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水文变异条件下基于Copula函数的非一致性干旱频率分析方法——以鄱阳湖为例

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长江科学院院报 2021年第12期38卷 25-32页

作者：许斌袁喆孙可可鄢波长江科学院水资源综合利用研究所武汉430010 流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室武汉430010

受环境变化的影响,时间序列的非一致性已对干旱频率分析造成越来越多的影响。针对目前干旱频率分析对时间序列“非一致性”考虑不足的问题,提出通过对时间序列的变异诊断、分时段干旱特征变量提取、Copula联合分布函数构建等过程,对水... 详细信息

受环境变化的影响,时间序列的非一致性已对干旱频率分析造成越来越多的影响。针对目前干旱频率分析对时间序列“非一致性”考虑不足的问题,提出通过对时间序列的变异诊断、分时段干旱特征变量提取、Copula联合分布函数构建等过程,对水文变异条件下的非一致性干旱频率进行分析。以鄱阳湖为研究对象,采用非一致性干旱频率计算方法对湖口站1955—2015年的水位序列进行分析。结果显示:湖口站水位序列于2003年出现了跳跃向下的变异,水位变异后的干旱历时和干旱烈度比变异前均有所增大,同频率干旱事件的重现期存在较大幅度的缩减。鄱阳湖区有关水资源管理部门应尽快对干旱应对措施作出相应的调整,以适应水文变异带来的挑战。

关键词：水文变异非一致性 Copula函数干旱频率鄱阳湖

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辽宁省干旱发生频率分析及旱灾成因研究

吉林水利 2024年第6期 63-68页

作者：李猛盘锦检验检测中心辽宁盘锦124200

干旱灾害是全球发生频率最高、持续时间最长、影响范围最广的自然灾害之一。辽宁省位于我国东北地区南部,受地理位置、自然环境以及大气环流的影响,全省降水量时空分布不均,导致辽宁省干旱频发。本研究采用降水距平指标法,对1949~2022... 详细信息

干旱灾害是全球发生频率最高、持续时间最长、影响范围最广的自然灾害之一。辽宁省位于我国东北地区南部,受地理位置、自然环境以及大气环流的影响,全省降水量时空分布不均,导致辽宁省干旱频发。本研究采用降水距平指标法,对1949~2022年辽宁省年干旱发生频率、各级干旱发生频率进行了分析,结果显示:辽宁省干旱发生频率为32.1%;全省各地发生轻度干旱的频率为14.9%,中度干旱频率为10.7%,重度干旱频率为4.5%,特大干旱频率为2.0%,且以春旱和春夏连旱为主。以2017年辽宁省春夏连旱为例,对其干旱演进过程造成的损失进行统计,分析导致干旱的大气环流形势、干旱时段高温影响因素。本研究成果对于区域干旱频率、旱情成因分析研究及抗旱减灾决策具有一定的参考意义。

关键词：干旱频率干旱成因大气环流

基于Pair-copula函数和标准化径流指数的水文干旱频率分析——以南盘江流域为例

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长江流域资源与环境 2014年第9期23卷 1315-1321页

作者：杨茂灵王龙余航高瑞雷腾云云南农业大学水利水电与建筑学院云南昆明650201

选取南盘江流域3个水文站52a(1961~2012年)的逐月径流资料,联合两个相邻站点,分别计算标准化径流指数(SSFI),运用游程理论识别52a来不同站点干旱特征,并用Pair-copula函数计算不同站点的联合重现期。结果表明:(1)52a来3个站点干旱特征... 详细信息

选取南盘江流域3个水文站52a(1961~2012年)的逐月径流资料,联合两个相邻站点,分别计算标准化径流指数(SSFI),运用游程理论识别52a来不同站点干旱特征,并用Pair-copula函数计算不同站点的联合重现期。结果表明:(1)52a来3个站点干旱特征值的最大值都出现在2011~2012年;从单个站点看,52a来沾益站的干旱次数、最大干旱历时、最大干旱烈度均大于高谷马站和江边街站,最大干旱峰值出现在江边街站;从联合站点看,中游以上高谷马站和沾益站的干旱特征值均大于中游以下高谷马站和江边街站,3个站点联合识别的干旱特征值大于中下游站点联合识别干旱特征值,小于中上游站点联合识别干旱特征值,上游干旱更严重;(2)Frank Pair-copula函数的RMSE、AIC和BIC值最小,拟合程度最高,适合运用于南盘江流域干旱频率分析中;(3)运用Frank Paircopula函数计算得到3个水文站点2009~2012年的连续干旱重现期都在100~200a,是52a来最严重的一次干旱。

