区域性气象干旱时空演化规律和联合概率分析

发布时间：2020-11-13 12:01

　　 受全球气候变化的影响,世界各地的气象、水文因素正发生着显著的变化,其变化幅度已经超过了地球本身自然变动的范围,使得各地干旱事件频率明显增加,持续时间和严重程度均有恶化趋势,干旱问题日益凸显。而传统干旱研究往往以单站为研究对象,很难全面表征干旱这种种区域性、长期性的复杂自然灾害,因此有必要采用区域干旱事件识别方法进行区域干旱事件的识别,并进行时空分布规律的研究以及干旱风险的评价,这对提升研究区防灾减灾能力,保证经济社会、自然生态安全有着重要意义。本文采用区域气象干旱事件识别方法识别出研究区内区域气象干旱事件,在此基础上提取历时、影响面积、过程强度三个方面的多项指标,分析其时空变化规律,并构建综合干旱指标以度量干旱事件的严重程度;采用ES法构建干旱事件的复杂网络,构建传播强度、传播方向和传播距离三个指标衡量区域干旱事件总体的传播特征;采用二维和三维Copula函数进行区域干旱事件历时、影响面积和过程强度的联合概率分析,评估研究区的干旱风险。取得的主要认识如下:(1)本文采用的区域气象干旱事件识别方法能够较好的识别出研究区内的干旱事件,能全面的提取出该事件的历时、影响面积、过程强度、逐日空间中心等多个指标,以全面衡量干旱事件的严重程度。(2)研究区在1961~2015年中共识别出179次区域气象干旱事件,整个研究区的气象干旱历时、影响面积和累积过程强度存在增加趋势,总体上自90年代以来趋于严重。(3)研究区中南部地区干旱事件向外传播可能性较高,中西部地区更容易受到其他地区干旱事件的影响。山西、河南等部分地区是干旱事件传播中的汇区,安徽、江苏等地则是干旱事件传播中的源区。(4)研究区干旱传播优势方位具有明显的区域性,中西部地区更容易受其西部干旱事件的影响,而其他地区干旱事件更有可能向外界传播,传播方位总体上呈向四周扩散的特点。研究区的大多数节点之间的连接十分紧密,且均有着较远的干旱传播距离。(5)在实际抗旱减灾工作中,三维联合概率分析更为全面。历时在100~200d范围内、影响面积达50%、干旱程度达重旱的干旱事件,以及历时为100d左右、影响面积达75%、干旱程度达重旱的干旱事件发生风险极高,应当予以重视。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P426.616
【部分图文】：

3）南水北调东线、中线工程水北调工程是我国的战略性水资源水安全工程，也是是迄今为止世的调水工程，工程横穿长江、淮河、黄河、海河四大流域，涉及十区、直辖市）。自 20 世纪 50 年代的提出构想，随后几十年的大规全面论证研究，至 2002 年底的东线工程正式开工和 2005 年底中线水库加高工程的正式动工，直至 2013 年 11 月东线一期工程正式014 年 12 月中线工程一期正式通水运行，整个南水北调工程历经数成效，将来东线、中线、西线全部建成，与长江、淮河、黄河、海构成我国中部地区水资源“四横三纵、南北调配、东西互济”的总体调水规模为年调水量 448 亿 m3，其中东线 148 亿 m3，中线 130 亿0 亿 m3，将解决我国北方地区，尤其是黄淮海流域的水资源短缺问区经济结构调整包括产业结构、地区结构调整创造机会和空间。同游地区补充水量，为提高西北地区水资源承载能力创造了条件。随的改善，经济社会发展后劲得到发挥，将创造更多的劳动就业机会量的农业供水效益、防洪效益、航运效益、排涝效益和生态环境效

东线和中线工程的供水区和受水区传播规律，并进行干旱风险性分析程的调水规划以及北方受水区的水克斯 普朗克学会气象研究所（M的全球陆面模式数据（https://code.m含了全球陆面多种气象数据，数据日平均温度、日平均风速、日相对1日至2015年12月31日，空间范围为空间分辨率为 0.5° 0.5°，共 619 个全球陆面模式数据，在本研究区使准确性，采用中国气象数据网提供据（http://data.cma.cn/），根据距离气象研究所提供的陆面模式数据相及国家气象站点插值数据，二者相

图 3-13 单站累积干旱日数及累计过程强度统计（a. 累积干旱日数；b. 累积过程强度）Figure 3-13Accumulated days and strength (a.Accumulated days; b.Accumulated strength)相较于传统的干旱识别方法，以事件为对象的区域干旱识别方法可以针对单次事件详细了解该事件在干旱历时中的每一天的过程强度和影响面积的空间演化特征。以第 69 号区域干旱事件为例，该次干旱开始于 1981 年 9 月 7 日，结束于 1981 年 10 月 21 日，历时 45d；累积影响面积 10513，单日最大影响面积 416A；累积过程强度-17024，最大过程强度-3.961；综合指数 0.23。图 3-14a 是第 69 号区域干旱事件的干旱日数分布，即该事件影响范围内的站点各自的干旱天数，该事件影响范围为 470A，达研究区总面积的 76%。由各站的干旱天数可以看出：湖北部分地区、山东全境、北京天津全境、河北部分地区等地的干旱天数明显高于其他地区，尤其是湖北地区的干旱日数均达到 40d 以上，几乎贯穿整个事件历时。图 3-14b 是第 69 号区域干旱事件的过程强度分布，即该事件影响范围内的站点各自的累积过程强度，山东全境、北京天津及周边地区的过程强度明显高于其他地区。结合图 3-14a 可以发现，虽然湖北地区有最长的干旱日数，但是相应
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本文编号：2882163