新疆区域性极端干旱事件及其数值模拟和预测研究
发布时间：2021-05-09 05:00
新疆大部分地区处于干旱区,导致人们对该地区的干旱问题习以为常,因而对其极端干旱问题重视不够。然而新疆是我国最大的内陆省份,占全国陆地总面积的1/6,其区域性极端干旱事件对当地的农牧业生产、水资源、民族团结和地区稳定以及丝绸之路经济带的繁荣都有重要的影响,对其极端干旱问题进行研究,既有重要的科学价值,又有很大的现实意义。本文首先针对干旱表征量SPI指数的适用性问题进行了研究,筛选出适合新疆降水量分布特征的最优分布函数,计算改进分布函数后的SPI指数,定义极端干旱标准,由此进行了极端干旱分型,检测出新疆1962～2012年51年来极端干旱事件序列；然后选择各区域典型的极端干旱事件,利用区域气候模式RegCM3进行数值模拟,通过比较模拟结果,遴选出了适合新疆地区降水研究的最优对流参数化方案,改进了适合新疆地区干旱气候模拟的模式系统；最后对新疆不同季节不同区域,分别研究构建了PSOLSSVM预测模型,并进行了干旱预测。主要研究结果如下：1、利用六种概率分布函数对新疆不同时间尺度的降水量概率分布进行拟合,结果表明：1个月、3个月、6个月时间尺度上,由韦布分布函数拟合新疆降水...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题的目的和意义
1.2 国内外研究进展
1.3 本文主要研究内容
第2章 资料与方法
2.1 研究区选取
2.2 资料来源
2.3 研究方法
第3章 新疆降水量概率分布特征探析
3.1 概率分布及参数估计
3.2 新疆降水概率分布函数及检验
3.2.1 新疆降水量概率分布特征分析及拟合
3.2.2 新疆降水概率分布函数的K-S检验
3.3 本章小结
第4章 新疆极端干旱特征分析
4.1 基于韦布分布函数的新疆SPI指数改进
4.2 新疆干旱等级划分
4.3 新疆区域性极端干旱特征
4.3.1 时间变化特征
4.3.2 极端干旱的空间分型
4.4 新疆区域性极端干旱事件检测
4.4.1 极端干旱事件
4.4.2 极端干旱空间型
4.4.3 极端干旱事件检测结果
4.4.4 极端干旱事件检测有效性验证
4.5 本章小结
第5章 典型极端干旱事件环流特征分析
5.1 典型极端干旱事件的选择
5.2 北疆型
5.2.1 干旱实况
5.2.2 500hPa高度场
5.2.3 500hPa温度场
5.2.4 700hPa相对湿度场
5.2.5 500hPa垂直速度
5.3 南疆型
5.3.1 干旱实况
5.3.2 500hPa高度场
5.3.3 500hPa温度场
5.3.4 700hPa相对湿度场
5.3.5 500hPa垂直速度
5.4 东疆型
5.4.1 干旱实况
5.4.2 500hPa高度场
5.4.3 500hPa温度场
5.4.4 700hPa相对湿度场
5.4.5 500hPa垂直速度
5.5 本章小结
第6章 典型极端干旱事件数值模拟
6.1 REGCM3简介
6.2 对流参数化方案介绍
6.3 模拟方案设计
6.4 结果及分析
6.4.1 北疆型
6.4.2 南疆型
6.4.3 东疆型
6.5 本章小结
第7章 基于PSO_LSSVM的新疆干旱等级预测
7.1 环流指数介绍
7.2 PSO_LSSVM模型
7.3 北疆型干旱预测模型
7.3.1 筛选预测因子
7.3.2 预测模型建立及检验
7.4 南疆型干旱预测模型
7.4.1 筛选预测因子
7.4.2 预测模型建立及检验
7.5 东疆型干旱等级预测
7.5.1 筛选预测因子
7.5.2 预测模型建立及检验
7.6 本章小结
第8章 总结与展望
8.1 全文总结
8.2 特色与创新点
8.3 存在的问题及下一步研究计划
参考文献
在学期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]标准化降水指数在新疆极端干旱事件中的应用[J]. 石彦军,任余龙,李耀辉,王式功,赵艳霞,王劲松. 兰州大学学报(自然科学版). 2014(04)
[2]基于相空间重构与RBF神经网络模型的面上干旱预测研究[J]. 田苗,王鹏新,侯姗姗,韩萍. 干旱地区农业研究. 2013(06)
[3]中国地震灾害损失评估模型与实证分析研究[J]. 门可佩,崔蕾. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2013(04)
[4]多种干旱监测指标在黄河流域应用的比较[J]. 王劲松,李忆平,任余龙,柳媛普. 自然资源学报. 2013(08)
[5]基于小波变换的广东省年降水量序列多时间尺度分析[J]. 谢毅文,李粤安. 人民珠江. 2013(03)
[6]高斯径向基函数重构特征对表面肌电信号识别[J]. 艾青松,卢英,刘泉. 计算机工程与应用. 2013(12)
[7]西北春季标准化降水指数及干旱时空特征分析[J]. 任余龙,石彦军,王劲松,张宇,王式功. 兰州大学学报(自然科学版). 2013(03)
[8]三参数广义帕累托分布的似然矩估计[J]. 王芳,门慧. 数学年刊A辑（中文版）. 2013(03)
