非典型周期和气候突变的识别与判定

通过两种新方法分析了无锡站降水年际变化的突变性、周期性等特征,揭示了旱涝演化的自然规律。研究表明,1934、1978、2013年是我国近现代气候突变的临界点,这是旱涝演化的自然选择;无锡站年际降水的观测历史可分成四个特征不同的时段,每个时段节点对应的都是一次气候突变;气候突变会改变年际降水序列的一致性,分段法研究可以大幅度降低模拟难度、提高预测效率。发现并确认了3个气候突变点,实现了超长缺测中断期(13a)旱涝趋势的精确插补,完成了无锡站近百年降雨序列的周期性分析与旱涝趋势预测模拟,研究成果改变了近现代气候历史无法细分的现状。

年际序列分析的2种新方法与旱涝预测模拟--以太湖流域2017年降雨为例

为推进中长期预报工作,利用2种新方法—分段法和细部特征法,围绕代表性雨量站的实测资料,探讨太湖地区年际旱涝的趋势性、周期性和突变性等规律,完成2017年度旱涝的预测模拟和后期对比分析工作。研究表明,无锡站年际降雨序列分成特征不同的3个时段,每个时段节点对应一次气候突变,这是旱涝演化的自然选择;传统预测方法不能识别转折点,并具有较多的不确定性,只有在气候突变及相关辅助方法的基础上,才能解决时间序列分析中存在的问题;通过2种新方法可识别气候突变的转折点、探明旱涝周期的变化规律,实现太湖地区旱涝趋势的模拟;与传统方法相结合,能完成降雨量的预估,大幅度提高太湖地区旱涝预测水平,综合预测的成功率可达60%以上,旱涝趋势预测模拟的成功率更高。研究成果解决无锡站年际降雨周期性分析的难题,促进单站单要素中长期预测分析工作,改变太湖地区气候无法预测的局面。

“2016太湖大洪水”年景的雨情预测模拟

以分段法和细部特征法为基础,通过研究我国南方地区特大干旱事件对太湖流域气候周期性变化的影响,第一次实现了无锡站年际降雨序列旱涝趋势预测的仿真模拟,并且选择历史演变法完成了无锡站2016年度双月序列的雨情预测模拟及后期对比分析工作。研究表明,1978年和2013年我国南方地区出现了2次特大干旱事件,均为太湖地区气候变化的特征转折点;对太湖地区来说,强厄尔尼诺现象出现的第三年和第二年一样,都是严重洪涝灾害的高发期。

太湖地区2020年洪水先兆特征与降雨预测模拟研究

以单要素年际序列分析为基础,采用多种方法对太湖地区2020年洪水的先兆特征进行总结,基本摸清了太湖地区旱涝转换的规律。研究表明,通过成因、频率和相似年景对比分析,可以从宏观上找到暴雨洪水发生的理论依据;通过历史演变法、分段法和细部特征法的研究,可以从无锡站年际降雨序列的微观变化中准确把握太湖地区2020年降雨大幅增长的趋势和数值预测的范围;太湖流域的气候与长江中下游地区基本同步,气候突变和非典型旱涝周期的研究,可以提升气候预测水平。