北疆雨季降水的小波分析及其对ENSO的响应

北疆雨季降水的小波分析及其对ENSO的响应

一、新疆北部雨季降水的小波分析和对ENSO的响应关系研究(论文文献综述)

申红艳[1](2021)在《青藏高原冬季降水异常的关键环流及对热带海温的响应研究》文中研究指明青藏高原作为全球气候变化的敏感区,地形复杂、地理位置独特,受西风带气候、东亚和南亚季风共同影响,气候背景复杂。高原冬季气候严寒,主要以固态降水为主,近年来雪灾事件频繁发生,给高原牧业生产、交通运输、人体健康等方面带来很多不利影响,因此研究高原冬季降水(雪)变化对当地及下游地区的气候变化、生态环境、社会经济等方面具有重要的意义。本文围绕高原冬季降水年际异常成因这一主题,首先采用统计学分析、气候动力学诊断方法从大气内部变率的角度系统分析了影响高原冬季降水年际异常的主要环流特征,在此基础上,进一步发现高原初冬降水异常对热带海温具有显着响应,探讨了对热带印度洋偶极子(IOD)和厄尔尼诺~南方涛动(ENSO)不同配置下降水异常响应的物理过程,并通过数值模式进行模拟验证;同时针对高原初冬降水异常典型的2018年,分析环流和水汽输送异常特征,结合2018年海温异常特征进一步验证IOD和ENSO对初冬降水异常的共同作用;最后,利用海气耦合模式来评估对高原初冬降水异常的预测性能,分析降水预报技巧对海温异常的响应,探究可预报员性来源。论文的主要研究结论如下:(1)青藏高原冬季降水特征及关键环流系统高原冬季降水年际变率强,降雪集中期出现于12月下旬~1月中旬,降雪集中度呈下降趋势。降水异常第一主模态为全区一致型,存在2~4年的年际变化周期和14~20年的年代际周期。就影响高原冬季降水的关键环流系统而言,降水一致偏多时,对应类似欧亚南部(SEA)型遥相关的正位相特征,在欧洲西南部、阿拉伯海、东北亚上空位势高度场呈显着正异常,中东地区、青藏高原上空为显着负异常;中东急流偏强,北大西洋涛动(NAO)通过类似SEA型遥相关和中东急流等关键环流来调控高原冬季降水异常。(2)高原初冬降水年际异常对热带海温的响应高原初冬(11~12月)降水异常偏多时,欧亚上空存在一支自西欧至东亚传播的波列,高原上空受气旋性环流异常控制且垂直上升运动明显、西南水汽输送增强;初冬降水年际变化对热带印度洋和太平洋海温异常具有显着响应,降水异常多的年份多集中在Ni(?)o3.4和印度洋偶极子(IOD)指数均为正的年份,而异常少的年份多为二者均负的情况。当IOD和厄尔尼诺~南方涛动(ENSO)均为正位相时,中高纬呈现欧亚(EU)型遥相关波列,高原附近上空为气旋性环流异常,高原上空垂直上升运动明显,通过分析二者的共同和独立作用,发现IOD在高原初冬降水异常中起到更主导的作用;利用CAM5数值模式验证在IOD和ENSO配置下,通过EU型遥相关波列影响高原初冬降水的物理过程。(3)2018年初冬高原东北部极端降水异常成因2018年初冬,高原东北部降雪量突破历史记录,累积降雪量较历史同期偏多3倍、降雪日数偏多1倍以上,期间环流异常表现为北半球极涡异常偏强且向南扩展,导致巴尔喀什湖至贝加尔湖地区的低槽异常持续发展,中高纬为EU型波列极端负位相(EU指数为1961年以来第二低值),欧亚环流经向度偏强,同时伴随西伯利亚高压的阶段性增强,来自极地和高纬冷空气沿北方和西北路径进入高原东北部,其上空对流层高层和中层分别受冷、暖平流所控制,这种垂直结构差异使大气斜压性增强、导致大气层结不稳定,为高原强降雪提供较好的动力条件。El Ni(?)o和IOD异常正位相均对2018年初冬青海高原降雪异常具有显着影响,二者共同作用下EU型呈极端负位相特征,有利于西太平洋副热带高压偏西偏强,低纬经向水汽输送和中纬度纬向水汽输送均显着增强,使高原西边界和南边界水汽输入显着偏多,水汽净输入列历史第2。其中ENSO暖位相下利于菲律宾附近上空为异常反气旋性环流,IOD加剧西南风异常进而增强经向水汽输送,二者共同作用使高原西边界和南边界水汽输入异常偏多,为初冬持续性强降雪提供充沛的水汽条件。(4)多模式对高原初冬降水异常的预测性能评估利用中国、欧洲中心、美国和日本所发展的季节气候预测模式系统(BCC_CSM、ECMWF_System5、CFSv2、JMA_MRI_CGCM)的历史回报数据,从确定性预报的角度评估不同模式对高原初冬降水的预测性能。综合比较而言,BCC_CSM对高原初冬降水气候态的空间分布及其时间演变回报效果最好。对于降水年际变率,JMA_MRI_CGCM的回报效果最好,BCC_CSM次之。模式对全区一致型降水主模态特征具有较好的模拟能力,其中BCC_CSM同实况的时间系数相关性最高,JMA_MRI_CGCM同实况的空间型相关性最高。尽管各模式均能较好地模拟出南北反向型主模态,BCC_CSM回报的空间型和时间系数变化均同实况最接近。BCC_CSM对高原初冬降水预测性能较好的原因在于其对EU型遥相关和西太平洋副热带高压均具有较高的预报技巧,并且BCC能够准确地模拟出ENSO和IOD共同影响高原初冬降水的物理过程。

叶佳意[2](2021)在《近50年金华地区冬季降水的水汽输送特征》文中研究表明为了探究近50年金华地区冬季降水的水汽输送特征,了解在不同的大环流背景下金华地区冬季的降水特征,揭示金华地区乃至整个南方地区冬季降水的规律以及对全球气候的响应。本文利用1971~2018年实测降水数据和NCEP再分析资料,分析了近50年金华地区冬季降水量、降水天数的变化特征;基于HYSPLIT模型对金华地区近50年冬季降水的水汽输送特征进行分析,模拟计算了金华地区1971~1977、1978~1999和2000~2018年金华地区三个时间段不同高度层的水汽来源、路径和水汽贡献率;结合三个时间段不同高度层的水汽通量和水汽通量散度来分析不同时期的水汽输送差异,探讨金华地区冬季降水变化的主要影响因素。并在此基础上,选取各时间段内一次典型的异常降水情况,详细分析其水汽输送和环流特征。主要结果如下:(1)1971~2018年金华地区冬季降水量总体呈上升趋势,降水天数呈明显的下降趋势,说明金华地区冬季降水的强度增大,极端降水事件在2000年以后呈现增加趋势,出现极端降水的频率上升;冬季12月、1月和2月的降水量、降水天数和降水强度变化差异较大。研究区冬季降水量存在4 a、12 a和28 a左右的周期震荡,能量最大,变化最明显;冬季降水天数的周期震荡总体来说并不明显,但单个月份的周期震荡较强烈。(2)金华地区近50年不同时期冬季降水的水汽输送通道主要有3条:欧亚非大陆的陆上通道和北大西洋地中海附近的远距离通道、印度洋孟加拉湾-南海通道和局地水汽通道。水汽主要来源于孟加拉湾、南海、阿拉伯海、西太平洋、北大西洋和地中海等海域。局地水汽是低层对流和蒸发的结果,低纬孟加拉湾和南海的水汽输送对研究区降水量的多少起主要影响;高空主要受到西风带的控制,但对研究区降水的贡献较小。1971~1977年,1978~1999年和2000~2018年三个时间段各水汽输送通道的贡献率和水汽输送特征均存在差异:1971~1977年和2000~2018年局地通道和孟加拉湾-南海通道为主要水汽通道,南支槽西南气流和南海转向气流水汽输送偏强,形成较强的辐合区,其中2000~2018年低纬暖湿气流输送更强。1978~1999年局地通道和欧亚大陆通道是主水汽通道,孟湾和南海的水汽显着减少,研究区水汽以欧亚大陆干冷空气为主。东亚冬季风、ENSO事件、印度洋海温偶极子(IOD)和局地蒸发是本文分析的金华地区在不同时间段出现降水异常的主要影响因素。(3)通过分析冬季典型异常降水年份1972、1998和2018年的水汽输送和大环流特征可以发现,异常降水偏多年份主要水汽通道包括欧亚非大陆的陆上通道和北大西洋地中海附近的远距离通道、印度洋孟湾-南海通道、西太平洋通道和局地水汽通道。水汽主要来源于孟加拉湾、南海、西太平洋、阿拉伯海和青藏高原等低纬地区和海域,水汽含量充足,低纬水汽输送增强控制研究区。另外,大环流背景如El Ni(?)o、印度洋海温偶极子(IOD)正位相以及东亚冬季风偏弱是容易出现异常降水偏多现象的主要影响因素;相反则容易出现降水异常减少现象:异常降水偏少年份主要水汽通道包括欧亚非大陆的陆上通道和北大西洋地中海附近的远距离通道和印度洋孟湾-南海通道,水汽主要的贡献来源于西北内陆、西亚和孟加拉湾-南海等地区,水汽含量较少,研究区主要受偏北冷空气的控制,孟湾-南海水汽输送偏弱。

