基于Copula函数的陕西省干旱特征分析及应用
发布时间：2021-03-30 20:07
干旱作为一个复杂的和具有一定周期性的气候现象,会对一定区域的农业、水资源、生态环境等方面造成极大的损失和破坏。该论文依托国家自然科学基金项目“生态系统服务权衡”（41722104）,以陕西省为研究对象,基于集合经验模态分解（EEMD）分析陕西省1960-2015年间与干旱密切相关的气候因子的时变趋势;基于游程理论从标准化降水蒸散指数（SPEI）中提取干旱特征变量,拟合不同干旱特征变量的最优边缘分布函数和联合分布函数,分析不同气候区不同等级干旱事件联合重现期的演变趋势,同时考虑拟合的干旱事件重现期在防治实际农作物旱灾损失中的应用;最后结合气候条件及降水径流关系变化分析多年干旱期对产水生态系统功能的影响,讨论引起降水径流关系变化的干旱事件对生态系统管理政策的影响。主要得出以下结论:（1）陕西省不同气候因子在相同时间段内,不同时间尺度上具有其相对稳定的年际和年代际的准周期。基于EEMD分解法能够提取真实可靠的气候变化信号,刻画不同气候因子非线性变化特征,对提高气候因子变化过程中实际演变规律的认知具有重要意义。（2）1960-2015年间陕西省干旱频次整体呈北多南少的特征,干旱频发区主要集中在...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区地理位置
?的 中 国 地 面 气 象 资 料 日 值 数 据 集 （ v3.0 ）(http://cdc.cma.gov.cn/home.do)中 1960-2015 年间陕西省及周边 76 个气象站点的实测数据（图2.2），包括逐日降水量、日最高最低气温、相对湿度、日照时数、风速以及气压等。该数据使用前需对各个站点数据的质量进行严格控制，将各站点中每年缺测 5 日以上的站点直接剔除，对于缺测低于 5 日的数据通过线性拟合进行插补。基于陕西省 DEM 数据结合 ANUSPLIN 软件将陕西省不同气象要素插值为空间分辨率为 1 公里的格点数据。
图 2.3 干旱事件识别的游程图① 当 SPEI 值低于-0.3 时，则初步判定此月发生干旱，如图 2.3 中干旱事件d；② 当干旱历时为 1 个月时件，若 SPEI 值大于-0.5，则不认为这是一次干旱事剔除，如干旱过程 a 和 b，将干旱事件 a 剔除；③ 当相邻两次干旱事件的间隔只有 1 个月同时该月内的 SPEI 值小于 0，则将旱事件合并，如干旱事件 c 和 d。基于游程理论可以从 SPEI 序列中提取出每次干旱事件发生的历时和强度 2 个。干旱历时（Duration, D）表示一次干旱事件从发生到结束所持续的时间，干Severity, S）为在该次干旱事件中 SPEI 累计值的相反数。年尺度干旱事件判定首先计算陕西省各流域内的年 PA 值。负的 PA 值表明当年年降水量低于多年
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于集合经验模态分解北疆降水多尺度变化特征[J]. 罗那那,巴特尔·巴克,吴燕锋. 水土保持研究. 2017(04)
[2]西北干旱半干旱区水资源承载力研究现状与发展趋势[J]. 韩琦,姜纪沂,李瑛,史志广,尹鹏浩. 节水灌溉. 2017(06)
[3]基于游程理论和Copula函数的干旱特征分析及应用[J]. 王晓峰,张园,冯晓明,冯玉,薛亚永,潘乃青. 农业工程学报. 2017(10)
[4]基于降水距平百分率的陕西省干旱时空分布特征[J]. 韦开,王全九,周蓓蓓,何斌. 水土保持学报. 2017(01)
[5]CMIP5气候模式模拟的1850～2014年全球温度变化的集合经验模态分解[J]. 魏萌,乔方利. 中国科学:地球科学. 2016(12)
[6]基于SPEI和NDVI的中国流域尺度气象干旱及植被分布时空演变[J]. 王兆礼,黄泽勤,李军,钟睿达,黄文炜. 农业工程学报. 2016(14)
[7]游程理论和Copula函数在二维干旱变量联合分布中的应用[J]. 李天水,王顺,庄文化,刘铁刚. 干旱区资源与环境. 2016(06)
[8]基于修订Copula函数的中国干旱特征研究[J]. 陈再清,侯威,左冬冬,胡经国. 干旱气象. 2016(02)
[9]基于SPI的渭北黄土高原干旱时空特征[J]. 王晓峰,胡春艳,卫伟,于洋. 生态环境学报. 2016(03)
