基于Copula函数的黑河流域干旱频率分析

【目的】构建二、三维干旱特征变量重现期的联合分布模型,对实际的干旱变量重现期范围进行估计,为旱情预报提供参考。【方法】采用4种对称和5种非对称的Archimedean Copula函数,构建黑河流域上游莺落峡、梨园站和正义峡3个水文站干旱历时、干旱烈度和干旱烈度峰值的二、三维联合分布模型;通过拟合度评价,选取Frank和Clayton Copula函数,对黑河流域的联合重现期和同现重现期进行计算,分析黑河流域重现期的空间演变规律。【结果】单变量的重现期理论值介于二、三维变量联合重现期与同现重现期之间;当单变量重现期理论值为5年时,采用干旱历时与干旱烈度的二维联合分布模型,推求的莺落峡、梨园站以及正义峡3个水文站的实际单变量重现期分别为4～7,2～6及4～7年。【结论】Copula函数能够较好地用于构建黑河流域干旱特征变量的重现期分布模型。

基于ArcGIS的复杂地形下太阳辐射分析计算

分析了ArcGIS空间分析技术计算太阳辐射的过程,并利用ArcGIS空间分析技术和黑河上游山区DEM数据以及靠近黑河上游山区葫芦沟小流域的野牛沟气象站的日照时数资料确定的透射率和散射比率两个天气因子,计算了黑河上游山区太阳辐射分布。最后,用位于葫芦沟小流域的3个气象站的实测太阳辐射数据进行了分析验证,结果证明方法可行。

黑河上游气象与水文干旱指数时空变化特征对比分析

干旱具有成因复杂、影响范围广等特点,全球气候变化等因素使得干旱发生的频率日益增加。干旱指数是定量化干旱的工具,可用来分析干旱频率、程度及其时空变化特征。本文选取标准降水指数(SPI)与水文干湿指数这两个指标分别代表气象干旱指数与水文干旱指数,利用西北干旱区黑河上游祁连、野牛沟、托勒和肃南4个气象站1968-2009年的降水数据,采用子流域划分和空间插值等方法,分月、季节和年尺度计算出各站气象干旱指数及相应年份的水文干旱指数,并对两者进行了对比分析。结果表明:标准降水指数SPI与水文干湿指数都对干旱反应灵敏,均能较准确地发现和评价干旱,且二者在年尺度上以及空间上都具有较好的一致性;但在月尺度上,因水文循环过程,水文干旱滞后于气象干旱。