[9]基于最小二乘支持向量机的结构地震响应时滞控制算法[J]. 赵德奇,李春祥,蓝声宁. 振动与冲击. 2013(09)
[10]PSO-LSSVM灰色组合模型在地下水埋深预测中的应用[J]. 龙文,梁昔明,龙祖强,阎纲. 系统工程理论与实践. 2013(01)
硕士论文
[1]五种干旱指数在淮河流域的适用性研究[D]. 茅海祥.南京信息工程大学 2012
[2]基于统计降尺度模型的钱塘江流域干旱预测和评估[D]. 林盛吉.浙江大学 2011
本文编号：3176672
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题的目的和意义
1.2 国内外研究进展
1.3 本文主要研究内容
第2章 资料与方法
2.1 研究区选取
2.2 资料来源
2.3 研究方法
第3章 新疆降水量概率分布特征探析
3.1 概率分布及参数估计
3.2 新疆降水概率分布函数及检验
3.2.1 新疆降水量概率分布特征分析及拟合
3.2.2 新疆降水概率分布函数的K-S检验
3.3 本章小结
第4章 新疆极端干旱特征分析
4.1 基于韦布分布函数的新疆SPI指数改进
4.2 新疆干旱等级划分
4.3 新疆区域性极端干旱特征
4.3.1 时间变化特征
4.3.2 极端干旱的空间分型
4.4 新疆区域性极端干旱事件检测
4.4.1 极端干旱事件
4.4.2 极端干旱空间型
4.4.3 极端干旱事件检测结果
4.4.4 极端干旱事件检测有效性验证
4.5 本章小结
第5章 典型极端干旱事件环流特征分析
5.1 典型极端干旱事件的选择
5.2 北疆型
5.2.1 干旱实况
5.2.2 500hPa高度场
5.2.3 500hPa温度场
5.2.4 700hPa相对湿度场
5.2.5 500hPa垂直速度
5.3 南疆型
5.3.1 干旱实况
5.3.2 500hPa高度场
5.3.3 500hPa温度场
5.3.4 700hPa相对湿度场
5.3.5 500hPa垂直速度
5.4 东疆型
5.4.1 干旱实况
5.4.2 500hPa高度场
5.4.3 500hPa温度场
5.4.4 700hPa相对湿度场
5.4.5 500hPa垂直速度
5.5 本章小结
第6章 典型极端干旱事件数值模拟
6.1 REGCM3简介
6.2 对流参数化方案介绍
6.3 模拟方案设计
6.4 结果及分析
6.4.1 北疆型
6.4.2 南疆型
6.4.3 东疆型
6.5 本章小结
第7章 基于PSO_LSSVM的新疆干旱等级预测
7.1 环流指数介绍
7.2 PSO_LSSVM模型
7.3 北疆型干旱预测模型
7.3.1 筛选预测因子
7.3.2 预测模型建立及检验
7.4 南疆型干旱预测模型
7.4.1 筛选预测因子
7.4.2 预测模型建立及检验
7.5 东疆型干旱等级预测
7.5.1 筛选预测因子
7.5.2 预测模型建立及检验
7.6 本章小结
第8章 总结与展望
8.1 全文总结
8.2 特色与创新点
8.3 存在的问题及下一步研究计划
参考文献
在学期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]标准化降水指数在新疆极端干旱事件中的应用[J]. 石彦军,任余龙,李耀辉,王式功,赵艳霞,王劲松. 兰州大学学报(自然科学版). 2014(04)
[2]基于相空间重构与RBF神经网络模型的面上干旱预测研究[J]. 田苗,王鹏新,侯姗姗,韩萍. 干旱地区农业研究. 2013(06)
[3]中国地震灾害损失评估模型与实证分析研究[J]. 门可佩,崔蕾. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2013(04)
[4]多种干旱监测指标在黄河流域应用的比较[J]. 王劲松,李忆平,任余龙,柳媛普. 自然资源学报. 2013(08)
[5]基于小波变换的广东省年降水量序列多时间尺度分析[J]. 谢毅文,李粤安. 人民珠江. 2013(03)
[6]高斯径向基函数重构特征对表面肌电信号识别[J]. 艾青松,卢英,刘泉. 计算机工程与应用. 2013(12)
[7]西北春季标准化降水指数及干旱时空特征分析[J]. 任余龙,石彦军,王劲松,张宇,王式功. 兰州大学学报(自然科学版). 2013(03)
[8]三参数广义帕累托分布的似然矩估计[J]. 王芳,门慧. 数学年刊A辑（中文版）. 2013(03)
[9]基于最小二乘支持向量机的结构地震响应时滞控制算法[J]. 赵德奇,李春祥,蓝声宁. 振动与冲击. 2013(09)
[10]PSO-LSSVM灰色组合模型在地下水埋深预测中的应用[J]. 龙文,梁昔明,龙祖强,阎纲. 系统工程理论与实践. 2013(01)
硕士论文
[1]五种干旱指数在淮河流域的适用性研究[D]. 茅海祥.南京信息工程大学 2012
[2]基于统计降尺度模型的钱塘江流域干旱预测和评估[D]. 林盛吉.浙江大学 2011
本文编号：3176672
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