李大驰[3](2021)在《西北地区农业干旱灾害风险评估》文中指出干旱灾害是全球范围内发生最频繁、波及范围最大、造成损失最严重的自然灾害之一,对人类社会的经济生活和财产安全,特别是农业生产生活方面产生了巨大的危害。西北地区作为我国分布面积最大的干旱半干旱区,常年有干旱灾害发生,对区域内的农业生产生活影响深远。明晰西北地区农业干旱致灾因子时空演变特征,分析区域内农业干旱灾害风险分布,是了解并制定合理有效的旱灾风险管理政策,预防重大旱灾发生的核心内容。本文以西北地区为研究区域,采用Mann-Kendall突变检验法、滑动平均值法、层次分析法、反距离权重法、小波周期分析等方法,分析了西北地区降水、气温的时间序列趋势、突变特性及空间分布特征,并对农业干旱灾害致灾因子的时空分布及周期变化特征进行分析;采用Pearson相关系数和小波交叉分析法分析了国家气象干旱综合指数(MCI)对ENSO事件、北极涛动等大尺度气候因子的响应;基于灾害风险理论,采用层析分析法确定西北地区农业干旱灾害风险指标及各因子的权重,在GIS平台对研究区域内的农业干旱灾害风险指标进行空间分布分析。主要结论如下:(1)1970~2016年,西北地区多年平均年降水量为356.03mm,年平均降水量以8.223mm/10a的速度上升。西北地区四季降水呈显着上升趋势,夏季增加趋势最大,冬季增加趋势最小。从空间分布特征来看,西北地区多年平均年降水量由东到西、由南到北逐渐减少,各季节降水量空间分布表现为由东向西减少。1970~2016年,西北地区多年平均气温的线性倾向率为0.40℃/10a,。西北地区多年四季平均气温呈上升趋势,其中春季增长速率最大,夏季增长速率最小。空间分布上,西北地区多年平均气温在东西部的新疆、陕西最高,青海的多年平均温度最低。(2)1970~2016年西北地区气象综合干旱指数的倾向率为0.022/10a,干旱发生季节多在春末、夏季和秋初,轻旱及重旱发生频率较高。各地区MCI在2016a后一段时间内为上升趋势,在47a里约经历7~9个周期的变化。空间分布上,西北地区各站点年平均干旱频次在1%~35%,大致表现为中部高,、东西低的分布特征。甘肃的干旱频率较高,新疆西南部干旱频次最小。夏季和秋季的干旱频率最高,春季干旱频率最低,各季节干旱频率的空间分布较为一致。(3)气象干旱持续时长与极端事件持续时间为正相关。各地区MCI指数与北极涛动指数均为正相关,其中宁夏地区对北极涛动指数的响应最强烈;太平洋年代际振荡指数对陕西地区气象干旱影响最强,为正相关,其余地区与太平洋年代际振荡指数为负相关;亚洲纬向环流指数对新疆地区的气象干旱影响最大,为正相关。亚洲经向环流指数对甘肃地区的气象干旱影响最大,气象干旱与该指数的共振周期在各地区接近,西北地区气象干旱对亚洲纬向环流的响应要大于亚洲经向环流;太阳黑子数对陕西、宁夏地区的气象干旱影响接近,明显强于其他地区,陕西、甘肃地区的MCI指数与太阳黑子数呈正相关,宁夏、青海地区指数与太阳黑子为负相关,太阳黑子数对新疆地区气象干旱的影响与是否同时期有关,MCI指数滞后于太阳黑子数时为正相关。(4)西北地区干旱风险较高的区域分布在昆仑山脉、河西走廊区域以及柴达木盆地,本区干旱强度大,致灾因子危险性高。单位面积粮食产量和农业人口占比大,承灾体暴露性高。人口自然增长率及坡度大,河网密度小,孕灾环境脆弱性高。农林牧渔业产值占比大,农业机械总动力和有效灌溉率低,防灾能力可靠性小;陕南、关中、青海东部以及新疆东部等地干旱风险相对较小。本区人口较多,人口自然增长率较大,单位面积粮食产量和农业人口占比较多,承灾体暴露性和孕灾环境脆弱性高。由于农业机械化水平较高,区域内防灾能力处于较高水平;宁夏大部分地区以及甘肃西部、新疆南部地区的综合干旱风险最低。本区发生干旱的站点少,人口自然增长率低,有效灌溉率高,为旱灾低风险区。

蒋元春[4](2020)在《青藏高原沙漠化逆转及其对高原气候突变的响应》文中进行了进一步梳理沙漠化是全球最严重的生态环境和社会发展问题之一。青藏高原被称为地球“第三极”,绝大部分地区气候寒冷干旱,生态环境系统敏感脆弱,具备土地沙漠化发生发展的环境条件和潜在因素,其土地沙漠化的动态变化与气候变化、植被变化紧密联系。本文主要依据青藏高原81个站点1971—2013年气温、降水、风速资料,1971—2016年青藏高原积雪日数、第一冻结层下界观测资料,1990、2000、2010和2015年4期Landsat遥感影像资料,1982—2015年归一化植被指数(NDVI)以及NCEP/NCAR再分析资料等,重点分析了青藏高原植被(NDVI)和沙漠化土地分布的变化特征,研究了青藏高原增暖突变前后高原气候因子(气温、降水、风速)和下垫面因子(积雪、冻土)等的气候特征及其与植被变化的关系,分析了南海夏季风与高原季风的关系,探讨了南海夏季风结束时间异常对高原冬季气候的可能影响机理,对进一步科学评估气候变化的影响具有重要的科学价值,对构建国家生态安全屏障、保障资源合理开发利用和社会经济可持续发展具有重要的现实意义。论文的主要结论如下:(1)对青藏高原沙漠化土地分布的研究表明,1990—2015年青藏高原沙漠化土地面积呈现减少趋势,期间累计减少3 826 km2,相当于1990年沙漠化土地面积的0.96%,年均减少153 km2,尤其在2000年以后青藏高原沙漠化持续逆转。(2)在全球气候变暖背景下,青藏高原的气候发生了显着变化,呈现从20世纪70年代冷干气候向20世纪90年代中后期暖湿气候的演变。1971—2013年主要气候因子的宏观变化为:(1)气温。高原呈现一致增暖,增暖幅度达0.38℃/(10 a),高于同期全球增暖速率,以秋、冬季增暖最为显着。高原增暖在空间上表现出西强东弱的增暖趋势和南北反相的变化形态,高原边缘地区气候变暖比高原腹地明显,高原北部升温幅度大于高原南部。高原气温在1997/1998年发生突变,突变后更大幅度的增暖在高海拔地区表现得更加明显。最高气温、最低气温呈现非对称增温,最低气温的增加速率(0.46℃/(10 a))高于最高气温(0.37℃/(10 a))。(2)降水。高原地区降水以8.5 mm/(10 a)的速率增加,其中春季增加幅度最显着,达9.9 mm/(10 a)。1980/1981年高原主体降水发生突变。1998年之后,夏季降水的年际波动幅度增大,而秋季降水的年际变化幅度则收窄。(3)风速。高原年及各季节的平均风速总体呈减小趋势,尤以春季风速减小最为显着,达到-0.25(m·s-1)/(10 a)。高原风速的线性倾向率在2000年之后由负转正,表现出显着的增加趋势,且以夏、冬季平均风速增加为主导。(4)积雪日数。高原积雪日数平均以3.5 d/(10 a)的速率减少,高原气温增暖突变后积雪日数的减少达到5.1 d/(10 a),表现出“少—多—少”的年代际变化特征。(5)冻土。青藏高原季节性冻土明显变浅变薄,冻结深度的平均气候倾向率为-3.7 cm/(10 a),且在1987/1988年发生退化突变。(3)青藏高原植被变化(沙漠化)对高原气候变化有显着响应。1982—2015年高原NDVI最大值呈增长趋势,线性增长趋势为0.002/(10 a),年变化率为0.0291%;生长季(6—9月)NDVI最大值的线性增长趋势为0.003/(10 a),年变化率为0.0349%。在空间分布上,高原NDVI最大值表现为“整体改善、区域退化”的特征,表征沙漠化土地变化情况的NDVI最大值[0.1,0.3)(沙化)格点数在21世纪初期开始下降,植被改善区域的面积大于退化区域,表明沙漠化土地面积在减少。高原NDVI最大值变化显示出在高原增暖背景下的显着适应性调整过程,与温度、降水等气候因子变化具有较好的相关,且有明显的区域性差异。在高原增暖的背景下,1982—1997年期间,温度变化是NDVI变化的主导因素,降水变化带来的影响次之;1998—2015年期间,降水变化则成为NDVI变化的主导因素,温度变化带来的影响次之。在青藏高原高寒地区影响植被生长的首要因素是热量,当热量条件满足后,蒸发加大,水分条件便显示出它的重要性。高原增暖突变后,气温、降水和风速的变化趋势均显着,青藏高原土地沙漠化面积减少,该时期土地沙漠化面积减少(逆转)的主要因素是气候因子的变化。(4)植被指数(NDVI)变化表征青藏高原沙漠化,其与高原气候突变关系密切,高原气候变化受高原季风的影响。南海夏季风结束日期与高原冬季风建立日期呈反相变化特征,且与高原冬季积雪日数显着相关。南海夏季风结束时间偏晚时,随后的冬季500hPa和600 hPa上,贝加尔湖附近区域位势高度为负异常,乌拉尔山附近位势高度为正异常;受其影响,高原东北部纬向风减弱,高原西南部纬向风增强;高原东北部气温异常升高,高原冬季积雪日数偏少;高原及周围地区水汽湿度增大,高原东北部有异常的上升气流,200 hPa西风急流加强南移,高原东北部降水增多;反之亦然。南海夏季风结束时间偏早时,高原冬季风建立时间偏晚,高原冬季风(冷高压)减弱,高原多雪湿润,有利于青藏高原沙漠化逆转。

