变化环境下东江流域水文干旱特征及缺水响应   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

涂新军  陈晓宏  赵勇  杜奕良  马明卫  黎坤 《水科学进展》2016,27(6):810-821

在干旱事件不确定性和枯期径流变异性的双重影响下,水文干旱特征时序非一致性问题为其联合分布模拟带来困难。基于东江干流测站日径流过程数据,采用游程理论提取水文干旱事件,并结合干旱特征均值变化、时序一致性分析及边缘分布模拟,以确定干旱事件融合及剔除评判标准的合理取值。基于Rosenblatt变换Cramer-von Mises检验统计量拟合方法,构建水文干旱特征两变量联合分布Copula模型,并根据同频法设计两变量组合值。通过对比枯期径流变点分隔子序列干旱特征,分析变化环境下东江流域水文干旱特征及缺水响应。结果表明:水文干旱事件融合和剔除的评判标准值分别取0.1和0.3比较合理。干旱特征两变量之间具有较高的正相关性,但不同时间系列不同变量之间的联合分布及边缘分布最优模型并不一致。流域水库尤其是新丰江水库的径流调节作用,对于缓解东江中下游水文干旱效果明显,超阈联合重现期为2年的设计干旱持续时间、总缺水量和最大日缺水量分别减少了63%~71%、71%~84%和30%~47%,但如果要满足东江河道内最小管理流量目标,其依然分别达到了12~18 d、6 114万~9 030万m3和715.0万~929.0万m3。  相似文献   

Prediction of extreme wave heights using neuro wavelet technique     

《Applied Ocean Research》2016

Precise prediction of extreme wave heights is still an evading problem whether it is done using physics based modeling or by extensively used data driven technique of Artificial Neural Network (ANN). In the present paper, Neuro Wavelet Technique (NWT) is used specifically to explore the possibility of prediction of extreme events for five major hurricanes Katrina 2005, Dean 2007, Gustav 2008, Ike 2008, Irene 2011 at four locations (NDBC wave buoys stations)¹ namely; 42040, 42039, 41004, 41041 in the Gulf of Mexico. Neuro Wavelet Technique is employed by combining Discrete Wavelet Transform and Artificial Neural Networks. Discrete wavelet transform analyzes frequency of signal with respect to time at different scales. It decomposes time series into low (approximate) and high (detail) frequency components. The decomposition of approximate components (extreme events in the ocean wave series) can be carried out up to the desired multiple levels in order to provide relatively smooth varying amplitude series. This feature of wavelet transforms make it plausible for predicting extreme events with a better accuracy. In the present study third, fifth and seventh level of decompositions are used which facilitates 3 to 7 times filtering of low frequency events and seems to pay the dividend in the form of better prediction accuracy at extreme events. To develop these Neuro wavelet models to forecast the waves with lead times of 12 hr to 36 hr in advance, previously measured significant wave heights at same locations were used. The results were judged by wave plots, scatter plots and other error measures. From the results it can be concluded that the Neuro Wavelet Technique can be employed to solve the ever eluding problem of accurate forecasting of the extreme events.  相似文献   

热带气旋资料长度对风暴潮危险性评估结果的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘永玲  冯建龙  江文胜  方伟华 《海洋学报》2016,38(3):60-70

热带气旋历史样本数不足一直困扰着风暴潮风险评估研究,本文基于西北太平洋62 a(1949-2010年)历史观测热带气旋事件集资料和用随机模拟方法构造的1000 a模拟热带气旋随机事件集,以福建省连江县为例,开展了资料长度对风暴潮灾害危险性评估结果的影响分析。文中用ADCIRC模型模拟了两种数据集强迫下的风暴潮增水,采用极值Ⅰ型分布法得到了典型重现期的风暴潮增水,经过对计算结果分析发现典型重现期的风暴潮增水计算结果与所用数据资料长度有着密切相关性,数据资料越长,结果越稳定。对于1000 a一遇的风暴潮增水值,使用500 a长度的资料已经趋于稳定,并接近用1000 a资料计算得到的结果。在进行风暴潮危险性评估时,相比用几十年尺度的热带气旋历史数据集,1000 a的热带气旋模拟数据集的计算结果更具实际意义。  相似文献   