[10]黄土高原次降雨径流产沙变化及其与雨强和植被盖度变化的相关性[J]. 罗娅,杨胜天,刘晓燕,周秋文,董国涛. 干旱区研究. 2015(04)
博士论文
[1]干旱胁迫对生物多样性与生态系统功能关系的影响[D]. 王江.中山大学 2006
硕士论文
[1]基于Copula的汾河上游水文干旱频率的多时间尺度分析[D]. 任璐.太原理工大学 2016
[2]基于集合经验模态分解（EMD-EEMD）的中国夏季降水预报方法的研究[D]. 任冉.南京信息工程大学 2014
本文编号：3110073
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区地理位置
?的 中 国 地 面 气 象 资 料 日 值 数 据 集 （ v3.0 ）(http://cdc.cma.gov.cn/home.do)中 1960-2015 年间陕西省及周边 76 个气象站点的实测数据（图2.2），包括逐日降水量、日最高最低气温、相对湿度、日照时数、风速以及气压等。该数据使用前需对各个站点数据的质量进行严格控制，将各站点中每年缺测 5 日以上的站点直接剔除，对于缺测低于 5 日的数据通过线性拟合进行插补。基于陕西省 DEM 数据结合 ANUSPLIN 软件将陕西省不同气象要素插值为空间分辨率为 1 公里的格点数据。
图 2.3 干旱事件识别的游程图① 当 SPEI 值低于-0.3 时，则初步判定此月发生干旱，如图 2.3 中干旱事件d；② 当干旱历时为 1 个月时件，若 SPEI 值大于-0.5，则不认为这是一次干旱事剔除，如干旱过程 a 和 b，将干旱事件 a 剔除；③ 当相邻两次干旱事件的间隔只有 1 个月同时该月内的 SPEI 值小于 0，则将旱事件合并，如干旱事件 c 和 d。基于游程理论可以从 SPEI 序列中提取出每次干旱事件发生的历时和强度 2 个。干旱历时（Duration, D）表示一次干旱事件从发生到结束所持续的时间，干Severity, S）为在该次干旱事件中 SPEI 累计值的相反数。年尺度干旱事件判定首先计算陕西省各流域内的年 PA 值。负的 PA 值表明当年年降水量低于多年
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于集合经验模态分解北疆降水多尺度变化特征[J]. 罗那那,巴特尔·巴克,吴燕锋. 水土保持研究. 2017(04)
[2]西北干旱半干旱区水资源承载力研究现状与发展趋势[J]. 韩琦,姜纪沂,李瑛,史志广,尹鹏浩. 节水灌溉. 2017(06)
[3]基于游程理论和Copula函数的干旱特征分析及应用[J]. 王晓峰,张园,冯晓明,冯玉,薛亚永,潘乃青. 农业工程学报. 2017(10)
[4]基于降水距平百分率的陕西省干旱时空分布特征[J]. 韦开,王全九,周蓓蓓,何斌. 水土保持学报. 2017(01)
[5]CMIP5气候模式模拟的1850～2014年全球温度变化的集合经验模态分解[J]. 魏萌,乔方利. 中国科学:地球科学. 2016(12)
[6]基于SPEI和NDVI的中国流域尺度气象干旱及植被分布时空演变[J]. 王兆礼,黄泽勤,李军,钟睿达,黄文炜. 农业工程学报. 2016(14)
[7]游程理论和Copula函数在二维干旱变量联合分布中的应用[J]. 李天水,王顺,庄文化,刘铁刚. 干旱区资源与环境. 2016(06)
[8]基于修订Copula函数的中国干旱特征研究[J]. 陈再清,侯威,左冬冬,胡经国. 干旱气象. 2016(02)
[9]基于SPI的渭北黄土高原干旱时空特征[J]. 王晓峰,胡春艳,卫伟,于洋. 生态环境学报. 2016(03)
[10]黄土高原次降雨径流产沙变化及其与雨强和植被盖度变化的相关性[J]. 罗娅,杨胜天,刘晓燕,周秋文,董国涛. 干旱区研究. 2015(04)
博士论文
[1]干旱胁迫对生物多样性与生态系统功能关系的影响[D]. 王江.中山大学 2006
硕士论文
[1]基于Copula的汾河上游水文干旱频率的多时间尺度分析[D]. 任璐.太原理工大学 2016
[2]基于集合经验模态分解（EMD-EEMD）的中国夏季降水预报方法的研究[D]. 任冉.南京信息工程大学 2014
本文编号：3110073
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