【摘要】：暴雨災害是我國破壞性強的自然災害之一,在發(fā)生的同時通常伴有泥石流、滑坡等一系列次生災害。廣西前汛期(4-6月)降水強度大,降水量多,兼受復雜的地理環(huán)境影響,具有局地性、突發(fā)性和歷時短等特點,是華南區(qū)域頻發(fā)暴雨降水的主要地區(qū)之一�；趶V西1961-2017年共57a的前汛期暴雨強降水數據,文章綜合運用EOF分析、小波分析、Mann-Kendall檢驗、滑動T檢驗等方法討論地形因素對降水的影響,并著重分析廣西地形對前汛期暴雨降水的空間分布特征,運用天氣學診斷法,總結歸納出廣西1961-2017年期間前汛期暴雨的發(fā)展規(guī)律、形成機理和年際變化特征。進一步根據廣西地形分布和降水氣候特征,將廣西分為3個不同區(qū)域,分別建立基于KPCA特征提取方法與隨機森林算法的智能計算集合客觀預報模型,對廣西前汛期暴雨進行實際預報預測。得到以下結論:(1)在地形影響下,廣西地區(qū)前汛期暴雨的空間分布格局為東北多,西南少,有3個高值中心和1個低值中心,高值區(qū)分別是融水、永福等桂北地區(qū),桂中北地區(qū)的金秀、蒙山等地以及東興等沿海地區(qū),低值區(qū)為寧明一帶。(2)廣西前汛期暴雨總量的年際變化顯著,存在明顯的1-2a、4-6a的短周期變化,以及24a左右的長周期變化。在長期變化趨勢上,廣西前汛期暴雨降水量整體變化較為平緩,突變不明顯。(3)采用EOF方法對廣西前汛期暴雨總量進行空間特征分析發(fā)現,第一模態(tài)為全區(qū)一致性且呈由東到西遞減分布,高值區(qū)位于臨桂、永福和來賓等地,低值區(qū)位于桂西北地區(qū),方差貢獻率為30.14%。第二模態(tài)為西北-東南反向分布的空間分布特征,高值區(qū)位于東蘭、田東等地,桂東南大片地區(qū)為負值區(qū),方差貢獻率為12.21%。第三模態(tài)為南北反向且由北向南遞減分布的空間格局,高值區(qū)位于永福、興安等地,低值中心位于桂南地區(qū),方差貢獻率為9.4%。(4)采用EOF分解得到的特征向量所對應的時間系數分析廣西前汛期暴雨的時間變化特征,第一模態(tài)的時間系數在20至-40之間,存在著3-4a的振蕩周期,處于整體偏澇的類型。第二模態(tài)的時間系數在6至-6之間,呈下降趨勢,存在一個12a左右的振蕩周期,處于整體偏旱的類型。第三模態(tài)的時間系數在15至-15之間,呈上升趨勢,處于北部地區(qū)偏澇,南部地區(qū)偏旱的類型。(5)對廣西前汛期大范圍持續(xù)性暴雨的統(tǒng)計分析發(fā)現,廣西前汛期大范圍持續(xù)性暴雨過程共出現41次,年平均為0.73次。4月份出現的頻次最少,5月份次之,6月份出現的頻次最多。廣西大范圍持續(xù)性暴雨的年際變化、月際變化較為明顯。線性趨勢分析發(fā)現,4月份略有減少的趨勢,而5月和6月份則是逐漸增多的,其中5月份增加的趨勢較為明顯。(6)不同月份發(fā)生大范圍持續(xù)性暴雨的影響機制都各異,分別表現為4月份的兩槽兩脊并在低緯度地區(qū)有分裂出的短波槽影響廣西;5月份為兩脊一槽形勢;6月份為一槽一脊配合中低緯度的東亞槽。這些環(huán)流形勢均有利于冷空氣的堆積并南下影響,并且廣西在5月和6月份同時受到副高邊緣西南氣流的影響,低層輻合氣流明顯,有利于低層水汽的不斷抬升。(7)水汽、動力條件分析表明,月份的變化對應著不同的水汽來源,其中,4月份水汽來源主要為中國南海和孟加拉灣;5月份,則是南海、印度洋以及孟加拉灣;6月份的水汽來源以印度洋和孟加拉灣為主。4-6月廣西上空上升運動較強,對應的不穩(wěn)定能量較大,為廣西暴雨的產生提供了有利的觸發(fā)機制。(8)采用KPCA特征提取方法和隨機森林算法相結合對預報因子進行數據挖掘機器學習,建立一種新的非線性人工智能計算預報模型,對廣西前汛期暴雨進行建模研究,預報結果表明,新模型全區(qū)前汛期暴雨預報的TS評分為0.14,歐洲中心數值預報產品(ECMWF)全區(qū)TS評分僅為0.07;按地形和氣候特征要素分區(qū)預報的結果發(fā)現,一區(qū),新模型TS評分為0.16,歐洲細網格為0.12;二區(qū),新模型TS評分為0.10,歐洲細網格僅為0.01;三區(qū),新模型TS評分為0.14,歐洲細網格只有0.02,新模型結果均優(yōu)于ECMWF的集合預報結果。對比結果表明,該預報模型結果穩(wěn)定,精度較高,數值預報產品釋用預報效果好,對廣西前汛期暴雨的實際預報研究具有一定的科學指導意義。
【圖文】：

技術路線圖

圖 2-1 廣西地理位置圖地形地貌處于中國地勢第二階梯中的云貴高原東南邊緣，嶺南山脈南側，北部灣北部，中部多為盆地，呈現出由西北高東南低的地勢變化，，其地形地貌的主
【學位授予單位】：南寧師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P457.6

【參考文獻】

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本文編號：2690115