Assessing regression‐based statistical approaches for downscaling precipitation over North America          下载免费PDF全文

Jie Chen  François P. Brissette  Robert Leconte 《水文研究》2014,28(9):3482-3504

This paper assesses linear regression‐based methods in downscaling daily precipitation from the general circulation model (GCM) scale to a regional climate model (RCM) scale (45‐ and 15‐km grids) and down to a station scale across North America. Traditional downscaling experiments (linking reanalysis/dynamical model predictors to station precipitation) as well as nontraditional experiments such as predicting dynamic model precipitation from larger‐scale dynamic model predictors or downscaling dynamic model precipitation from predictors at the same scale are conducted. The latter experiments were performed to address predictability limit and scale issues. The results showed that the downscaling of daily precipitation occurrence was rarely successful at all scales, although results did constantly improve with the increased resolution of climate models. The explained variances for downscaled precipitation amounts at the station scales were low, and they became progressively better when using predictors from a higher‐resolution climate model, thus showing a clear advantage in using predictors from RCMs driven by reanalysis at its boundaries, instead of directly using reanalysis data. The low percentage of explained variances resulted in considerable underestimation of daily precipitation mean and standard deviation. Although downscaling GCM precipitation from GCM predictors (or RCM precipitation from RCM predictors) cannot really be considered downscaling, as there is no change in scale, the exercise yields interesting information as to the limit in predictive ability at the station scale. This was especially clear at the GCM scale, where the inability of downscaling GCM precipitation from GCM predictors demonstrates that GCM precipitation‐generating processes are largely at the subgrid scale (especially so for convective events), thus indicating that downscaling precipitation at the station scale from GCM scale is unlikely to be successful. Although results became better at the RCM scale, the results indicate that, overall, regression‐based approaches did not perform well in downscaling precipitation over North America. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Trend and extreme occurrence of precipitation in a mid‐latitude Eurasian steppe watershed at various time scales          下载免费PDF全文

Xixi Wang  Xiaomin Yang  Tingxi Liu  Fengling Li  Ruizhong Gao  Limin Duan  Yanyun Luo 《水文研究》2014,28(22):5547-5560

The confounding effects of step change invalidate the stationarity assumption of commonly used trend analysis methods such as the Mann–Kendall test technique, so previous studies have failed to explain inconsistencies between detected trends and observed large precipitation anomalies. The objectives of this study were to (1) formulate a trend analysis approach that considers nonstationarity due to step changes, (2) use this approach to detect trends and extreme occurrences of precipitation in a mid‐latitude Eurasian steppe watershed in North China, and (3) examine how runoff responds to precipitation trends in the study watershed. Our results indicate that annual precipitation underwent a marginal step jump around 1995. The significant annual downward trend after 1994 was primarily due to a decrease in summer rainfall; other seasons exhibited no significant precipitation trends. At a monthly scale, July rainfall after 1994 exhibited a significant downward trend, whereas precipitation in other months had no trend. The percentage of wet days also underwent a step jump around 1994 following a significant decreasing trend, although the precipitation intensity exhibited neither a step change nor any significant trend. However, both low‐frequency and high‐frequency precipitation events in the study watershed occurred more often after than before 1994; probably as either a result or an indicator of climate change. In response to these precipitation changes, the study watershed had distinctly different precipitation‐runoff relationships for observed annual precipitations of less than 300 mm, between 300 and 400 mm, and greater than 400 mm. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