全新世早期弱夏季风事件的精确定位及机制探讨--以湖南莲花洞LHD5石笋为例   总被引：2，自引：0，他引：2  

张华生  殷建军  程海  R Lawrence Edwards  林玉石  唐伟  杨会  涂林玲  王华 《沉积学报》2016,34(2):281-291

全新世早期是太阳辐射加强、全球温度上升,并伴随着冰盖消融的重要时期,而其间发生的冷事件以及亚洲季风区的弱夏季风事件的成因一直是全新世早期研究的重点。对亚洲季风-海洋-极地联系研究有着重要的意义。通过分析湖南莲花洞LHD5石笋28个U/Th年龄和535个氧同位素数据重建了全新世亚洲季风演化特征,其中全新世早期分辨率达8年。LHD5石笋记录到YD结束时间为11748±30 a B.P.,全新世开始于11684±39 a B.P.,转换时间约为64年,与格陵兰gicc05记录在误差范围内一致。LHD5石笋记录到全新世早期6次弱夏季风事件,事件年龄中心点分别为11461±34 a B.P.、10354±36 a B.P.、9957±25 a B.P.、9062±36 a B.P.、8744±23 a B.P.、8144±24 a B.P.,其δ18O值的波动幅度分别为1.08‰、0.94‰、0.66‰、0.90‰、0.55‰、1.02‰,这些弱季风事件在亚洲季风区具有普遍的区域意义。除8.2 ka事件之外,10 ka B.P.之前的弱季风事件除了受到太阳活动的影响,还受到北大西洋IRD事件的影响,而之后更多地受到太阳活动和ITCZ南移的影响。  相似文献   

Stable isotope analysis of consumer food webs indicates ecosystem recovery following prolonged drought in a subtropical estuarine lake     

MS Bird  R Perissinotto  NAF Miranda  N Peer  JL Raw 《African Journal of Marine Science》2016,38(3):411-422

Assessing changes in food-web structure provides a useful monitoring tool for gauging the resilience of ecosystems in the face of climatic impacts. We consider the ecological resilience of a large estuarine lake (St Lucia Estuary, South Africa) in the wake of an extreme climatic event (prolonged drought). Using carbon and nitrogen stable isotopes, food-web structure was assessed at five sites across the estuary during the winter and spring of 2013. Sampling occurred approximately three years after heavy rains flooded the system and returned it to a relatively diluted state following an almost decade-long drought that decimated food webs in the upper parts of the estuary due to hypersalinity effects. Comparisons of niche width and variance of consumer food webs among sites revealed a general homogenisation of food webs across the entire system, contrasting with the spatial differentiation of food webs documented during the drought phase. Our results indicate that the estuary is able to maintain ecological resilience at the whole-system level in the face of an extreme drought. This is likely facilitated by source pools of species residing in the relatively stable lower estuary, which are able to rapidly recolonise areas denuded by drought in the upper estuary.  相似文献   

Radiative effects on torrential rainfall during the landfall of Typhoon Fitow (2013)     

Lingyun Lou  Xiaofan Li 《大气科学进展》2016,33(1):101-109

Cloud microphysical and rainfall responses to radiative processes are examined through analysis of cloud-resolving model sensitivity experiments of Typhoon Fitow(2013) during landfall.The budget analysis shows that the increase in the mean rainfall caused by the exclusion of radiative effects of water clouds corresponds to the decrease in accretion of raindrops by cloud ice in the presence of radiative effects of ice clouds,but the rainfall is insensitive to radiative effects of water clouds in the absence of radiative effects of ice clouds.The increases in the mean rainfall resulting from the removal of radiative effects of ice clouds correspond to the enhanced net condensation.The increases(decreases) in maximum rainfall caused by the exclusion of radiative effects of water clouds in the presence(absence) of radiative effects of ice clouds,or the removal of radiative effects of ice clouds in the presence(absence) of radiative effects of water clouds,correspond mainly to the enhancements(reductions) in net condensation.The mean rain rate is a product of rain intensity and fractional rainfall coverage.The radiation-induced difference in the mean rain rate is related to the difference in rain intensity.The radiation-induced difference in the maximum rain rate is associated with the difference in the fractional coverage of maximum rainfall.  相似文献   

江苏地区一次罕见持续性强浓雾过程的成因分析   总被引：5，自引：1，他引：4  

焦圣明  朱承瑛  朱毓颖  袁成松  祖繁  孙康远 《气象学报》2016,74(2):200-212

2013年11月30日—12月9日,江苏出现持续10 d的强浓雾天气。利用秒级探空资料、能见度资料、江苏省高速公路沿线高时空密度的交通气象观测站资料以及NCEP/NCAR的1°×1°的分析资料,结合天气形势、气象要素、物理量场,对这次持续性强浓雾的特点和形成、维持机制进行分析。结果表明,(1)此次雾过程持续时间长、范围广、强度大、污染重。(2)在大陆高压控制下,江苏长时间处于高压带的均压区内是这次连续性强浓雾过程的重要天气条件。(3)地面辐射冷却、低空下沉气流以及东南暖湿气流是强浓雾形成的重要原因。(4)双层逆温和深厚的逆温层是出现强浓雾的重要热力条件。(5)弱冷空气入侵,是雾体爆发增强的促发因子。   相似文献   