韩会明[5](2020)在《赣江流域干旱时空演变特征及重现期分析》文中研究说明气候变化情境下,气候系统稳定性降低,全球及区域水循环系统特征发生深刻变化,干旱形式严峻,赣江流域作为江西地区经济活力最强的区域,近年来受干旱影响损失严重。本文以赣江流域为研究区域,利用该流域1960—2018年39个气象站的降水和气温资料,对赣江流域近60年来的降水、气温变化特征进行分析;利用SPEI指数对流域干旱时空特征进行分析;基于二维Copula函数构建了赣江流域干旱风险评估模型,分析流域干旱风险情况,并就气候变化对流域干旱的影响情况进行研究。本文所取得的主要成果如下:(1)赣江流域近60年的年均气温呈明显的升高趋势,年际变化率为0.18℃/10年,尤其是21世纪以来的近20年保持在较高的平均温。年均降水量以18.8mm/10年增多,降水日数以3.9天/10年减少,且近一半的降水量集中在4-6月,流域降水空间上呈现出“中间少四周多”的格局,降水时空分布明显不均。多年平均气温的主周期为44年,多年平均降水的主周期为35年。(2)赣江流域季节性干旱明显,秋旱范围大,夏旱干旱程度更为严重,年干旱主周期为31年,春夏秋冬干旱周期分别为16、33、21和4年。干旱指数的主成分分析结果表明赣江流域干旱时间上主要存在空间一致性、南北差异、中部和南北的差异。降水量是影响流域发生干旱最主要的因素,2002年以后干旱历时增加的区域和年降水量较少的地区相似,干旱烈度由南至北依次递增。(3)利用游程理论提取赣江流域干旱特征的历时和烈度变量,并通过K-S检验和q-q图选取最优的边缘分布函数,各站点干旱历时的最优边缘分布函数中威布尔分布最多,干旱烈度的最优边缘分布函数中广义极值分布最多。干旱历时和烈度存在显着的相关关系,且单变量重现期随着干旱历时和烈度的增大,站点间重现期之间的差距也增大。(4)通过d2和AIC方法评优copula函数,赣江流域各站点的最优copula函数以Frank-copula为主。随着干旱历时和烈度的增大,联合重现期与超越重现期均呈不同幅度的增大。同一站点的联合重现期与超越重现期具有明显的差异,超越重现期总是大于联合重现期。

叶凤艳[6](2020)在《滇中引水工程主要受水区水汽输送及其收支特征研究》文中进行了进一步梳理水文循环是地球上水分、物质和能量交换的重要过程,虽然大气中的水汽含量占全球水文循环系统总水量的比例较小,但却是全球水文循环过程中最活跃的部分,也是降水形成必不可少的水汽条件,其变化大至影响到一个全球水资源系统的结构,小至影响到一定区域范围的降水时空演变,与人类社会的发展和生产活动密切相关。滇中引水工程主要受水区位于季风气候区,受到东亚季风、南亚季风和高原季风的影响,干湿分明,因此研究主要受水区水汽输送及其收支情况区域气候异常及防灾减灾具有重要意义,同时对明确区域内降水时空演变过程、异常变化机理以及对研究区内水资源合理配置具有重要的参考价值。本文采用ERA-Interim再分析资料和云南省14个气象站点降水资料,分析了滇中引水工程主要受水区水文循环的大气过程,并探讨了水汽输送和同期降水时空分布关系。主要研究内容和结论如下:⑴滇中引水工程主要受水区上空水汽含量时空变化特征。结果表明,研究区上空水汽含量空间分布与地势走向相反,由西北向东南呈带状递增,年际变化显着,21世纪开始水汽含量逐年下降;年内分布为单峰型,7月水汽含量最高,1月份最小;季节变化明显,夏季水汽含量最大,冬季最小,与同期降水量季节变化一致;红河州水汽含量最大,同一纬度上的楚雄市和昆明市最小。春、夏两季水汽含量出现先减后增趋势。⑵滇中引水工程主要受水区水汽输送特征分析。结果表明,滇中引水工程主要受水区水汽输送以纬向输送为主。水汽来源随季节移动,春季水汽来源为孟加拉湾北部和西太平洋;夏季水汽来源为孟加拉湾和印度洋的水汽流,受西南季风控制,风向以西南风为主,楚雄州内水汽输送强度最大,红河州境内强度最小;秋季,受中南半岛上空副高反旋环流的影响,西部受到西南风控制,北部水汽输送强度大于南部,由北向南逐渐减弱;冬季,南支槽加强阶段,水汽来源为中纬度。5、6、7月份水汽输送强度呈现出逐渐减少的趋势,输送通量等值线逐渐南移,受到南亚高压和印度低压的影响,水汽输送强度在7月达到最大值。7月份,850hpa气层上,研究区南部地区存在水汽辐合中心,而450hpa气压层上,研究区西南部为水汽辐散带,因此西南部易于降水的形成,夏季降水丰沛。⑶滇中引水工程主要受水区水汽收支及其变化特征。结果表明,滇中引水工程主要受水区多年平均水汽总输入量为270.15km3,水汽总输出量为264.86km3,净输入量为5.29km3,大部分年份水汽收支表现为“盈余”,且水汽净收支量表现出逐年上升的趋势;研究区西侧边界为水汽输入边界,东侧边界为水汽主要输出边界。季节差异明显,雨季收支为“+”,是“盈余”状态,旱季为“-”,表现为“亏损”状态;春季和冬季为水汽“亏损”,夏季和秋季水汽为“盈余”状态;四个季节的水汽净输入量均有增加趋势。⑷滇中引水工程主要受水区降水时空分布及水汽输送与降水时空分布关系。结果表明,降水空间分布不均匀,局地差异大,表现为“夏秋春冬”型,夏季降水最多,冬季降水最少,雨季降水量占全年的80%-90%;红河州一年四季降水量最大,楚雄州春季、冬季降水量最少;春季、夏季降水量有下降趋势,且春季下降趋势大于夏季;秋、冬季降水量有增加趋势,冬季增加趋势大于秋季。水汽条件、整层水汽输送通量及其散度的季节变化影响着研究区内的降水季节变化,并与之具有良好的对应关系。

