长江上游ECMWF降水和径流预报产品评估

欧洲中期天气预报中心近年发布了季节性的GloFAS Seasonal径流和SEAS5降水集合预报产品。选取长江上游6个控制站的径流预报及4个分区的面雨量预报为研究对象,通过计算分析AUC、ROCSS和可靠性等指标,评估了这2种产品对于长江上游水库群蓄水期的枯水情景的预报能力。结果表明:2种产品提前一个月判断枯水雨情的效果较好,但产品倾向过度预测枯水事件发生的可能性,在实际生产运用中需得到重视。研究成果可为基于中长期预报的长江上游水库群提前蓄水调度提供科学依据与技术支撑。

基于时间序列的娘子关泉降水及径流变化分析

为了研究及预测娘子关泉域降水及径流的变化趋势,采用时间序列分析方法,通过SPSS软件建立ARIMA模型对降水和径流序列进行分析,并预测后续11年的变化趋势,得出预测值的95%置信区间.结果表明,ARIMA(6,1,0)模型是年降水序列的有效拟合模型,ARIMA(10,2,0)模型是年径流序列的有效拟合模型.相比娘子关泉域的年降水序列,年径流序列的下降趋势更为显著,且从2017年开始,年径流序列预测值的95%置信区间开始包含负值,说明可能受人为因素的影响,需要引起人们的重视.

基于分位数回归的娘子关泉降水及径流变化分析

为研究娘子关泉域降水及径流的变化特征,利用1959—2009年娘子关泉域7个雨量站的降水数据,采用分位数回归方法分析了降水及径流随时间变化的趋势及两者之间的响应关系.为进一步探讨年降水和年径流序列的分布变化规律,对其在特定年份的分布函数和概率密度函数进行了分析.结果表明:年降水序列在绝大多数分位点的回归直线有下降趋势,总体来说高分位点的下降趋势比低分位点的下降趋势更为显著,1959年的年降水量大约分布在406～826 mm之间,2009年的年降水量大约分布在264～629 mm之间;年径流序列在不同分位水平下保持一致性,都随时间显著下降,1959年的年径流量大约分布在150～193 m3/s之间,2009年的年径流量大约分布在37～80 m3/s之间;年降水和年径流序列之间具有一定的响应关系;经估算,对于年降水量,1959年,年降水序列概率密度的最大值为0.003 5,而到2009年变为0.004 0,函数分布范围从400～800 mm减少至300～600 mm,对于年径流量,1959年,年径流序列概率密度的最大值为0.03,而到2009年变为0.08,函数分布范围从150～200 m3/s减少至20～80 m3/s.

气候变化背景下黄河流域径流变化情势分析

依据实测资料和利用古树年轮等资料重建兰州站数百年径流量系列，采用周期叠加外延和分布式水文模型模拟等方法，分析了近期黄河中游降水特点，预测了河源区未来气温、降水量和径流量的变化情势。结果表明，20世纪70-90年代，黄河中游地区年均降水量低于多年平均值，而近8a（2000-2007年）则略高于多年均值。黄河源区唐乃亥以上区域，21世纪20年代、50年代和80年代日最高气温将在基准期基础上分别升高1．34—1．41℃、2．42-2．60℃和3．44—3．90℃，日最低气温则分别升高0．87—1．49℃、1．49—2．68℃和2．27-3．76℃；未来3个时期的降水量表现出一定的增加趋势，但是增幅不显著，分别比基准期增加3．47％、6．42％和8．67％。无论对于哪种情景，黄河源区在未来若干年内将可能出现持续增温趋势，而降水量变化幅度相对较小，这很可能导致未来水资源的紧张趋势进一步加剧。