基于统计降尺度的秦岭地区降水和气温多模式模拟与预估
发布时间：2021-08-02 12:24
气候变化及其影响评估是当前全球变化研究中的热点问题。全球气候模式作为预估未来气候变化的一种可靠的工具,在大尺度上有很好的模拟能力,但是全球气候模式在区域尺度上的并不能很好的模拟许多物理过程。统计降尺度可作为连接全球气候模式数据与区域气候变化特征的纽带,对全球气候模式大尺度气候因子数据进行降尺度处理。尽管当前的全球气候模式能给出一个近乎可信的结果,但仍存在很大的不确定性,其中全球气候模式本身的不确定性占了主导地位,而通过多模式集成方法可以在一定程度上有效的减少区域气候变化预估结果的不确定性。本文利用秦岭地区10个气象站点在1961—2005年的日气温和降水观测数据、同期NCEP再分析数据以及1961-2100年7个全球气候模式数据,采用ASD统计降尺度模型提供的统计降尺度方法对研究区内气温和降水进行了基于统计降尺度的多模式集合模拟与预估,论文的主要研究工作和结论如下:（1）比较评估了多元线性回归与岭回归两种统计降尺度方法在率定期和验证期内对气温和降水的模拟效果。结果表明从站点尺度来看,两种统计降尺度方法在各站点的气温解释方差都在91%以上,均方根误差在0.03以内,降水解释方差都在14%...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１研究区域和气象站点分布??２．３．２?ＮＣＥＰ再分析数据??
值、标准差、最大连续千旱日数和湿日概率四个气候要素在率定期和验证期的模拟能??力。??图３．１是两种统计降尺度方法在率定期对气温均值和标准差的模拟情况。由图可??知，多元线性回归统计降尺度方法模拟的气温均值与观测值完全重合，误差值为０°Ｃ；??模拟的气温标准差在２月、５—６月、８月和１１月与观测值也是完全的重合，其余月??份的模拟值与观测值在不同程度上存在偏差，偏差范围在－０．０２—０．０９之间。岭回归统??计降尺度方法模拟的气温均值在所有月份均略小于观测值，偏差范围在－０．０３?—??－０．〇ｒＣ；模拟的气温标准差在５—９月都大于观测值，偏差范围在０．０２－０．０６之间，其??余月份模拟值则小于观测值，偏差范围在－０．０１?—－０．２４之间。比较两种统计降尺度方??法在率定期模拟的气温均值与标准差，发现多元线性回归统计降尺度方法的模拟值与??观测值的偏差在各个月份均小于岭回归统计降尺度方法的模拟值与观测值的偏差。图??３．２是两种统计降尺度方法在率定期模拟的降水气候要素情况。由图可知
３．２两种统计降尺度方法验证期效果评价??为了进一步的检验两种统计降尺度方法在研究区对气温和降水的模拟能力，将??１９９１?一２００５年的观测数据代入已率定好的两种统计降尺度关系中，模拟结果见图３．３??和３．４。图３．３是两种统计降尺度方法在验证期对气温均值和标准差的模拟情况。由??图可知，多元线性回归统计降尺度方法模拟的气温值在１０?—１２月大于观测值，偏差??范围在０．０６—０．５１°Ｃ之间，其余月份的模拟值均小于观测值，偏差范围在－０．１６—－０．６４°Ｃ??之间，年平均偏差为－０．