雷冠军[7](2020)在《基于数据融合的丰满水库长期径流预报研究》文中指出我国的水资源时空分布不均,气候变化和人类活动的影响导致旱涝灾害频发,成为制约经济发展的主要因素。河川径流在水循环系统中起着主导作用,而且极端径流会形成巨灾,径流预报对于防汛抗旱、水资源规划与管理等具有重要意义和价值。河川径流影响因子众多、变化特性复杂,基于成因分析法挖掘因子影响径流形成的规律是径流预报的关键。中长期径流预报预见期长、预报精度低,径流的形成机制尚不清晰,单一尺度因子的分析、单一统计预报方法的改进已不能进一步提高径流预报的精度,而且水文工作者不敢于报极值,中长期径流预报结果只能作为实际工作的参考。开展中长期径流预报理论和技术研究,融合多尺度因子和多方法的预报结果,进一步提高预报的精度和水平,能够为水库调度、水资源开发利用等工作提供支撑。本文以丰满水库流域的年径流为研究对象,选用天文、全球、流域尺度因子,分析挖掘因子与流域来水的相似性、遥相关性、可公度性、结构特性等规律,研究和改进智能学习法、模糊推理法、天文因子对比法、点聚图法、可公度法和可公度网络结构法等技术方法,建立了包含因子融合、结果融合、结构融合的多尺度因子信息融合的中长期径流预报模型。研究成果能够有效提高丰满水库流域径流和极端径流预报的精度,为丰满水库调度提供技术支持。具体研究成果如下:(1)运用统计分析法,挖掘三大尺度因子与流域来水丰枯特性的响应规律。结果表明,丰满水库流域来水的丰枯状态与ENSO事件的冷暖特性、ENSO事件的发生时间距离汛期的远近、基于农谚所选择的气象因子等具有较好的统计规律,且均能通过假设检验。基于线性相关系数法、互信息理论法、关联度分析法研究天文因子、气象因子、天文因子+海洋大气因子+气象因子与流域来水的相关性,结果表明,气象因子的相关性最强,海洋大气因子的相关性最弱,月球赤纬角与流域来水的关联度最大。(2)基于相关性分析所得的因子组合方案,运用神经网络、支持向量机、决策树、随机森林等智能学习方法,融合因子预报径流。结果表明,水量回归预报较差,3级分类预报较优;预报方法不同,方法所对应的最优因子及其组合不同,训练和预报性能均较优且稳健性强的方法为ELM、RBF神经网络。对多方法的最优分类预报结果进行融合,使得定性预报正确率达到89.5%。(3)运用相位对比法融合天文因子、海洋大气因子及其组合预报径流。结果表明,该方法的定量预报正确率为63.16%,24节气阴历日期+太阳黑子相对数的定性预报最优,正确率为63.16%。相位对比法对于极端来水年的丰枯属性识别能力较强,却难以有效预报出平水年,运用定量预报结果反推来水级别的正确率较低。相位对比法存在无法判别的年份,运用模糊推理法基于相关性分析所得的因子组合进一步分析计算因子的相似性,融合因子预报径流。引入TOPSIS模糊综合评判法、相似衍生法相似度、“因子进出法”等,对模糊推理法进行改进。结果表明,相似衍生法模糊推理法的稳健性优于Turksen模糊推理法,二者对径流的定量预报较差、定性预报较优,对其各自最优的定性预报结果进行融合,正确率达到73.68%。(4)采用“主次因子对比法”对单一天文因子对比法、分布式融合结构天文因子对比法进行改进,融合结果预报径流。研究得到能够提高预报精度的混合式融合结构天文因子对比法,定性预报正确率为63.16%。基于分析所得的海洋大气因子、气象因子与流域来水的遥相关规律修正预报结果,进一步改进天文因子对比法,使得预报正确率提高到 73.68%。(5)绘制三大尺度因子与流域来水的点聚图,融合结果预报径流。结果表明,24节气阴历日期和月球赤纬角点聚图具有较好的稳健性,太阳黑子相对数离散性较强难以准确划分其聚类区间,三大尺度因子点聚图的定性预报正确率分别为63.16%、57.89%、21.05%。将海洋大气因子、气象因子与来水丰枯的遥相关规律作为该类因子的点聚图进而得到径流预报结果,并与天文因子点聚图的预报结果进行融合,使得预报正确率提高到 73.68%。(6)将径流分为一般、极端、极值点结构,融合结构预报极端径流。结果表明,以因子融合、结果融合的预报结果作为一般来水结构能够融合多因子、多方法的信息,预报正确率为84.21%;点面结合法的改进与上下包线结构、智能学习分类以及传统点面结合法相比对于极端来水结构的预报精度较高,预报正确率为60%;通过细致划分丰枯水链、引入月球赤纬角对可公度网络结构法进行改进,能够增强方法的可操作性,降低基于极值点结构预报极端来水年高发期的不确定性;综合径流三大结构的预报结果,结合连续极端来水年的判定,预报极端来水的高发年,其中特丰水年、特枯水年的预报正确率分别为66.7%、80%。

蔡聪[8](2019)在《两类ENSO背景下中国东部夏季降水10-20d低频振荡特征的对比研究》文中研究指明利用1961-2016年中国160站逐月及756站逐日降水资料、NCEP/NCAR再分析资料及Hadley全球海温资料,对比分析了两类ENSO背景下中国东部夏季降水的环流特征,使用小波分析和功率谱确定降水的低频周期并用Lanczos滤波器进行带通滤波,并通过合成分析等统计学方法探讨了10-20d大气低频振荡与中国东部10-20d低频降水过程的联系,得到以下主要结论:(1)两类ENSO事件夏季降水异常的空间分布有以下的特点:中部型(CP型)El Ni?o(La Ni?a)事件次年夏季,中国东部降水由北至南呈现为正负(负正)的偶极型反相分布;东部型(EP型)El Ni?o(La Ni?a)事件次年夏季,中国东部降水由北至南呈现为正负正(负正负)的三极型反相分布;El Ni?o事件次年夏季,西北太平洋副热带高压及南亚高压均偏强,而La Ni?a事件次年夏季,副高及南亚高压强度偏弱。CP型ENSO冷暖事件及EP型ENSO冷暖事件次年夏季中国东部关键区内降水均存在显着的10-20d低频振荡周期,低频降水发生前后,南亚高压与西太平洋副热带高压纬向位置先相近后相离,低空西南气流及垂直上升运动也由强转弱。(2)CP型ENSO次年夏季低频降水期间大气低频环流场的特征如下:1)对流层高层:低频环流系统与低频散度场匹配较好,低频气旋(反气旋)总伴随着辐合(辐散)。CP型El Ni?o(La Ni?a)低频波列的维持时间较长(短),低频降水最强时,黄淮江淮以低频辐散为主,受低频高度正(负)异常控制,有较强(弱)的西北-东南向的WAF波作用通量的输送。2)对流层中层:CP型El Ni?o和La Ni?a次年夏季西太副高的范围、强度有显着差异,西太平洋低频高度场影响了东亚沿海高压脊、东亚低槽以及西太副高的位置及强弱,从而进一步影响低频降水过程。3)对流层低层:影响CP型El Ni?o夏季低频降水的主要环流系统为中国东部的低频气旋,而影响CP型La Ni?a夏季低频降水的则是中国北方的低频气旋及中国南海低频反气旋,这些低频系统对黄淮江淮的低空低频辐合辐散状况产生影响,从而对该区域的低频降水产生影响。4)低层低频水汽及低频垂直运动:CP型El Ni?o次年夏季影响低频降水的低频水汽环流系统比CP型La Ni?a更强,低频暖湿水汽更充足;并且CP型El Ni?o低频降水过程对应的低频垂直运动与CP型La Ni?a相比,强度更强、范围更广,因此同位相的低频降水也更强。(3)EP型ENSO年夏季低频降水期间大气低频环流场的特征如下:1)对流层高层:影响EP型El Ni?o低频降水的高空低频系统为黑龙江下游的低频气旋和中国南方的低频反气旋,使得长江中游地区处于较强的高空低频辐散气流中,长江中游受低频高度负异常控制,有较强的西南向(偏西)的WAF波作用通量输送;而EP型La Ni?a次年夏季影响长江中游夏季低频季降水的主要系统为中国河套地区的低频气旋,长江中游高空低频辐散相对较弱,并为低频高度负异常控制,有较弱的西南向(偏西)的WAF能量输送。2)对流层中层:低频高度场影响了西太副高和贝加尔湖高压脊的演变。EP型El Ni?o东亚低槽的加深主要得益于东亚沿岸低频高度负异常的加强,而EP型La Ni?a东亚低槽的加深则主要是由于中国中西部弱低频高度负异常的发展。3)对流层低层:影响EP型El Ni?o夏季低频降水的环流系统主要为黑龙江附近低频反气旋和中国东部的低频气旋,使得长江中游地区低空以低频辐合气流主导;而EP型La Ni?a夏季低频降水的产生和停止则是在中国南方的低频气旋、日本岛附近低频反气旋以及中国南海的低频反气旋的共同作用。4)低层低频水汽和低频垂直运动:EP型El Ni?o次年夏季低频水汽比EP型La Ni?a更为充足,由此产生的低频水汽辐合更强,EP型El Ni?o低频降水过程对应的低频垂直运动与EP型La Ni?a相比,强度更强、范围更广,其演变与低频降水过程的演变更为一致,因此同位相的低频降水也更强。

