广东北江流域降水集中度和集中期的时空变化特征

基于广东北江流域分布较均匀的18雨量站1965年-2009年日降水资料,统计出各站各年份降水集中度(PCD)和集中期(PCP)指标,然后基于该指标分析流域降水集中度和集中期多年均值、变化趋势、与年降水量相关性、丰水年枯水年合成分析的空间分布情况,以期研究流域降水年内非均匀分布的时空变化特征。结果表明:(1)降水集中度总体表现为从南向北递减;降水集中期主要表现为中北部的大部分区域较为提前,南部区域较为滞后。(2)大部分区域表现为年降水量随着降水集中度的下降而增加;南部区域年降水量随着降水集中期的滞后而减少,北部区域反之。(3)MK趋势检验表明,流域降水集中度、集中期均主要表现为上升,但不显著。(4)降水集中度空间分布上,丰水年与枯水年比较一致,但枯水年降水集中度更高;丰水年降水集中期差别较大,从流域平均来看,丰水年集中期较枯水年约滞后20天。

广东北江流域前汛期降水与全球海温及遥相关的相关性研究

以广东北江流域18测站1965～2007年的月降水数据为基础，统计发现该区域降水前汛期突出，后汛期不明显，年内降水呈明显的“单峰型”分布。Mann-Kendall趋势检验表明，4月、5月降水主要呈下降趋势，6月降水主要呈上升趋势。考虑到前期海温及遥相关指数对降水具有预测性的指示意义，本文将流域前汛期各月份降水经验正交函数（EOF）分析的第一模态时间系数与同期及前期1～12月全球海温及10种遥相关指数进行时滞相关。结果发现影响前汛期各月降水的海温异常关键区并不局限于广东近海，各月的海温异常关键区、遥相关指数及其影响时段存在较大差异。海温异常关键区面积各月均表现为负相关海域大于正相关海域；4月、5月正相关海域主要分布在南半球，6月正相关海域主要分布在北太平洋海域；有些海区在滞后0～12月均与前汛期降水相关显著。研究有助于减少广东北江流域前汛期降水预报的不确定性，为指导工农业生产及防灾减害提供一定的科学依据，也可为研究区域气候变化规律及其影响因素提供一种思路。

基于Copula函数和SPEI的广东北江流域干旱频率分析

选取广东北江流域18测站近50年日均温、日降水数据,计算出标准化降水蒸散指数(SPEI),通过游程理论确定干旱历时、烈度、烈度峰值等干旱变量;选用11种概率分布函数对干旱烈度和烈度峰值进行拟合,采用线性矩法估计参数,通过Kolmogorov-Smirnov方法进行拟合优度检验,确定出最佳的概率分布函数,并在此基础上对干旱变量10年一遇设计值进行空间分析。通过Genest-Rivest方法及尾部相关性分析,本文选取具有上尾相关性的GH Copula作为干旱变量的联接函数,并采用相关性指标法估计参数;进而对流域干旱变量联合概率分布进行研究,以期为分析区域水量平衡及防灾减害的干旱风险管理提供科学依据。

7种干旱评估指标在广东北江流域应用中的对比分析

本文基于Pa、MI、SPI、ZI、SPEI干旱评估指标,对广东北江流域干旱等级进行评估,统计出各指标干旱等级不一致的情况,然后通过各指标间的等级不一致率及等级差值来分析各指标之间的异同,同时根据CI、AWTP指标的定义,统计出季节尺度的干旱持续时间CI-N(多年均值为CI-L)及与之对应的一次等价连续干旱期AWTP-N(多年均值为AWTP-L)并进行对比分析。在Pa、MI、SPI、ZI、SPEI指标的对比中发现,Pa与MI评估的干旱等级较接近,ZI、SPI、SPEI评估的干旱等级较相似,但Pa、MI与ZI、SPI、SPEI评估的干旱等级存在较大差别。这些差别主要原因是各指标计算方法不同造成的。各指标间干旱等级不一致率较高的主要集中在秋季(10月、11月)和冬季(12月、1月)。对比分析发现MI比较Pa评估的干旱等级更为合理;SPEI比较ZI、SPI评估的干旱等级更为合理;在对气温变化造成蒸发从而影响干旱等级变化的反应方面,SPEI优于MI;结合历史实际干旱资料对比分析发现SPEI对干旱的评估更接近实际情况。在CI与AWTP对比中发现,二者评估的干旱结果存在较大差别甚至没有必然的联系。这些分析结果也可为干旱评估指标的改进或新指标的建立提供依据。