基于統(tǒng)計降尺度的秦嶺地區(qū)降水和氣溫多模式模擬與預(yù)估
發(fā)布時間:2021-08-02 12:24
氣候變化及其影響評估是當(dāng)前全球變化研究中的熱點問題。全球氣候模式作為預(yù)估未來氣候變化的一種可靠的工具,在大尺度上有很好的模擬能力,但是全球氣候模式在區(qū)域尺度上的并不能很好的模擬許多物理過程。統(tǒng)計降尺度可作為連接全球氣候模式數(shù)據(jù)與區(qū)域氣候變化特征的紐帶,對全球氣候模式大尺度氣候因子數(shù)據(jù)進行降尺度處理。盡管當(dāng)前的全球氣候模式能給出一個近乎可信的結(jié)果,但仍存在很大的不確定性,其中全球氣候模式本身的不確定性占了主導(dǎo)地位,而通過多模式集成方法可以在一定程度上有效的減少區(qū)域氣候變化預(yù)估結(jié)果的不確定性。本文利用秦嶺地區(qū)10個氣象站點在1961—2005年的日氣溫和降水觀測數(shù)據(jù)、同期NCEP再分析數(shù)據(jù)以及1961-2100年7個全球氣候模式數(shù)據(jù),采用ASD統(tǒng)計降尺度模型提供的統(tǒng)計降尺度方法對研究區(qū)內(nèi)氣溫和降水進行了基于統(tǒng)計降尺度的多模式集合模擬與預(yù)估,論文的主要研究工作和結(jié)論如下:(1)比較評估了多元線性回歸與嶺回歸兩種統(tǒng)計降尺度方法在率定期和驗證期內(nèi)對氣溫和降水的模擬效果。結(jié)果表明從站點尺度來看,兩種統(tǒng)計降尺度方法在各站點的氣溫解釋方差都在91%以上,均方根誤差在0.03以內(nèi),降水解釋方差都在14%...
【文章來源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1研究區(qū)域和氣象站點分布??2.3.2?NCEP再分析數(shù)據(jù)??
值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大連續(xù)千旱日數(shù)和濕日概率四個氣候要素在率定期和驗證期的模擬能??力。??圖3.1是兩種統(tǒng)計降尺度方法在率定期對氣溫均值和標(biāo)準(zhǔn)差的模擬情況。由圖可??知,多元線性回歸統(tǒng)計降尺度方法模擬的氣溫均值與觀測值完全重合,誤差值為0°C;??模擬的氣溫標(biāo)準(zhǔn)差在2月、5—6月、8月和11月與觀測值也是完全的重合,其余月??份的模擬值與觀測值在不同程度上存在偏差,偏差范圍在-0.02—0.09之間。嶺回歸統(tǒng)??計降尺度方法模擬的氣溫均值在所有月份均略小于觀測值,偏差范圍在-0.03?—??-0.〇rC;模擬的氣溫標(biāo)準(zhǔn)差在5—9月都大于觀測值,偏差范圍在0.02-0.06之間,其??余月份模擬值則小于觀測值,偏差范圍在-0.01?—-0.24之間。比較兩種統(tǒng)計降尺度方??法在率定期模擬的氣溫均值與標(biāo)準(zhǔn)差,發(fā)現(xiàn)多元線性回歸統(tǒng)計降尺度方法的模擬值與??觀測值的偏差在各個月份均小于嶺回歸統(tǒng)計降尺度方法的模擬值與觀測值的偏差。圖??3.2是兩種統(tǒng)計降尺度方法在率定期模擬的降水氣候要素情況。由圖可知
3.2兩種統(tǒng)計降尺度方法驗證期效果評價??為了進一步的檢驗兩種統(tǒng)計降尺度方法在研究區(qū)對氣溫和降水的模擬能力,將??1991?一2005年的觀測數(shù)據(jù)代入已率定好的兩種統(tǒng)計降尺度關(guān)系中,模擬結(jié)果見圖3.3??和3.4。圖3.3是兩種統(tǒng)計降尺度方法在驗證期對氣溫均值和標(biāo)準(zhǔn)差的模擬情況。由??圖可知,多元線性回歸統(tǒng)計降尺度方法模擬的氣溫值在10?—12月大于觀測值,偏差??范圍在0.06—0.51°C之間,其余月份的模擬值均小于觀測值,偏差范圍在-0.16—-0.64°C??之間,年平均偏差為-0.208°C;模擬的氣溫標(biāo)準(zhǔn)差值在2月、5?—8月都大于觀測值,??偏差范圍在0.07-0.3之間,其余月份模擬值則小于觀測值,偏差范圍在-0.01—-0.14??之間,年平均偏差值為0.012。嶺回歸統(tǒng)計降尺度方法模擬的氣溫均值在1?一9月小于??觀測值,偏差范圍在-0.19—-0.69°C之間,其余月份的模擬值都大于觀測值,偏差范??圍在0.03—0.47°C之間,年平均偏差為-0.24°C;模擬的氣溫標(biāo)準(zhǔn)差在1?一4月和9一12??月都小于觀測值
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非齊次隱馬爾可夫降尺度方法對江淮流域夏季逐日降水的模擬及其評估[J]. 丁梅,江志紅,陳威霖. 氣象學(xué)報. 2016(05)
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[8]IPCC第五次評估報告中所用的氣候模式有進步嗎?[J]. 胡國權(quán),趙宗慈. 氣候變化研究進展. 2014(01)
[9]基于氣候模式的動力-統(tǒng)計降尺度技術(shù)在云南降水預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 黃瑋,程建剛,王學(xué)鋒,周建琴,晏紅明. 云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(06)
[10]IPCC第一工作組第五次評估報告對全球氣候變化認知的最新科學(xué)要點[J]. 沈永平,王國亞. 冰川凍土. 2013(05)
博士論文
[1]秦嶺林線及其對氣候變化的響應(yīng)[D]. 馬新萍.西北大學(xué) 2015
[2]全球氣候變化背景下東北地區(qū)極端氣候事件研究[D]. 杜海波.東北師范大學(xué) 2015
[3]秦巴山地亞高山冷杉(Abies fargesii)林對區(qū)域氣候的響應(yīng)[D]. 黨海山.中國科學(xué)院研究生院(武漢植物園) 2007
碩士論文
[1]基于多模式資料的降水集成及降水與濕度關(guān)系的分析[D]. 龔理卿.南京信息工程大學(xué) 2015
[2]河流潛流帶水文聯(lián)通時空特性研究[D]. 來文立.西北大學(xué) 2013
[3]秦嶺南北氣候變化及其環(huán)境效應(yīng)比較研究[D]. 蔣沖.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[4]五十年來秦巴山地氣候變化趨勢及空間分布研究[D]. 高翔.西北大學(xué) 2011
[5]全球變化下秦嶺南北氣候變化及其環(huán)境效應(yīng)的比較研究[D]. 胡小暉.陜西師范大學(xué) 2001
本文編號:3317559
【文章來源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1研究區(qū)域和氣象站點分布??2.3.2?NCEP再分析數(shù)據(jù)??