王雅燕[9](2019)在《安徽省汛期降水特征分析》文中研究指明安徽省属东亚显着季风气候区,地跨淮河和长江南北,为暖温带与亚热带的过渡地带,境内有平原、丘陵和山区三种地形,降水具有明显的地带性规律。论文以安徽省14个站点1957—2016年共60a的汛期降水量为指标,采用主成分分析法对14个站点进行空间聚类。以降水分区结果为基础,采用滑动t检验、小波分析和R/S分析等统计方法,对各分区不同等级降水的时间变化规律及其对汛期降水的贡献率进行了初步研究;并分析了各区域汛期降水量对厄尔尼诺、拉尼娜事件的响应。主要研究成果如下:(1)据14个站点60a汛期降水量的前3个主成分(累计方差贡献率为67.6%),可将安徽省划分为淮河以北、淮河沿岸、江淮之间和长江以南四类区域。其汛期降水量多年均值分别为591.6、617.0、695.0和883.2mm,汛期降水日数多年均值分别为48.7、51.8、58.5和66.0d,均具有淮河以北少于淮河沿岸,淮河沿岸少于江淮之间,江淮之间少于长江以南的地带性规律。(2)60a来,各区域汛期总降水量具有不同的时间变化特征。淮河以北的汛期总降水量呈不显着的减少趋势,淮河沿岸则呈不显着的增加趋势,二者均未发生突变;而江淮之间和长江以南的汛期总降水量均具有显着增加趋势,二者分别在1968和2007年发生从多到少的突变。四类区域的汛期降水序列均存在10—14a、4—6a和20—22a左右的周期波动,另外长江以南还存在28a左右的周期波动。据R/S分析,未来除淮河沿岸当前的增加趋势可能会逆转外,其它区域均会保持当前的增加(减少)趋势。各区域汛期不同等级降水量具有不同的时间变化特征。淮河以北:除中雨总降水量微弱增加外,其它等级降水量均呈下降趋势;小雨和大雨总降水量分别在1964和2007年发生从少到多的突变,其它等级降水量无突变;各等级降水均有10a和4a左右的周期,除暴雨总降水量外均还存在18—22a左右的周期波动。淮河沿岸:中雨和大雨总降水量微弱下降,小雨和暴雨总降水量呈增加趋势;大雨总降水量在2009年发生从少到多的突变,其它等级降水量无突变;各等级降水均有18—22a和10—12a左右的周期,除小雨总降水量外其它等级降水还存在4—6a左右的周期波动。江淮之间:除小雨总降水量微弱下降外,其它等级降水量均呈上升趋势;大雨总降水量在1968年发生从多到少的突变,其它等级降水量无突变;各等级降水均存在18—22a、10a和4—6a的周期,小雨和中雨总降水量序列还存在28a左右的周期波动。长江以南:除小雨和大雨总降水量微弱减少外,其它等级降水量均呈增加趋势;中雨和暴雨总降水量均在2007年发生从多到少的突变;各等级降水均存在28—30a和10—14a的周期,另外小雨和大雨总降水量还存在4—6a的周期,大雨和暴雨总降水量还存在22a的周期波动。未来四类区域的各等级降水均会维持当前的增加(减少)趋势。各区域在不同等级的降水量、降水贡献率及其与汛期总降水量的相关系数上,均有小雨<中雨<大雨<暴雨的规律。各区域汛期大雨和暴雨日具有不同的时间变化特征。除江淮之间的汛期大雨日显着增加外,其它区域均保持微弱增加趋势,且未来均会维持当前的增加趋势。淮河以北大雨日在2007年发生从少到多的突变;淮河沿岸大雨日和暴雨日分别在2009和1972年发生从少到多的突变;江淮之间大雨日在1968年发生从多到少的突变;长江以南大雨日和暴雨日均未发生突变。各区域大雨日和暴雨日序列均存在10—14a和4—6a的周期波动,另外,除淮河以北汛期暴雨日外其它区域的大雨日和暴雨日序列均存在18—22a的周期波动。(3)各区域汛期降水量对厄尔尼诺/拉尼娜事件具有不同的响应。淮河以北和淮河沿岸:1957—1992和2010—2016年时段,厄尔尼诺次年的汛期降水偏少,拉尼娜次年汛期降水偏多,1993—2016年时段,厄尔尼诺次年汛期降水偏多,拉尼娜次年汛期降水偏少。江淮之间:1957—1978和1988—1998年时段,厄尔尼诺次年汛期降水偏少,拉尼娜次年汛期降水偏多;1979—1987和1999—2016年时段,厄尔尼诺次年汛期降水偏多,拉尼娜次年汛期降水偏少。长江以南:1957—1961和1993—2009年时段,厄尔尼诺次年汛期降水偏少;1962—1992和2010—2016年时段,厄尔尼诺次年汛期降水偏多;近60a,拉尼娜次年汛期降水均偏少。各区域汛期降水量与厄尔尼诺/拉尼娜事件发生时的逐月海洋尼诺指数(ONI)累计值的关系不同。淮河以北的厄尔尼诺事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平呈显着负相关,拉尼娜事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平呈显着正相关。淮河沿岸的厄尔尼诺事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平相关性不强,但拉尼娜事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平呈显着正相关。长江以南的厄尔尼诺事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平呈显着正相关,拉尼娜事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平呈显着负相关。江淮之间为过渡地带,厄尔尼诺和拉尼娜事件发生时的累计ONI值与次年汛期降水距平的相关性均不强。

柏庆顺[10](2019)在《中国西部气象干旱时空演变特征研究》文中认为我国位于亚洲东部,国家疆土辽阔,资源丰富,其中陆地国土面积约有960万平方公里,处于世界第三位。由于地理条件复杂,气候多变,人口密集,我国是世界上自然灾害发生种类多、频率高且受气象灾害影响最严重的少数几个国家之一。随着全球变暖的加剧,极端事件的强度和趋势逐渐上升,对人类的影响也愈发严重,而其中又以干旱和极端高温事件对人们的影响最大。因此,本文通过小波分析和相关分析探讨了西南地区不同时间尺度下的干旱影响因子及前兆信号;基于SPEI指数研究轻旱、中旱、重旱、特旱四类不同类型干旱发生频次的年代际变化特征。同时,利用百分位阈值法确定中亚地区极端高温事件的阈值,进而分析了中亚地区近70年来极端高温事件强度、频次的时间-空间分布特征。主要的结论如下:(1)西南地区各类型干旱趋势增加,近年来重旱、特旱增多;西南地区干旱大致呈现三个模态:全区一致干旱型、东西反向分布型、南北反向分布型,其中,西南地区全区干旱分布型呈现增加的趋势,西南地区东西反相分布干旱型西南西部干旱趋势增加,东部干旱趋势减缓;西南地区南北反相分布干旱型西南北部干旱趋势增加,南部干旱趋势减缓;通过连续小波变换结果可知,西南地区干旱三模态的时间系数与西藏高原、NIN03.4、印度洋海温及AO指数的变化存在很好的相关性;海温等外强迫因子及中高纬环流因子能够为西南地区不同时间尺度的干旱预测提供依据,能够作为其前兆信号;通过研究西南地区各个站点SPI干旱指数发现,西南地区SPI干旱指数于1963、2009年左右存在一次较明显的转折,AO及西藏高原指数较太平洋海温、印度洋海温指数信号强、信号提前时间较短。(2)通过统计分析干旱的发生频次,开展对轻旱、中旱、重旱以及特旱的四类不同类型干旱的时间演变规律、空间分布特征的研究,发现西北地区干旱在1980前后发生显着的年代际转折,干旱发生频次降低,空间分布也由西北西部转移至西北东部地区。西北地区平均SPEI指数呈现显着正趋势,且在1980年代由负转正;四类干旱均存在显着的负趋势,其中,轻旱和中旱发生频次要显着高于重旱和特旱的情况,并且不同强度的干旱在1980年代均存在显着的年代际转折,转折之后的干旱发生频次锐减;轻旱和中旱之间存在显着负相关关系,尤其是1980年代以后;轻旱和中旱在新疆东部、青海南部以及内蒙中西部存在明显的互补性,且两类干旱主要分布在西北西部,重旱发生频次的分布也主要在西北西部地区,而特旱则主要发生在西北东部地区:干早的空间分布存在年代际转折,转折之前干旱主要发生在西北西部地区、转折之后则主要发生在西北东部地区。因此,西北地区不同强度的干旱在时间演变和空间分布上均存在显着的年代际转折情况。(3)中亚地区暖季平均温度空间分布差异性较大,且温度分布主要受地形影响,从西南向东北逐渐递减;极端高温事件的强度和频次在1967年前后发生年代际转折,其中转折后的强度要显着高于转折前,极端高温事件的频次在转折前呈现负趋势,转折后转变为正趋势;极端高温事件发生的区域也存在显着的年代际变化的特征;中亚地区极端高温事件的强度和频次的趋势分布均存在“东南负、西北正”的分布结构,其中强度的趋势正中心出现在乌兹别克斯坦西部、负中心出现在中国南疆地区;频次的趋势正中心出现在哈萨克斯坦以西地区、负中心出现在帕米尔高原地区。

