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西南大学学报（自然科学版） 2025年第1期47卷 163-177页

作者：靳军英王林金铁生张卫华西南大学资源环境学院重庆400715

研究重庆市不同地理分区内各量级降雨侵蚀力的时空变化特征,为该地区进行更加精准的区域性水土流失防治工作提供理论依据。选取1981-2020年重庆市31个站点逐日降雨数据,利用旋转经验正交函数(Rotated Empirical Orthogonal Function,RE... 详细信息

研究重庆市不同地理分区内各量级降雨侵蚀力的时空变化特征,为该地区进行更加精准的区域性水土流失防治工作提供理论依据。选取1981-2020年重庆市31个站点逐日降雨数据,利用旋转经验正交函数(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF)对降雨侵蚀力进行地理分区,并结合R/S、5年滑动平均、Mann-Kendall检验等方法,分析各分区不同量级降雨侵蚀力时空变化。结果表明:①重庆市降雨侵蚀力可分为6个地理区域(Ⅰ-Ⅵ区);②重庆市多年平均降雨侵蚀力为5784.04 MJ·mm/(hm^(2)·h·a),不同降雨侵蚀力从大到小依次为:大雨、暴雨、中雨、大暴雨;③大雨侵蚀力在Ⅰ-Ⅲ区和Ⅴ-Ⅵ区占主导优势,暴雨侵蚀力在Ⅳ区占主导优势。各分区中,中雨、大雨及暴雨侵蚀力主要集中在5-9月,大暴雨侵蚀力集中在6-8月;④各区不同量级降雨侵蚀力年际变化从小到大依次为:中雨、大雨、暴雨、大暴雨;同一量级降雨侵蚀力的整体变化趋势均不显著;Hurst指数表明,中雨侵蚀力在Ⅰ和Ⅴ区、大雨侵蚀力在Ⅱ和Ⅴ区、大暴雨侵蚀力在Ⅰ和Ⅲ区呈强持续上升趋势;⑤中雨、大雨及大暴雨侵蚀力在渝东南、渝东北占主导优势,暴雨侵蚀力在渝西以及重庆中部占主导优势,且Ⅰ区酉阳和秀山、Ⅱ区开州、Ⅲ区北碚和铜梁、Ⅳ区璧山和永川、Ⅴ区巫溪和云阳及Ⅵ区忠县是不同量级降雨侵蚀力的高峰中心。通过对重庆各分区不同量级降雨侵蚀力的分析,明确了可能引起土壤侵蚀的主要雨型、高发时期和潜在风险较高的地区,可为区域水土流失动态监测和水土保持措施的合理制定提供参考。

关键词：降雨侵蚀力时空变化旋转经验正交分解法 MK非参数趋势检验 R/S分析法

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基于中国8个地区的天气衍生品气温预测模型对比研究

基于中国8个地区的天气衍生品气温预测模型对比研究

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作者：韩笑笑浙江科技学院

学位级别：硕士

随着全球变暖和城市热效应对气温的影响日益增大,由于天气变化而造成的经济损失也逐渐增多,推出天气衍生品能够很好地改善这类问题。天气衍生品是一种金融工具,它的收益取决于某些基础天气指数的价值。对于天气衍生产品的研发,中国尚处... 详细信息

随着全球变暖和城市热效应对气温的影响日益增大,由于天气变化而造成的经济损失也逐渐增多,推出天气衍生品能够很好地改善这类问题。天气衍生品是一种金融工具,它的收益取决于某些基础天气指数的价值。对于天气衍生产品的研发,中国尚处于初步探索阶段。中国天气市场上用于规避天气风险的大多是保险合约,但并不适用于非灾难性的天气事件,故天气衍生品作为新型的天气风险管理工具表现出极大的应用价值。天气衍生品定价精度主要取决于气候资料的预测精度,而中国在各省市均设有气象监测站,这为天气衍生品的引进和研究提供了有力的数据支持。在编制相应气温指数以及对衍生品进行定价时,高精度的气温预测模型发挥着尤为重要的作用。为探索有效的高精度气温预测模型,本文主要工作与成果如下:本文基于中国360个气象站点42年的日均气温数据,结合旋转经验正交分解法与K均值聚类法对中国气温变化进行分区,选择了8个具有代表性的气象站点,参考芝加哥商品交易所推行的天气衍生品合约,以气温期权合约为例,采用参数方法和非参数方法,分别建立了离散型、连续型和时间卷积网络三种气温预测模型。通过对比研究发现,时间卷积网络模型的预测效果、气温指数的蒙特卡洛模拟值以及期权的合理定价显著优于其他模型,且该模型相较于参数估计方法表现出更高的精度,而相较于非参数估计的其他方法,时间卷积网络不存在梯度爆炸或梯度消失等问题,是简单而又行之有效的一种气温预测方法。时间卷积网络在气温预测上表现出的显著有效性为天气衍生品定价提供了新思路。此外,天气衍生品也涉及降雨、风能等方面,根据不同气象的变化特点,选择合理的模型和方法进行研究。由于气象变化受诸多因素的影响,若要更为精确地模拟气象变化,还应结合多方面相关因素进行综合分析。

关键词：旋转经验正交分解法 ARMA-GARCH 时变均值回复过程时间卷积网络天气衍生品

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