大型射电望远镜主反射面调整方法研究          下载免费PDF全文

孙正雄  王锦清  虞林峰  张志斌  王广利 《天文学报》2024,65(2):15

随着毫米波天文学和空间通信的重要性日益提高, 对天线性能提出了越来越高的要求, 而天线性能往往受到其反射器表面精度的限制. 微波全息技术是一种快速有效的检测反射面天线表面轮廓的测量技术. 通过微波全息测量得到天线口径场, 计算天马65m射电望远镜反射面与理想抛物面的偏差. 天马65m射电望远镜的主反射面板是放射状的, 有14圈. 面板的每个角都固定在面板下方促动器的螺栓上进行上下移动, 且相邻面板交点处的拐角共用一个促动器. 采用平面拟合的方法可以计算各块面板拐角处的调整值, 但是同一个促动器会得到4个不同的调整量. 通过平面拟合, 同时以天线照明函数为权重的平差计算方法得到相邻面板拐角的一个平差值, 即天马65m射电望远镜1104个促动器的最佳调整值. 通过多次调整和新算法的应用, 天马65m射电望远镜反射面的面形精度逐渐提高到了0.24mm.  相似文献   

小冰期时中国南方地区降水模式的差异研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

肖思雅  李廷勇  陈朝军  黄冉  王涛  吴尧  徐玉珍  邱海英  黄洋阳  李俊云 《地质论评》2021,67(1):56-67

小冰期是过去一千年中全球气候变化的重要事件之一。关于小冰期时中国季风区和西风影响区气候变化的对比研究众多,但是缺乏中国南方地区降水模式时空差异的研究,难以了解中国南方地区降水变化规律。为了系统地了解小冰期时中国南方地区降水的复杂性,本文将中国南方地区划分为东南—华南沿海地区、中部地区以及西南地区三个区域,总共选取了19条高分辨率的古气候记录进行对比研究,主要有以下几点认识:(1)相对于中世纪暖期而言,小冰期期间中国南方东南—华南沿海地区的气候偏湿,这可能与雨带在中国南方的滞留时间延长和沿海地区受台风的影响增强有关。(2)中国中部地区秦岭南麓和神农架高山林区在小冰期时期主要呈"冷湿"的模式,差异在于秦岭南麓区域主要在小冰期中后期偏湿,这与中部其他区域偏"冷干"的模式不同。这种区域差异可能是由于地形地势和大气环流的复杂性导致。(3)中国西南地区受印度夏季风和东亚夏季风的共同影响,且该区域地形复杂,其气候变化在小冰期时期存在更加明显的空间差异,没有呈现出比较一致的降水模式。与小冰期期间的降水变化不同的是,近30年东南—华南沿海地区除了台湾和雷州半岛,其他区域降水明显减少,可能受气温和人类活动等因素的影响。通过结合高分辨率的古气候记录,我们系统分析了中国南方小冰期的干湿模式在时空上的差异及其可能的影响因子,这对于认识小冰期时中国南方不同区域降水的复杂性及未来旱涝灾害的防控具有一定意义。  相似文献   

甘肃省重要古植物化石产地区划及保护利用     

王军  李小强  张海峰  郭兵  任文秀  彭措  冯备战  王玉玺  胡振波 《地质论评》2021,67(3):578-592

古植物化石是地质历史时期各类植物实体或遗迹的残留。对古植物化石产地进行系统的调查和区划研究是开展古生物化石保护和利用工作的基础。在资料研究和实地调查的基础上,对甘肃省24处重要古植物化石产地进行了评价和区划研究。甘肃省古植物化石产地可划分为北山地区、祁连山——河西走廊地区、鄂尔多斯和秦岭地区4个古生物化石大区以及6个古植物化石产地集中区。根据古植物化石产地的科学价值和美学价值,具体从科学性、稀有性、完整性、保存程度、可保护性5个单因素分别对24处重要古植物化石产地进行了评价。在单因素评价基础上进行了综合鉴评,共鉴评出世界级化石产地1处,国家级化石产地7处,省级化石产地16处。根据产地自然区划、行政区划等要素划分了古植物化石产地集中保护区6个。根据保护区内古植物化石产地级别及重要程度,划分出特级保护区2个,重点保护区2个和一般保护区2个。提出对重要古植物化石产地实行化石标本保护加原产地保护的建议。  相似文献   