二、新疆北部雨季降水的小波分析和对ENSO的响应关系研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、新疆北部雨季降水的小波分析和对ENSO的响应关系研究(论文提纲范文)

(1)青藏高原冬季降水异常的关键环流及对热带海温的响应研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究回顾
        1.2.1 不同降水数据的适用性分析回顾
        1.2.2 青藏高原降水研究进展
        1.2.3 热带海温的影响研究进展
    1.3 拟解决的科学问题和论文章节安排
        1.3.1 问题的提出
        1.3.2 拟解决的科学问题
        1.3.3 论文章节安排
    1.4 主要创新点
第二章 资料、方法和模式介绍
    2.1 资料
        2.1.1 站点观测资料
        2.1.2 再分析资料
        2.1.3 全球降水观测资料
        2.1.4 气候和海温指数
        2.1.5 地形资料
    2.2 方法
        2.2.1 泰勒图分析
        2.2.2 均方根误差
        2.2.3 降雪集中度和集中期
        2.2.4 水汽收支方程
        2.2.5 三维波作用通量
        2.2.6 气候指数定义和计算
        2.2.7 检验评估方法
        2.2.8 其他统计方法
    2.3 模式介绍
第三章 多源降水资料在高原地区的适用性分析
    3.1 引言
    3.2 资料说明
    3.3 高原降水特征
        3.3.1 高原降水的基本特征
        3.3.2 高原的水汽输送和水汽收支
    3.4 基于多源资料的高原降水空间分布特征
    3.5 基于多源资料的高原降水时间变化特征
        3.5.1 年内演变特征
        3.5.2 年际变化
        3.5.3 年代际变化
    3.6 本章小结
第四章 青藏高原冬季降水变化特征及相关环流
    4.1 引言
    4.2 资料说明
    4.3 青藏高原冬季降水特征
        4.3.1 高原冬季降水的时空变化特征
        4.3.2 高原冬季降雪非均匀性
        4.3.3 高原冬季降水主模态特征
    4.4 高原冬季降水年际异常的环流背景分析
        4.4.1 相关环流背景分析
        4.4.2 NAO的影响分析
    4.5 本章小结
第五章 青藏高原初冬降雪异常成因研究
    5.1 引言
    5.2 资料说明
    5.3 高原初冬降雪年际变化成因研究
        5.3.1 高原初冬降雪异常特征
        5.3.2 高原初冬降雪年际异常的环流分析
        5.3.3 高原初冬降雪对热带海温的响应
        5.3.4 数值模拟试验
    5.4 2018年高原东北部初冬降雪异常形成机制
        5.4.1 大气环流异常特征
        5.4.2 冷空气和温度条件
        5.4.3 水汽收支异常
        5.4.4 海温异常的影响
    5.5 本章小结
第六章 多模式对高原初冬降水预测性能评估
    6.1 引言
    6.2 模式和资料说明
    6.3 历史模拟评估
        6.3.1 回报能力评估
        6.3.2 回报技巧评估
    6.4 典型个例年检验
    6.5 本章小结
第七章 总结和展望
    7.1 全文总结
    7.2 工作展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

(2)近50年金华地区冬季降水的水汽输送特征(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冬季降水研究进展
        1.2.2 水汽输送研究进展
        1.2.3 HYSPLIT模型在水汽输送的应用研究
        1.2.4 存在的问题
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 资料与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 数据资料
    2.3 研究方法
        2.3.1 降水距平百分率
        2.3.2 小波分析
        2.3.3 HYSPLIT模型
        2.3.4 Meteo Info软件和聚类分析
        2.3.5 水汽贡献率
        2.3.6 水汽通量
第三章 金华地区冬季降水特征
    3.1 金华地区冬季降水量的年际和年代际变化
        3.1.1 冬季降水量年代际变化特征
        3.1.2 冬季降水量年际变化特征
    3.2 冬季降水天数变化特征
    3.3 极端降水变化特征
    3.4 金华地区冬季降水的周期变化
        3.4.1 冬季降水量的周期变化
        3.4.2 降水天数的周期变化
    3.5 小结
第四章 金华地区冬季降水水汽输送特征
    4.1 轨迹模拟方案
    4.2 金华地区1971~2018 年冬季降水水汽来源和路径
        4.2.1 1971~1977 年冬季降水水汽来源和路径
        4.2.2 1971~1977 年冬季降水水汽输送特征
    4.3 金华地区1978~1999 年冬季降水水汽输送特征
        4.3.1 1978~1999 年冬季降水水汽来源和路径
        4.3.2 1978~1999 年冬季降水水汽输送特征
    4.4 金华地区2000~2018 年冬季降水水汽输送特征
        4.4.1 2000~2018 年冬季降水水汽来源和路径
        4.4.2 2000~2018 年冬季降水水汽输送特征分析
    4.5 金华地区冬季降水不同时间段水汽输送特征对比分析
    4.6 成因分析
        4.6.1 东亚冬季风
        4.6.2 ENSO
        4.6.3 印度洋海温偶极子(IOD)
        4.6.4 局地蒸发
    4.7 小结
第五章 金华地区冬季典型异常降水事件成因分析
    5.1 降水过程分析
    5.2 轨迹模拟方案
    5.3 1972 年冬季降水偏多事件成因分析
        5.3.1 水汽通道分析
        5.3.2 水汽通量分析
        5.3.3 其他成因分析
    5.4 1998 年降水偏少事件成因分析
        5.4.1 水汽通道分析
        5.4.2 水汽通量分析
        5.4.3 其他成因分析
    5.5 2018 年降水偏多事件成因分析
        5.5.1 水汽通道分析
        5.5.2 水汽通量分析
        5.5.3 其他成因分析
    5.6 小结
第六章 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者在学期间所取得的科研成果
致谢

(3)西北地区农业干旱灾害风险评估(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 干旱评估研究进展
        1.2.2 灾害风险评估研究进展
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 气候要素及致灾因子时空变化特征
        1.3.2 致灾因子对气候变化的响应
        1.3.3 农业干旱灾害风险评价
第二章 研究区概况与研究方法
    2.1 研究区概况
    2.2 数据来源
    2.3 基本研究方法
        2.3.1 M-K突变检验法
        2.3.2 滑动平均值法
        2.3.3 层次分析法
        2.3.4 反距离权重法
        2.3.5 自然间断点法
        2.3.6 小波周期分析
        2.3.7 交叉小波分析
        2.3.8 相关系数
第三章 西北地区气候和致灾因子变化特征分析
    3.1 气候因素时空变化特征
        3.1.1 降水时空变化特征
        3.1.2 气温时间变化特征
    3.2 致灾因子时空分布特征
        3.2.1 时间变化特征
        3.2.2 空间变化特征
    3.3 小结
第四章 致灾因子对气候变化的响应
    4.1 ENSO事件(Nino3.4)
    4.2 北极涛动(AO)和北大西洋涛动(NAO)
    4.3 太平洋年代际振荡指数(PDO)
    4.4 亚洲纬向环流指数(AZCI)和亚洲经向环流指数(AMCI)
    4.5 太阳黑子数
    4.6 小结
第五章 西北地区干旱灾害风险时空分布特征
    5.1 干旱灾害风险指标体系
        5.1.1 构建指标体系
        5.1.2 干旱灾害风险评价流程
    5.2 干旱灾害风险时空分布特征
        5.2.1 致灾因子危险性分布特征
        5.2.2 承灾体暴露性分布特征
        5.2.3 孕灾环境脆弱性分布特征
        5.2.4 防灾能力可靠性分布特征
    5.3 干旱综合风险分布特征
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历

(4)青藏高原沙漠化逆转及其对高原气候突变的响应(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 气候变化与沙漠化的关系
    1.4 存在的问题
    1.5 研究的主要内容
    1.6 预期特色和可能创新点
    1.7 章节安排
第二章 资料和方法
    2.1 资料
    2.2 方法
第三章 青藏高原沙漠化逆转特征
    3.1 青藏高原NDVI变化
    3.2 青藏高原沙漠化时空变化特征
    3.3 荒漠化与沙化状况的监测
    3.4 本章小结
第四章 青藏高原气候变化及其与植被的关系
    4.1 高原气温的时空变化特征
    4.2 高原降水的时空变化特征
    4.3 高原风速的时空变化特征
    4.4 青藏高原季风变化及其各气候因子之间的关系
    4.5 青藏高原气候因子及季风变化与植被的关系
    4.6 本章小结
第五章 高原积雪冻土的变化及其与植被的关系
    5.1 高原积雪日数的气候特征
    5.2 青藏高原冻土的气候特征
    5.3 青藏高原积雪冻土与气候因子的关系
    5.4 青藏高原积雪冻土与植被的关系
    5.5 本章小结
第六章 南海季风与高原沙漠化逆转的关系
    6.1 南海夏季风建立与结束日期的气候特征
    6.2 南海夏季风与高原冬季积雪日数的关系
    6.3 南海夏季风结束日期与高原季风的关系
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 主要结论
    7.2 研究特色及创新点
    7.3 存在的不足与工作展望
参考文献
作者简介
致谢