关键词：游程理论 Pair-copula函数南盘江流域重现期标准化径流指数干旱频率

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基于最大熵分布模拟的干旱频率分析

水力发电学报 2013年第1期32卷 101-106页

作者：张明金菊良王国庆周润娟安徽工程大学建筑工程学院安徽芜湖241000 合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 南京水利科学院研究院南京210029

为提高干旱频率分析结果的可靠性,提出了基于最大熵分布模拟的干旱频率分析方法。该模型首先用自回归模型剔除年径流量序列中的相依成分,分别计算年径流残差项序列各阶样本矩,并通过加速遗传算法求解获得残差项的最大熵概率分布函数,得... 详细信息

为提高干旱频率分析结果的可靠性,提出了基于最大熵分布模拟的干旱频率分析方法。该模型首先用自回归模型剔除年径流量序列中的相依成分,分别计算年径流残差项序列各阶样本矩,并通过加速遗传算法求解获得残差项的最大熵概率分布函数,得到研究区域年径流量序列的最大熵分布随机模型;然后采用Monte Carlo随机模拟研究区域长、短序列的年径流量序列,在比较模拟效果的基础上,用轮次分析方法得到研究区域的干旱发生频率情况。区域干旱频率分析的实例研究结果显示,最大熵分布和P-III分布的模拟结果在各统计特性上较为接近,充分说明最大熵分布模拟结果的准确性;窟野河流域温家川站10 000年的年径流量序列轮次分析结果表明,温家川站发生连续12年严重干旱事件的概率为2.6%,重现期为203年。基于最大熵分布模拟残差项序列,由于不事先假定理论分布线型,使得最大熵分布模拟结果更具有适用性,适合于处理水资源系统中各种降水、径流等模拟分析工作。

关键词：水文学最大熵分布随机模拟年径流干旱频率加速遗传算法

基于TVDI的内蒙古地区干旱频率时空变换分析

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科技创新与生产力 2018年第8期 48-50页

作者：左娇娇安徽理工大学测绘学院安徽淮南232001

利用内蒙古地区归一化差分植被指数(NDVI)和陆地表面温度(LST)构造了NDVI-Ts特征空间,依据该特征空间获得了2010—2014年温度植被干旱指数(TVDI),并根据TVDI对内蒙古地区进行旱情分析,得到了2010—2014年内蒙古地区的干旱频率变换特征... 详细信息

利用内蒙古地区归一化差分植被指数(NDVI)和陆地表面温度(LST)构造了NDVI-Ts特征空间,依据该特征空间获得了2010—2014年温度植被干旱指数(TVDI),并根据TVDI对内蒙古地区进行旱情分析,得到了2010—2014年内蒙古地区的干旱频率变换特征。其结论主要有:2010—2014年主要以正常状态、干旱状态、极干旱状态为主,湿润地区、极湿润地区的面积较小;极干旱状态、干旱状态、正常主要状态分布在内蒙古地区西部、中部,湿润状态、极湿润状态主要分布在内蒙古地区北部;内蒙古地区每年各旱情等级的变化趋势为干旱地区面积>极干旱地区面积>正常地区面积>湿润地区面积>极湿润地区面积;内蒙古地区每年发生干旱频率的平均值最大为50.24%。

关键词：温度植被干旱指数干旱频率时空分析内蒙古

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欧洲境内极端干旱频率可能上升 002

科技日报

作者：张梦然

科技日报北京8月6日电（记者张梦然）据自然科研旗下《科学报告》6日发表的一项气候变化研究，科学家通过全球气候长期数据分析与计算机模拟预测发现，欧洲境内极端干旱的发生频率将上升——如果温室气体预估排放量不会下降，那么到本... 详细信息

科技日报北京8月6日电（记者张梦然）据自然科研旗下《科学报告》6日发表的一项气候变化研究，科学家通过全球气候长期数据分析与计算机模拟预测发现，欧洲境内极端干旱的发生频率将上升——如果温室气体预估排放量不会下降，那么到本世纪末，像2018—2019年中欧干旱那样的破纪

关键词：干旱频率发生频率温室气体排放

来源： cnki报纸评论

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许昌市春季干旱发生频率及人工增雨需求分析

许昌市春季干旱发生频率及人工增雨需求分析

第31届中国气象学会年会

作者：李芳王卫民河南省许昌市气象局

选用许昌观测站1954010年3月降水资料,采用距平分析等数理统计方法对许昌市58年春季降水量进行了分析,研究了该地区春季降水量总体分布特征。结果表明,春季降水距平百分率变化范围为-83.03%68.58%,在极端年份会出现严重春旱和春涝。许... 详细信息