２０８°Ｃ；模拟的气温标准差值在２月、５?—８月都大于观测值，??偏差范围在０．０７－０．３之间，其余月份模拟值则小于观测值，偏差范围在－０．０１—－０．１４??之间，年平均偏差值为０．０１２。岭回归统计降尺度方法模拟的气温均值在１?一９月小于??观测值，偏差范围在－０．１９—－０．６９°Ｃ之间，其余月份的模拟值都大于观测值，偏差范??围在０．０３—０．４７°Ｃ之间，年平均偏差为－０．２４°Ｃ；模拟的气温标准差在１?一４月和９一１２??月都小于观测值
【参考文献】：
期刊论文
[1]非齐次隐马尔可夫降尺度方法对江淮流域夏季逐日降水的模拟及其评估[J]. 丁梅,江志红,陈威霖. 气象学报. 2016(05)
[2]统计降尺度方法的研究进展与挑战[J]. 陈杰,许崇育,郭生练,陈华. 水资源研究. 2016(04)
[3]近百年中国气候变化科学问题的新认识[J]. 丁一汇,王会军. 科学通报. 2016(10)
[4]全球高分辨率气候系统模式研究进展[J]. 栾贻花,俞永强,郑伟鹏. 地球科学进展. 2016(03)
[5]未来气候情景下气候变化响应过程研究综述[J]. 成爱芳,冯起,张健恺,李宗省,王岗. 地理科学. 2015(01)
[6]1963-2012年青藏高原东缘极端气温变化特征及趋势[J]. 赵雪雁,雒丽,王亚茹,张钦,刘原峰. 资源科学. 2014(10)
[7]1961-2010年中国农业热量资源分布和变化特征[J]. 胡琦,潘学标,邵长秀,张丹,王潇潇,韦潇宇. 中国农业气象. 2014(02)
[8]IPCC第五次评估报告中所用的气候模式有进步吗?[J]. 胡国权,赵宗慈. 气候变化研究进展. 2014(01)
[9]基于气候模式的动力-统计降尺度技术在云南降水预测中的应用[J]. 黄玮,程建刚,王学锋,周建琴,晏红明. 云南大学学报(自然科学版). 2013(06)
[10]IPCC第一工作组第五次评估报告对全球气候变化认知的最新科学要点[J]. 沈永平,王国亚. 冰川冻土. 2013(05)
博士论文
[1]秦岭林线及其对气候变化的响应[D]. 马新萍.西北大学 2015
[2]全球气候变化背景下东北地区极端气候事件研究[D]. 杜海波.东北师范大学 2015
[3]秦巴山地亚高山冷杉（Abies fargesii）林对区域气候的响应[D]. 党海山.中国科学院研究生院（武汉植物园） 2007
硕士论文
[1]基于多模式资料的降水集成及降水与湿度关系的分析[D]. 龚理卿.南京信息工程大学 2015
[2]河流潜流带水文联通时空特性研究[D]. 来文立.西北大学 2013
[3]秦岭南北气候变化及其环境效应比较研究[D]. 蒋冲.西北农林科技大学 2013
[4]五十年来秦巴山地气候变化趋势及空间分布研究[D]. 高翔.西北大学 2011
[5]全球变化下秦岭南北气候变化及其环境效应的比较研究[D]. 胡小晖.陕西师范大学 2001
本文编号：3317559
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１研究区域和气象站点分布??２．３．２?ＮＣＥＰ再分析数据??