(5)赣江流域干旱时空演变特征及重现期分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 干旱指标研究进展
        1.2.2 干旱特征分析方法研究进展
        1.2.3 气候变化对干旱的影响研究进展
        1.2.4 赣江流域干旱研究进展
    1.3 现存问题、研究内容和技术路线
        1.3.1 现存问题
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
第2章 研究区概况及数据
    2.1 研究区概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 气候条件
        2.1.4 水文特征
        2.1.5 干旱灾害
    2.2 数据来源
第3章 赣江流域近60年气候演变特征分析
    3.1 研究方法
        3.1.1 Mann-Kendall检验法
        3.1.2 小波分析
        3.1.3 滑动t检验
    3.2 气温的变化特征分析
        3.2.1 年际变化
        3.2.2 突变分析
        3.2.3 周期分析
    3.3 降水的变化特征分析
        3.3.1 年内变化特征
        3.3.2 年际变化特征
        3.3.3 突变分析
        3.3.4 周期分析
        3.3.5 空间分布特征
    3.4 本章小结
第4章 赣江流域干旱特征及气候影响分析
    4.1 研究方法
        4.1.1 标准化降水蒸散发指数
        4.1.2 主成分分析(PCA)
        4.1.3 重心迁移法
        4.1.4 游程理论
    4.2 SPEI多时间尺度及其适用性
    4.3 干旱时间变化规律
        4.3.1 年变化
        4.3.2 季节变化
        4.3.3 周期变化
    4.4 干旱空间变化规律
        4.4.1 干旱特征的PCA分析
        4.4.2 干旱重心时空迁移
    4.5 气候变化对干旱特征的影响
        4.5.1 气候因子与干旱相关性分析
        4.5.2 气候变化下干旱特征的改变
    4.6 近年典型干旱年空间分布对比
    4.7 本章小结
第5章 基于游程理论的赣江流域干旱特征分析
    5.1 干旱历时和烈度的时空变化特征
        5.1.1 时间变化特征
        5.1.2 空间变化特征
    5.2 单变量边缘分布建模
        5.2.1 单变量边缘分布函数的选取
        5.2.2 边缘分布参数估计
        5.2.3 单变量边缘分布函数拟合度评价
        5.2.4 边缘分布函数相关性度量
    5.3 单变量重现期
    5.4 本章小结
第6章 基于copula函数的干旱特征二维联合分析
    6.1 Copula函数
        6.1.1 Copula函数定义与性质
        6.1.2 Copula函数的选择
        6.1.3 Copula拟合度评价
        6.1.4 干旱历时和烈度的联合重现期
    6.2 单站点分析
    6.3 赣江流域干旱重现期
    6.4 本章小结
第7章 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(6)滇中引水工程主要受水区水汽输送及其收支特征研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与选题意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目标及内容
    1.4 技术路线
第二章 研究区概况及多源数据处理方法
    2.1 研究区概况
    2.2 多源数据及处理方法
第三章 水汽含量特征分析
    3.1 水汽含量空间分布
    3.2 水汽含量时间分布
    3.3 水汽含量周期、趋势变化分析
    3.4 本章小结
第四章 水汽输送特征分析
    4.1 水汽通量及水汽通量散度
    4.2 滇中引水工程主要受水区水汽输送特征
    4.3 水汽辐合与辐散特征
    4.4 本章小结
第五章 水汽收支特征分析
    5.1 水汽收支
    5.2 滇中引水工程主要受水区水汽收支特征
    5.3 本章小结
第六章 滇中引水工程主要受水区水汽输送与降水关系
    6.1 资料和方法
    6.2 滇中引水工程主要受水区降水时空变化
    6.3 水汽输送变化与研究区降水时空分布关系探讨
    6.4 本章小结
第七章 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间参与的科研项目及发表论文

(7)基于数据融合的丰满水库长期径流预报研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和目标
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目标
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 三大尺度因子径流预报研究
        1.2.2 因子相关性分析
        1.2.3 传统统计预报模型
        1.2.4 现代水文预报模型
        1.2.5 研究进展的总结
    1.3 本文研究介绍
        1.3.1 研究问题
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 研究内容
        1.3.4 技术路线图
第二章 径流预报技术的系统分析
    2.1 来水丰枯的影响机理
        2.1.1 热量与引力作用
        2.1.2 地形和海陆分布作用
    2.2 来水预报基于的基本特性
        2.2.1 周期性
        2.2.2 有序性
        2.2.3 遥相关性
        2.2.4 结构特性
    2.3 来水与极端来水预报的思路
        2.3.1 预报因子基于空间尺度的分类
        2.3.2 预报因子基于时间尺度的分类
        2.3.3 预报值基于预报特征的分类
        2.3.4 基于信息融合的流域来水预报
    2.4 研究流域分析
        2.4.1 流域介绍
        2.4.2 流域丰枯机理
    2.5 小结
第三章 三大尺度因子与径流的统计分析
    3.1 天文尺度因子相位与流域来水规律分析
        3.1.1 太阳黑子相对数
        3.1.2 月球赤纬角
        3.1.3 24节气阴历日期
    3.2 全球尺度因子相位与流域来水规律分析
        3.2.1 ENSO事件的发生与结束时间与流域来水丰枯的关系
        3.2.2 ENSO事件特征值与流域来水丰枯的关系
    3.3 流域尺度因子相位与流域来水规律分析
        3.3.1 谚语机理分析
        3.3.2 气象因子与来水属性级别统计分析
    3.4 因子数值与流域来水统计分析方法
        3.4.1 基础数据处理
        3.4.2 相关性分析的方法
    3.5 因子相关性分析结果
        3.5.1 天文因子相关性分析
        3.5.2 气象因子相关性分析
        3.5.3 天文因子+海洋大气因子+气象因子相关性分析
    3.6 结果分析
        3.6.1 因子相位与流域来水规律
        3.6.2 因子数值与流域来水相关性
    3.7 小结
第四章 基于智能学习的预报因子融合的径流预报
    4.1 预报方法
        4.1.1 神经网络
        4.1.2 决策树和随机森林
        4.1.3 支持向量机
    4.2 数据处理的方法
        4.2.1 预报因子的处理
        4.2.2 预报值的处理
        4.2.3 预报值的评判指标
        4.2.4 模型和因子优选的TOPSIS-模糊综合评判法
    4.3 建模预报
    4.4 结果统计分析
        4.4.1 流域水量回归预报结果分析
        4.4.2 流域来水量7级分类预报结果分析
        4.4.3 流域来水量3级分类预报结果分析
        4.4.4 33个因子方案分析
        4.4.5 预报结果的最优方案
        4.4.6 最优方案的预报结果分析
    4.5 小结
第五章 基于相似性分析的预报因子融合的径流预报
    5.1 相位对比法
        5.1.1 基本原理
        5.1.2 预报结果分析
    5.2 相似模糊推理法
        5.2.1 模糊推理法的基本原理
        5.2.2 相似度的计算方法
        5.2.3 主成分分析法计算权重
        5.2.4 TOPSIS-模糊综合评判法优选最优模型
        5.2.5 预报模型的建立
    5.3 模糊推理法预报
        5.3.1 因子组合分析
        5.3.2 误差评定与优选判别
    5.4 模糊推理法因子二次筛选
        5.4.1 因子进出法寻优
        5.4.2 因子进出法实例分析
    5.5 模糊推理法预报结果
    5.6 结果分析
    5.7 小结
第六章 基于天文因子对比法的预报结果融合的径流预报
    6.1 天文因子对比法机理分析
    6.2 预报方法1-单一天文因子对比法
        6.2.1 24节气阴历日期对比法
        6.2.2 太阳黑子相对数对比法
        6.2.3 月球赤纬角对比法
    6.3 预报方法2-天文因子对比法预报结果的融合
        6.3.1 天文因子预报结果的线性融合
        6.3.2 天文因子融合法-主次因子对比法
        6.3.3 天文因子融合法的修正
        6.3.4 天文因子融合法定量预报
    6.4 小结
第七章 基于点聚图法的预报结果融合的径流预报
    7.1 点聚图法
        7.1.1 点聚图的制作
        7.1.2 预报方案
    7.2 24节气阴历日期点聚图预报
        7.2.1 极端来水年24节气阴历日期的聚类特性
        7.2.2 24节气阴历日期聚类预报方法
        7.2.3 24节气阴历日期聚类分析建模
        7.2.4 基于聚类分析的来水预报
    7.3 月球赤纬角和太阳黑子相对数点聚图预报
        7.3.1 月球赤纬角聚类预报方法
        7.3.2 太阳黑子相对数聚类预报方法
    7.4 海洋大气因子与流域气象因子点聚图预报
    7.5 多尺度因子点聚图预报结果融合
    7.6 小结
第八章 基于来水结构融合的极端径流预报
    8.1 基本定义
    8.2 预报方法
        8.2.1 一般来水结构预报-多方法预报结果融合
        8.2.2 极端来水结构预报
        8.2.3 基于改进可公度网络结构的极值点结构预报
        8.2.4 极端来水年预报
    8.3 实例应用
        8.3.1 一般来水结构分析
        8.3.2 极端来水结构分析
        8.3.3 极值点结构的确定及极端来水年预报分析
        8.3.4 连续极端来水年预报分析
    8.4 讨论
    8.5 小结
第九章 结论与展望
    9.1 结论
    9.2 展望
    9.3 创新性
附表
参考文献
科研及发表论文情况
致谢