估算雨滴谱Γ分布三参数的阶矩法研究     

熊飞麟  周毓荃 《气象》2016,42(7):777-789

利用2014年8月4—23日山西忻州OTT-Parsivel二代激光雨滴谱仪获得的雨滴谱资料,研究了估算雨滴谱T分布三参数的阶矩法。把降水云分为层状云、积状云、积层混合云三种,采用最小二乘法和阶矩法估算雨滴谱,并在现有阶矩法的研究上,提出一种新矩量组合M036与其他矩量一起分1 min、5 min平均和5 mm滑动平均估算雨滴谱样本的均方根误差和误差谱分布,并进行比较,同时研究了不同降水云雨滴谱三参数随雨强R的变化关系。结果表明:阶矩法估算T分布雨滴谱,M036矩量组合代表雨滴数浓度、液态水含量和雷达反射率因子,三个物理量计算方便,物理意义清晰,实际应用中如能通过探测手段获得三个矩量,就能反演得到云中雨滴谱。阶矩法中M036估算最好;估算三种不同时间雨滴谱样本的均方根误差平均值,M036误差最小;分析三种不同时间雨滴谱样本的均方根误差谱分布,M036谱宽最窄,误差集中;估算三种降水云雨滴谱三参数随雨强R的增大而减少;拟合雨滴谱T分布三参数N_0、μ、λ满足二项式分布且相关系数较好。  相似文献   

黑龙江省非典型环境条件强迫下短时强对流天气特征研究     

吴迎旭  张慧君  周一  孟莹莹  周奕含 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2016,10(6):59-67

本文利用常规气象观测资料、区域自动站加密观测资料、FY-2卫星云图、新一代天气雷达及NECP的1°×1°再分析资料对黑龙江省的2006-2014年冰雹和2008-2014年的强降水在非典型环境条件下表现出的局地要素特征以及卫星和雷达特征进行分析。分析结果显示：较大的对流有效位能、低层强暖空气为对流发生提供了热力不稳定;700hPa湿区配合冰雹500hPa干区和强降水低层弱水汽辐合使得对流具备了有利的水汽垂直分布条件;最终在地面局地辐合的触发下产生了对流;冰雹有较高的0℃层高度和较低的气压;冰雹和强降水有利的海拔高度分别在200-500m和100-200m。卫星云图和雷达上的表现往往比较孤立,移动较快,产生的时间和位置与两个小云块或小云块与大云团合并的时间及位置一致,低层水汽辐合明显时可能会伴有大的云团。雷达回波上冰雹云但很难探测到钩状回波等特征回波,强降水多为原地生消火或列车效应产生。  相似文献   

WRF模式中QNSE方案的湍流长度尺度系数的调整试验研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

徐慧燕  徐亚钦  王智  朱佩君  李小凡  翟国庆 《大气科学》2017,41(2):357-371

边界层参数化方案中湍流混合对数值模拟起着重要的作用,湍流混合作用的恰当描述对于温度、湿度、风场以及降水的准确模拟至关重要。我国长江中下游流域人口密集,暴雨灾害频发,很有必要寻找一种适合该地区降水模拟的边界层参数化方案。本文运用WRF（Weather Research and Forecasting）中尺度数值模式,以QNSE（Quasi-Normal Scale Elimination）边界层参数化方案为基础,将其中湍流混合长度尺度系数调整为可变参数。本文将Noh et al.（2003）提出的Prandtl公式与Janji?提出的修正湍流长度尺度系数的方法相结合,通过考虑非局地项的强迫、地表稳定度与边界层高度对湍流长度尺度系数的影响,强调大气的动力结构特征与热力结构特征对湍流混合的共同影响,从而提高QNSE边界层参数化方案在不同地理环境下的模拟能力。文章通过进行长江中下游地区的典型暴雨试验,将调整参数后的QNSE方案与原方案进行比较,重点分析调整参数后的方案与原方案对关键基本气象要素场、边界层结构特征以及降水的模拟能力,并将模拟结果与观测结果进行对比,结果表明:调整参数后的方案一定程度上改进了地表温度、边界层结构以及降水的模拟效果。进一步研究表明,调整参数后的方案主要通过改变边界层混合缓解水汽混合比、位温模拟方面的误差。  相似文献