鄂尔多斯盆地延安地区山西组山2段储层可动流体赋存影响因素分析     

刘江斌 《地质与勘探》2021,57(1):231-240

山2段是鄂尔多斯盆地延安地区致密砂岩气生产的重要层段,目前对其流体赋存规律认识明显不足。因此在铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、高压压汞、恒速压汞、核磁共振测试的基础上,分析该储层可动流体的赋存特征及其影响因素。结果表明:山2储层主要为岩屑石英砂岩和岩屑砂岩,溶蚀孔和晶间孔为主要储集空间,粒间溶孔显著发育。山2储层可动流体饱和度为34.74%～91.83%,平均为69.94%,T2谱多为双峰态,呈左低右高型。储层孔隙度、渗透率、孔隙类型、孔喉特征及胶结物影响可动流体饱和度。孔隙为可动流体提供主要空间,平均孔隙半径越大,平均喉道半径越大,孔喉比越小,可动流体饱和度越高。硅质含量越高,粒间孔保存越好,可动流体饱和度越高。铁方解石含量越高,孔隙破坏越明显,可动流体饱和越低。高岭石含量较高,长石溶孔及晶间孔发育较好,有利于流体流动,可动流体饱和度也较高。  相似文献   

基于恒速压汞技术研究页岩气储层孔隙结构:以湘西北地区五峰组页岩为例     

王静 《地质与勘探》2021,57(2):450-456

页岩气储层孔隙结构是页岩气富集成藏、储层评价和优选有利区的关键参数,区分孔隙和喉道是表征页岩气储层孔隙结构的关键。本文选择4块具有不同渗透率的湘西北地区奥陶系五峰组页岩为研究对象,基于恒速压汞实验讨论孔隙和喉道的大小、分布特征及其相互关系以及与渗透率的联系。结果表明:具有不同渗透率的页岩样品表现为较为相近的孔径分布特征但差异较大的喉道分布特征。页岩样品渗透率的大小与孔隙半径没有明显相关关系;喉道大小及其分布特征是控制低渗储层孔隙结构的关键要素之一。渗透率较低页岩样品的喉道以喉道半径小且集中分布为特征,而渗透率较大页岩样品的喉道以喉道半径大呈分散分布但主要以大喉道为特征。喉道特征是研究页岩气储层储集空间和吸附能力的重要部分,在以后对页岩气的勘探开发中应特别注意及重视。  相似文献   

岩溶泉补给地表溪流二氧化碳脱气作用研究     

蓝高勇  汪智军  殷建军  唐伟  吴夏  杨会 《岩矿测试》2021,(5):720-730

碳酸盐岩风化作用(即岩溶作用)能够吸收大气二氧化碳(CO_2),形成溶解无机碳(DIC,dissolved inorganic carbon),被认为是一种重要的陆地碳汇,其在全球碳收支平衡和未来陆地增汇中可能会有重要贡献。然而,目前对岩溶碳汇的稳定性还存在争议,一些学者认为岩溶地下水出露地表后会发生CO_2脱气,对岩溶碳汇通量估算带来不确定性。本文以广西桂林长流水表层岩溶泉补给的溪流(约2.7km长)为例,利用水化学和同位素质谱仪测试技术,研究了溪水水化学指标和溶解无机碳同位素(δ~(13)C_(DIC))沿流程变化,探讨了溪流CO_2脱气过程、通量及其影响因素,以更好地了解岩溶碳汇的稳定性。结果表明:从泉口向下游,在陡坡地段(C1～C14段,长约270m,坡度约10°),溪水pH值、方解石饱和指数和δ~(13)C_(DIC)沿流程分别升高了0.9、0.9和1.8‰,而CO_2分压、电导率、Ca~(2+)浓度和DIC浓度分别下降了85%、34μS/cm、0.2mmol/L和0.7mmol/L,说明溪水发生了显著的CO_2脱气,并伴随碳酸钙沉淀。而在平缓地段(C18～C26段,长约2.1km,坡度1°),溪水各水化学指标和δ~(13)C_(DIC)变化较小,指示CO_2脱气作用较弱。这些发现表明溪流CO_2脱气受到了地形决定的水动力条件控制。另外,在下游渠段,受支流汇入影响,溪水pH值和方解石饱和指数有所降低,在一定程度上抑制了CO_2脱气。溪流CO_2脱气能够抵消部分岩溶作用固定的大气CO_2量,但是在长流水这一高地势、低流量且有碳酸钙沉积的环境下,其抵消的量也仅占29%。对于在低缓地区受流量很大的岩溶泉/地下河补给的河流,其CO_2脱气作用对岩溶碳汇的影响有限,加之受可能增强的水生光合生物固碳效应影响,岩溶碳汇应具有很高的稳定性。  相似文献   