(8)两类ENSO背景下中国东部夏季降水10-20d低频振荡特征的对比研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 ENSO事件分类的研究进展
        1.2.2 不同分布型ENSO事件对全球及中国降水异常的影响
        1.2.3 不同ENSO事件与大气低频振荡
        1.2.4 大气低频振荡与低频降水
    1.3 存在的问题
    1.4 本文主要研究内容
第二章 资料与方法
    2.1 资料说明
    2.2 方法说明
第三章 两类ENSO关键区夏季降水的低频特征
    3.1 ENSO事件的分型及研究区域的选取
    3.2 研究区域内夏季降水的低频特征
    3.3 低频降水的大气环流特征
    3.4 本章小结
第四章 CP型 ENSO中国东部夏季降水10-20d低频振荡特征的对比研究
    4.1 对流层高层低频环流场及波作用通量影响的对比
        4.1.1 对流层高层散度场,流函数场的低频特征
        4.1.2 对流层高层低频高度场及波作用通量的输送特征
    4.2 对流层中层低频高度场影响的对比
    4.3 对流层低层低频风场及低频散度场影响的对比
    4.4 低频水气输送及低频垂直运动影响的对比
    4.5 本章小结
第五章 EP型 ENSO中国东部夏季降水10-20d低频振荡特征的对比研究
    5.1 对流层高层低频环流场及波作用通量影响的对比
        5.1.1 对流层高层散度场,流函数场的低频特征
        5.1.2 对流层高层低频高度场及波作用通量的输送特征
    5.2 对流层中层低频高度场影响的对比
    5.3 对流层低层低频风场及低频散度场影响的对比
    5.4 低频水气输送及低频垂直运动影响的对比
    5.5 本章小结
第六章 结论
    6.1 全文总结
    6.2 问题及展望
致谢
参考文献
研究工作简介

(9)安徽省汛期降水特征分析(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 降水时空特征分析
        1.2.2 ENSO事件与降水量的关系
    1.3 目前研究存在的问题
    1.4 研究方法与内容
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线图
第二章 基于主成分的安徽省汛期降水空间聚类
    2.1 基于主成分的聚类分析原理
    2.2 安徽省汛期降水的空间聚类
    2.3 安徽省汛期降水的空间规律分析
        2.3.1 安徽省汛期降水的空间规律
        2.3.2 安徽省汛期降水日数的空间规律
    2.4 小结
第三章 安徽省汛期不同等级降水特征分析
    3.1 四类区域汛期降水的时间特征分析
        3.1.1 汛期降水的年际变化
        3.1.2 汛期降水的时间突变
        3.1.3 汛期降水的周期规律
        3.1.4 汛期降水的未来趋势
    3.2 汛期不同等级降水的时间特征分析
        3.2.1 淮北汛期不同等级降水的年际变化和周期规律
        3.2.2 淮河沿岸汛期不同等级降水的年际变化和周期规律
        3.2.3 江淮汛期不同等级降水的年际变化和周期规律
        3.2.4 江南汛期不同等级降水的年际变化和周期规律
        3.2.5 汛期不同等级降水的时间突变
        3.2.6 汛期不同等级降水的未来趋势
    3.3 汛期不同等级降水量和降水日的关系
    3.4 汛期大雨日和暴雨日的特征分析
        3.4.1 汛期大雨日和暴雨日的年际变化
        3.4.2 汛期大雨日和暴雨日的时间突变
        3.4.3 汛期大雨日和暴雨日的周期规律
        3.4.4 汛期大雨日和暴雨日的未来趋势
    3.5 小结
第四章 安徽省汛期降水与ENSO事件的关系
    4.1 汛期旱涝等级划分
    4.2 ENSO事件的确定和划分
        4.2.1 ENSO事件的确定
        4.2.2 ENSO事件次年划分
    4.3 安徽省汛期降水对ENSO事件的响应
        4.3.1 淮北汛期降水对ENSO事件的响应
        4.3.2 淮河沿岸汛期降水对ENSO事件的响应
        4.3.3 江淮汛期降水对ENSO事件的响应
        4.3.4 江南汛期降水对ENSO事件的响应
        4.3.5 典型水旱年与ENSO事件的关系
    4.4 安徽省汛期降水与ENSO事件其它指标的关系
        4.4.1 淮北汛期降水与ENSO事件其它指标的关系
        4.4.2 淮河沿岸汛期降水与ENSO事件其它指标的关系
        4.4.3 江淮汛期降水与ENSO事件其它指标的关系
        4.4.4 江南汛期降水与ENSO事件其它指标的关系
    4.5 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(10)中国西部气象干旱时空演变特征研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 干旱研究进展
        1.2.2 极端高温研究进展
    1.3 本文研究内容
        1.3.1 问题的提出
        1.3.2 拟解决的科学问题
        1.3.3 论文章节安排
    参考文献
第二章 资料与研究方法
    2.1 资料
    2.2 研究方法
        2.2.1 SPEI计算
        2.2.2 相关系数及滞后相关系数
        2.2.3 小波分析
        2.2.4 区域平均计算方法
        2.2.5 反距离权重插值
        2.2.6 百分位阈值法
第三章 中国西南地区干旱影响因子及前兆信号
    3.1 引言
    3.2 西南地区干旱特征分析
        3.2.1 西南地区干旱强度特征
        3.2.2 西南地区干旱时空分布特征
        3.2.3 西南地区干旱突变检测分析
        3.2.4 西南地区干旱相关分析
    3.3 西南干旱的前兆信号
        3.3.1 不同尺度同期相关分析
        3.3.2 不同尺度滞后相关分析
    3.4 结论
    参考文献
第四章 中国西北地区不同强度干旱的年代际特征
    4.1 引言
    4.2 不同强度干旱的时间演变规律
    4.3 不同强度干旱的空间分布特征
    4.4 结论与讨论
    参考文献
第五章 中亚极端高温事件的时空分布特征
    5.1 引言
    5.2 方法
        5.2.1 中亚地区近70年来平均气温的分布及统计特征
        5.2.2 阈值的空间分布特征
    5.3 中亚极端高温事件强度、频次的年代际特征
    5.4 中亚极端高温事件趋势的空间分布特征
    5.5 结论与讨论
    参考文献
第六章 总结和展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文

四、新疆北部雨季降水的小波分析和对ENSO的响应关系研究(论文参考文献)

  • [1]青藏高原冬季降水异常的关键环流及对热带海温的响应研究[D]. 申红艳. 兰州大学, 2021
  • [2]近50年金华地区冬季降水的水汽输送特征[D]. 叶佳意. 浙江师范大学, 2021(02)
  • [3]西北地区农业干旱灾害风险评估[D]. 李大驰. 西北农林科技大学, 2021(01)
  • [4]青藏高原沙漠化逆转及其对高原气候突变的响应[D]. 蒋元春. 南京信息工程大学, 2020(01)
  • [5]赣江流域干旱时空演变特征及重现期分析[D]. 韩会明. 南昌大学, 2020(01)
  • [6]滇中引水工程主要受水区水汽输送及其收支特征研究[D]. 叶凤艳. 昆明理工大学, 2020(04)
  • [7]基于数据融合的丰满水库长期径流预报研究[D]. 雷冠军. 中国水利水电科学研究院, 2020(04)
  • [8]两类ENSO背景下中国东部夏季降水10-20d低频振荡特征的对比研究[D]. 蔡聪. 南京信息工程大学, 2019(04)
  • [9]安徽省汛期降水特征分析[D]. 王雅燕. 合肥工业大学, 2019(01)
  • [10]中国西部气象干旱时空演变特征研究[D]. 柏庆顺. 扬州大学, 2019(02)

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北疆雨季降水的小波分析及其对ENSO的响应
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