基于非线性方法的西北干旱区径流对气候变化的响应研究

发布时间：2024-03-30 03:07

　　西北干旱区以山盆相间的地貌格局为特点,对气候变化的响应尤为敏感;而且气候变化改变了水循环过程,加剧了干旱区水资源的不确定性。同时,气候-水文系统固有的非线性、非平稳性的特点,决定了气候和水文因子具有明显的不规则波动和非线性变化趋势。因此,在全球变化背景下,科学揭示内陆河径流对气候变化的非线性响应特征,对明确干旱区水循环过程演化机理具有重要意义。本研究基于近50年来西北干旱区气象及典型河流(和田河、开都河和黑河)的水文数据,运用集合经验模态分解方法(EEMD)和极点对称模态分解方法(ESMD)等非线性分解方法,从不同时间尺度上分析研究区气候和水文因子的非线性趋势时空变化规律及其关联性,并结合多元线性回归(MLR)、BP神经网络(BPANN)等方法建立径流集合预报模型,从而揭示不同时间尺度上径流对区域气候变化的非线性响应特征。最后,在非线性分解的基础上运用BPANN方法定量评估了西北干旱区典型河流气候变化和人类活动在不同时间尺度上对径流变化的影响。主要研究结果如下:(1)EEMD与ESMD方法都能较好的分解合成信号,并能反映西北干旱区气候因子的非线性变化趋势,分解结果可信度高。1960-2...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1技术路线图

图1.1技术路线图论文创新点研究的创新点主要体现在：1）筛选适用于研究区气候水文系统研究的非线性分解方法，并从多种角度区气温、降水和径流在不同时间尺度上的非线性趋势时空变化特征。2）在对气候水文要素进行非线性分解的基础上，结合多种径流预测模型，区径流模拟预测精度较高的组合模型....

图2.1西北干旱区典型河流位置及站点分布

第2章研究区概况与研究方法究区概况西北干旱区国西北干旱区包括新疆、甘肃的河西走廊、青海柴达木盆地以及内蒙古贺区，地理位置介于E73°-E106°和N35°-N50°之间，总土地面积约占全国国土（图2.1）[68-69]。该区地域辽阔，地处亚欧大陆腹地，气候干燥少雨....

图2.2西北干旱区气象站点分布图

图2.2西北干旱区气象站点分布图阐明不同非线性分解方法对已知信号的分解精度及其在研究区的适用性，本下方法和步骤对EEMD和ESMD的分解结果进行对比分析：，将x为1-56的值代入正弦函数y=8sin[(π/2)x]+9（周期为4）、余弦[(....

图3.51960-2015年西北干旱区年平均降水的变化过程

因此，西北干旱区降水的增20世纪60年代开始，西北干旱区20世纪70年代下降的趋势更加明显；010年与1960-1986年相比，降水的变陈亚宁等[103-104]对西北干旱区降水变值有所下降，但与20世纪80年代相知，其变化具有明显的非线性变化特化过程....

本文编号：3941715