选用许昌观测站1954010年3月降水资料,采用距平分析等数理统计方法对许昌市58年春季降水量进行了分析,研究了该地区春季降水量总体分布特征。结果表明,春季降水距平百分率变化范围为-83.03%68.58%,在极端年份会出现严重春旱和春涝。许昌春季干旱发生频率为36.2%,平均每2.8年出现一次。58年中有轻旱年份11年,中旱年份9年,发生频率分别为18.7%和15.5%;特旱年份1年。春季降水距平百分率Pa≤-50%的年份有10年,其中1953994年间的42年中出现5次,1995年后,Pa≤-50%的年份明显增加。由负距平年份不同降水量级雨日频率分布,在负距平年份出现1.9mm降水量级雨日的频率最大,为36.4%,其次为5.9mm降水量级的雨日频率,为26.3%。降水量级为3.9mm和104.9mm的雨日频率分别为15.4%和17.7%,出现25mm以上降水量级的雨日频率较小,仅为0.04%。春季降水距平百分率Pa为正距平年份有22年,其中Pa在30%以上的有13年,平均4.5年出现一次。这些年份降水量较多,一般不需要实施人工增雨作业。春季降水量负距平年份,降水量较常年偏少,一般都需要实施人工增雨作业以缓解旱情。春季降水负距平年份雨日频数平均值为13.14,其中出现3mm以上降水量级雨日的机率平均为63.6%,5mm以上和10mm以上降水量级雨日的机率平均分别为48.2%和21.9%。如果把5mm以上降水量级的雨日作为一次有可能实施人工增雨作业的降水天气,在许昌春季降水的负距平年份,则每年春季平均有6次作业机会,其中10mm以上降水量级的作业机会3次。应利用这些可能的作业机会科学实施人工增雨作业,增加降水量以抗旱减灾。

关键词：干旱频率季降水量距平百分率负距平人工增雨

来源： cnki会议评论

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许昌市春季干旱发生频率及人工增雨需求分析

安徽农业科学 2015年第30期43卷 184-186页

作者：李芳王卫民河南省许昌市气象局河南许昌461000

[目的]分析许昌市春季干旱发生频率、不同降水量级雨日概率分布和人工增雨可作业几率。[方法]选用许昌观测站1953～2010年3—5月降水资料，采用数理统计分析，分析近58年来许昌市春季干旱发生频率和不同降水量级雨日概率分布，并结合人... 详细信息

[目的]分析许昌市春季干旱发生频率、不同降水量级雨日概率分布和人工增雨可作业几率。[方法]选用许昌观测站1953～2010年3—5月降水资料，采用数理统计分析，分析近58年来许昌市春季干旱发生频率和不同降水量级雨日概率分布，并结合人工增雨原理和催化作业技术，分析了该地区人工增雨可作业几率。[结果]许昌春季降水距平百分率变化范围为-83．03％～168．58％，在极端年份会出现严重春旱和春涝；春季干旱发生频率为36．2％，平均每2．8年出现一次；春季降水距平百分率Pa≤-50％的年份有10年，且近年来Pa≤-50％的年份明显增加；春季出现1．0～2．9和5．0～9．9mm降水量级雨日的概率较大，分别为36．4％和26．3％；春李降水距平百分率Pa为正距平年份有22年。许昌春季3mm以上降水量级的作业机会平均有8次，5mm以上和10mm以上降水量级的作业机会平均分别为6和3次。[结论]该研究为该地区抗灾减灾、合理开发利用空中云水资源提供科学依据。

关键词：降水量干旱频率概率分布人工增雨春季

修正PDSI指数在辽宁中东部地区干旱频率分析中的应用研究

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水利规划与设计 2016年第6期 25-27,56页

作者：王春宇辽宁省锦州水文局辽宁锦州121002

本文以辽宁中东部沈阳站和本溪站为例，对PDSI指数进行修正，并进行年和季节尺度干旱频率分析。结果表明：修正后的PDSI指数扣研究区实测土壤墒情相关系数达0．94以上；沈阳站和本溪站在1954～2008年总干旱频率分别为55．1％乖59．2％... 详细信息

本文以辽宁中东部沈阳站和本溪站为例，对PDSI指数进行修正，并进行年和季节尺度干旱频率分析。结果表明：修正后的PDSI指数扣研究区实测土壤墒情相关系数达0．94以上；沈阳站和本溪站在1954～2008年总干旱频率分别为55．1％乖59．2％，并在冬季干旱频率较高分别为51．8％和％52．5％。研究成果对于辽宁地区干旱预测平台的构建提供参考价值。

关键词： PDSI指数干旱频率分析