基于非平稳GEV模型的黄河源区枯季径流演变特征分析

为剖析气候变化对水文极值非平稳性的影响,采用5 a滑动平均和Mann-Kendall突变检验法对黄河唐乃亥水文站1957—2018年最枯多日平均流量进行非平稳检验;根据Kendall等级相关分析法优选气候指数,以时间和气候指数为协变量构建非平稳广义极值分布(generalized extreme value,GEV)模型,并进行参数估计与模型优选,对比平稳与非平稳GEV模型在枯季径流模拟中的应用效果。研究结果表明:黄河源区枯季径流呈现明显的非平稳特征;平稳GEV模型的模拟值偏高,以西太平洋指数为协变量的非平稳GEV模型对极值的拟合效果较好,且能较好地解释极端枯水事件的波动性。

基于GEV模型的开都河上游降水模拟

基于开都河流域上游降水数据,采用GEV模型进行极值降水的模拟和分析。结果表明:AMS1序列的形状参数大于0,服从Fréchet分布;在较高重现期下由轮廓似然方法估计的置信区间比Delta方法更准确;重现水平的轮廓似然函数曲线在较高重现期之下呈较显著不对称性;基于非平稳GEV模型得到极值降水设计值,其在1958年的100年一遇设计值到2010年下降为接近50年一遇,预示着未来发生极值降水和洪灾的风险加大。

基于平稳与非平稳GEV模型的鄱阳湖流域极值降水模拟

论文基于鄱阳湖流域降水数据,采用平稳和非平稳GEV模型进行极值降水的模拟和分析。检测各站年最大1 d降水量序列(AMS1)的非平稳特征,将时间作为位置参数的协变量进行非平稳AMS1序列的GEV模拟。结果表明:1)鄱阳湖流域AMS1序列的形状参数基本均大于0,服从Fréchet分布;位置和尺度参数的空间分布较一致,形状参数则有差异。2)在较高重现期下由轮廓似然方法估计的置信区间比Delta方法更准确;重现水平的轮廓似然函数曲线在较高重现期之下呈较显著不对称性。3)不同重现期下的鄱阳湖流域极值降水等值线图的空间分布特征,与位置和尺度参数的分布图更为接近,与形状参数的差别则较大。4)基于非平稳GEV模型得到赣县站随时间变化的极值降水设计值,其在1951年的100 a一遇设计值到2010年下降为接近50 a一遇,预示着未来发生极值降水和洪灾的风险加大。

基于时变矩GEV频率分布模型的设计暴雨推求

受频繁人类活动和气候变化的影响,暴雨序列呈现出不同程度的非一致性,常规频率分布模型在设计暴雨、设计洪水分析计算中不再适用。本研究以最大三日暴雨为例,采用时变矩的GEV频率分布模型,与基于一致性假设的常规模型所得设计暴雨成果进行对比,结果表明:当暴雨资料不满足一致性假设时,时变矩模型相比常规频率模型具有更好的适用性与复杂性;并且时变矩模型求解得到的设计值及其超越概率明显不同于常规频率分布模型;面对不满足一致性假设的暴雨资料推求设计洪水时,应当对非一致性做处理,避免产生较大偏差,影响防洪安全和造成工程投资的浪费。

关于上海股市极值收益渐近分布的实证研究

通过极值概率坐标图发现上海股市极值收益呈明显的曲线 ,说明极值收益具有非指数分布特征 ,且属于极值 型吸引场 ,随后依据极值理论利用参数及非参数方法澄清验证了广为人知却一直停留在感性认识的股票市场极值收益厚尾性 .利用 GEV模型实证拟合了上海股市极值收益分布形式 ,通过 SHERMAN最优拟合优度检验得出上海股市极值收益分布服从

四川盆地极端降水演变特征及拟合

针对四川盆地容易出现极端降水事件的问题,利用四川和重庆共103个气象台站1985-2014年的逐日降水资料对四川盆地极端降水的时空演变特征进行分析,同时采用最大似然估计法估计广义极值模型参数,建立广义极值模型拟合四川盆地极值降水,结果表明对于平稳的极值序列,平稳的广义极值模型有较好的拟合效果;对于非平稳的极值序列,与平稳GEV模型相比,用模型参数与时间建立函数关系构建的非平稳GEV模型可以提高对极值降水的拟合效果。

郑州市“7·20”特大洪水对地铁工程防洪影响研究

近年来,随着全球气候变化,极端气象和气候事件频繁发生,严重影响了城市地下建筑工程的发展。针对2021年7月20日郑州发生的特大暴雨(简称“7·20”暴雨),提出了暴雨洪水广义极值分布模型和重现期计算方法。基于二维-非恒定流理论,构建了城市洪水模拟模型,对城市洪水进行了模拟。计算表明,郑州“7·20”暴雨超过了千年一遇水平。选择郑州市环型地铁5号线为计算实例,基于地铁5号环线的建筑工程分布特征并综合考虑地表与地下雨洪汇流特点,沿地铁5号线路设计了36个洪水风险点。应用暴雨模拟模型计算得到了地铁5号线沿途36个洪水风险点对应于不同洪水频率的淹没水深。通过对洪水模拟模型有关参数的验证,结果证明,计算得到的研究区域范围内的洪水过程基本符合研究区低洼处的洪水淹没情况,该模型也可以准确地描述市区街道洪水形成过程、道路和桥梁交汇处的累计淹没水深。构建的模拟模型也可以合理地模拟城市河道排水情况。计算结果表明,以郑州“7·20”暴雨为洪水设计验证标准,就地铁5号线而言,大多数洪水风险点的淹没水深超过2.0 m,最大淹没水深接近3.0 m。根据洪水模拟和重现期计算结果,提出了郑州市地铁工程洪水风险分类方法,并提出了洪水预警措施。通过检验证明,研究结果对于城市短历时极端暴雨分析、城市地下空间建筑工程防洪以及城市地铁线路运行管理都具有十分重要的参考价值。

基于卫星资料的南海波候特征研究

本文通过与时间相关的广义极值分布(GEV)模型,利用1993年到2010年卫星数据库中波高的最大值来模拟南海波候的季节和年际变化。结果表明,季节变化与位置参数和尺度参数有关,位置参数值冬季最大,最大值出现在南海东北部,夏季最小;尺度参数最大值出现在七月份,冬季较小。年际变化与北太平洋涛动(NPO)指数有关,NPO的影响主要以负贡献为主,南海西南部负贡献比较明显。