值、标准差、最大连续千旱日数和湿日概率四个气候要素在率定期和验证期的模拟能??力。??图３．１是两种统计降尺度方法在率定期对气温均值和标准差的模拟情况。由图可??知，多元线性回归统计降尺度方法模拟的气温均值与观测值完全重合，误差值为０°Ｃ；??模拟的气温标准差在２月、５—６月、８月和１１月与观测值也是完全的重合，其余月??份的模拟值与观测值在不同程度上存在偏差，偏差范围在－０．０２—０．０９之间。岭回归统??计降尺度方法模拟的气温均值在所有月份均略小于观测值，偏差范围在－０．０３?—??－０．〇ｒＣ；模拟的气温标准差在５—９月都大于观测值，偏差范围在０．０２－０．０６之间，其??余月份模拟值则小于观测值，偏差范围在－０．０１?—－０．２４之间。比较两种统计降尺度方??法在率定期模拟的气温均值与标准差，发现多元线性回归统计降尺度方法的模拟值与??观测值的偏差在各个月份均小于岭回归统计降尺度方法的模拟值与观测值的偏差。图??３．２是两种统计降尺度方法在率定期模拟的降水气候要素情况。由图可知
３．２两种统计降尺度方法验证期效果评价??为了进一步的检验两种统计降尺度方法在研究区对气温和降水的模拟能力，将??１９９１?一２００５年的观测数据代入已率定好的两种统计降尺度关系中，模拟结果见图３．３??和３．４。图３．３是两种统计降尺度方法在验证期对气温均值和标准差的模拟情况。由??图可知，多元线性回归统计降尺度方法模拟的气温值在１０?—１２月大于观测值，偏差??范围在０．０６—０．５１°Ｃ之间，其余月份的模拟值均小于观测值，偏差范围在－０．１６—－０．６４°Ｃ??之间，年平均偏差为－０．２０８°Ｃ；模拟的气温标准差值在２月、５?—８月都大于观测值，??偏差范围在０．０７－０．３之间，其余月份模拟值则小于观测值，偏差范围在－０．０１—－０．１４??之间，年平均偏差值为０．０１２。岭回归统计降尺度方法模拟的气温均值在１?一９月小于??观测值，偏差范围在－０．１９—－０．６９°Ｃ之间，其余月份的模拟值都大于观测值，偏差范??围在０．０３—０．４７°Ｃ之间，年平均偏差为－０．２４°Ｃ；模拟的气温标准差在１?一４月和９一１２??月都小于观测值
【参考文献】：
期刊论文
[1]非齐次隐马尔可夫降尺度方法对江淮流域夏季逐日降水的模拟及其评估[J]. 丁梅,江志红,陈威霖. 气象学报. 2016(05)
[2]统计降尺度方法的研究进展与挑战[J]. 陈杰,许崇育,郭生练,陈华. 水资源研究. 2016(04)
[3]近百年中国气候变化科学问题的新认识[J]. 丁一汇,王会军. 科学通报. 2016(10)
[4]全球高分辨率气候系统模式研究进展[J]. 栾贻花,俞永强,郑伟鹏. 地球科学进展. 2016(03)
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[6]1963-2012年青藏高原东缘极端气温变化特征及趋势[J]. 赵雪雁,雒丽,王亚茹,张钦,刘原峰. 资源科学. 2014(10)
[7]1961-2010年中国农业热量资源分布和变化特征[J]. 胡琦,潘学标,邵长秀,张丹,王潇潇,韦潇宇. 中国农业气象. 2014(02)
[8]IPCC第五次评估报告中所用的气候模式有进步吗?[J]. 胡国权,赵宗慈. 气候变化研究进展. 2014(01)
[9]基于气候模式的动力-统计降尺度技术在云南降水预测中的应用[J]. 黄玮,程建刚,王学锋,周建琴,晏红明. 云南大学学报(自然科学版). 2013(06)
[10]IPCC第一工作组第五次评估报告对全球气候变化认知的最新科学要点[J]. 沈永平,王国亚. 冰川冻土. 2013(05)
博士论文
[1]秦岭林线及其对气候变化的响应[D]. 马新萍.西北大学 2015
[2]全球气候变化背景下东北地区极端气候事件研究[D]. 杜海波.东北师范大学 2015
[3]秦巴山地亚高山冷杉（Abies fargesii）林对区域气候的响应[D]. 党海山.中国科学院研究生院（武汉植物园） 2007
硕士论文
[1]基于多模式资料的降水集成及降水与湿度关系的分析[D]. 龚理卿.南京信息工程大学 2015
[2]河流潜流带水文联通时空特性研究[D]. 来文立.西北大学 2013
[3]秦岭南北气候变化及其环境效应比较研究[D]. 蒋冲.西北农林科技大学 2013
[4]五十年来秦巴山地气候变化趋势及空间分布研究[D]. 高翔.西北大学 2011
[5]全球变化下秦岭南北气候变化及其环境效应的比较研究[D]. 胡小晖.陕西师范大学 2001
本文编号：3317559
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