋副热带高压影响,而北极涛动(AO)和太平洋海表温度异常(SSTA)通过影响中纬度高压和西太平洋副热带高压来间接影响滦河流域的降水过程与气候特征。本文利用大气环流过程、空气比湿、位势高度变化及海表面温度异常等数据,对2009典型干旱年的大气环流特征及影响因素进行了分析。通过对影响干旱发生相关因素的监测,可对地区干旱的发生做出预报预警,为相关部门抗旱工作的决策部署及工程设计提供依据。

关键词：滦河流域大尺度气候因子干旱预警

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