粤西河台金矿田糜棱岩XRD特征及其地质意义     

师爽  龚朝阳  焦骞骞  许德如  张胜印  常华诚  胡彬 《地质论评》2021,67(5):67060006-67060006

粤西河台金矿区位于钦州湾—杭州湾（钦—杭）结合带南段的云开地区,是典型的受韧性剪切带控制的金矿。然而,对于剪切带中有利于金成矿的地质环境及其成矿过程仍然存在争议。本文在对河台矿区高村矿床进行详细野外地质调查的基础上,通过X射线衍射（XRD）对含金剪切带中各类糜棱岩系列岩石进行系统研究,建立应力变化—成分变异的对比序列,从而进一步揭示剪切变形与金矿化的关系。结果显示,剪切带中白（绢）云母的含量在9%~40%,并且在初糜棱岩、无矿糜棱岩、含矿糜棱岩、无矿超糜棱岩、含矿超糜棱岩中含量呈现出逐渐递增的趋势。白（绢）云母主要为2M1型,b0值分布在0.55505~0.99002 nm之间,在初糜棱岩、无矿糜棱岩和无矿超糜棱岩中逐渐增高,分别形成在低压、中压和高压环境。可见,从初糜棱岩到超糜棱岩,随着变形强度的增加,热液活动也随之增强,从而新生成了大量白（绢）云母。然而,在含矿的糜棱岩和超糜棱岩中还存在一些低压白云母,推测其可能是在后期脆性裂隙中由于流体活动所新形成的。因此,成矿可能经历了两个阶段,即早期的韧性剪切变形阶段导致金的初步富集,后期叠加的脆性破裂阶段形成具有工业品位的矿体。另外,无矿超糜棱岩的石英含量（29.8%）明显低于糜棱岩（44.2%）,推测在形成石英脉型矿体过程中,部分热液可能来自于其围岩超糜棱岩。因此,相对于初糜棱岩和糜棱岩,超糜棱岩中更有利于金矿的形成。  相似文献   

湖北宜昌重要地质遗迹资源特征及发展模式探讨     

阎春波  李姜丽  赵璧  程龙 《地质论评》2021,67(6):67112006-67112006

本文系统总结了湖北宜昌地区省级及省级以上地质遗迹资源,认为该地区地质遗迹分布规律主要可概括为两个方面,一是受控于地形和河流的综合作用,以各类地貌景观遗迹为特点;二是各个地质时代地层剖面齐全,古生物化石产地聚集。其中可归类为世界级地质遗迹点为5个,均以“古生物化石”为核心,分别为三峡地区埃迪卡拉生物群、长阳寒武纪清江生物群、黄花场中奥陶统大坪阶“金钉子”、王家湾上奥陶统赫南特阶“金钉子”和远安三叠系南漳—远安动物群。立足于此,文中首次详细总结了这些地质遗迹点的化石代表、科学及科普意义,并从地质遗迹自身保护和应用方式、地质遗迹载体、地学研学、地质文化的传播和文创科普产品5个方面对古生物地质遗迹资源的发展模式进行了详细探讨,从而为宜昌地区全域地质遗迹开发和旅游提供新思路。  相似文献