值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大連續(xù)千旱日數(shù)和濕日概率四個氣候要素在率定期和驗證期的模擬能??力。??圖3.1是兩種統(tǒng)計降尺度方法在率定期對氣溫均值和標(biāo)準(zhǔn)差的模擬情況。由圖可??知,多元線性回歸統(tǒng)計降尺度方法模擬的氣溫均值與觀測值完全重合,誤差值為0°C;??模擬的氣溫標(biāo)準(zhǔn)差在2月、5—6月、8月和11月與觀測值也是完全的重合,其余月??份的模擬值與觀測值在不同程度上存在偏差,偏差范圍在-0.02—0.09之間。嶺回歸統(tǒng)??計降尺度方法模擬的氣溫均值在所有月份均略小于觀測值,偏差范圍在-0.03?—??-0.〇rC;模擬的氣溫標(biāo)準(zhǔn)差在5—9月都大于觀測值,偏差范圍在0.02-0.06之間,其??余月份模擬值則小于觀測值,偏差范圍在-0.01?—-0.24之間。比較兩種統(tǒng)計降尺度方??法在率定期模擬的氣溫均值與標(biāo)準(zhǔn)差,發(fā)現(xiàn)多元線性回歸統(tǒng)計降尺度方法的模擬值與??觀測值的偏差在各個月份均小于嶺回歸統(tǒng)計降尺度方法的模擬值與觀測值的偏差。圖??3.2是兩種統(tǒng)計降尺度方法在率定期模擬的降水氣候要素情況。由圖可知
3.2兩種統(tǒng)計降尺度方法驗證期效果評價??為了進一步的檢驗兩種統(tǒng)計降尺度方法在研究區(qū)對氣溫和降水的模擬能力,將??1991?一2005年的觀測數(shù)據(jù)代入已率定好的兩種統(tǒng)計降尺度關(guān)系中,模擬結(jié)果見圖3.3??和3.4。圖3.3是兩種統(tǒng)計降尺度方法在驗證期對氣溫均值和標(biāo)準(zhǔn)差的模擬情況。由??圖可知,多元線性回歸統(tǒng)計降尺度方法模擬的氣溫值在10?—12月大于觀測值,偏差??范圍在0.06—0.51°C之間,其余月份的模擬值均小于觀測值,偏差范圍在-0.16—-0.64°C??之間,年平均偏差為-0.208°C;模擬的氣溫標(biāo)準(zhǔn)差值在2月、5?—8月都大于觀測值,??偏差范圍在0.07-0.3之間,其余月份模擬值則小于觀測值,偏差范圍在-0.01—-0.14??之間,年平均偏差值為0.012。嶺回歸統(tǒng)計降尺度方法模擬的氣溫均值在1?一9月小于??觀測值,偏差范圍在-0.19—-0.69°C之間,其余月份的模擬值都大于觀測值,偏差范??圍在0.03—0.47°C之間,年平均偏差為-0.24°C;模擬的氣溫標(biāo)準(zhǔn)差在1?一4月和9一12??月都小于觀測值
【參考文獻】:
期刊論文
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[10]IPCC第一工作組第五次評估報告對全球氣候變化認知的最新科學(xué)要點[J]. 沈永平,王國亞. 冰川凍土. 2013(05)
博士論文
[1]秦嶺林線及其對氣候變化的響應(yīng)[D]. 馬新萍.西北大學(xué) 2015
[2]全球氣候變化背景下東北地區(qū)極端氣候事件研究[D]. 杜海波.東北師范大學(xué) 2015
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[1]基于多模式資料的降水集成及降水與濕度關(guān)系的分析[D]. 龔理卿.南京信息工程大學(xué) 2015
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[3]秦嶺南北氣候變化及其環(huán)境效應(yīng)比較研究[D]. 蔣沖.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[4]五十年來秦巴山地氣候變化趨勢及空間分布研究[D]. 高翔.西北大學(xué) 2011
[5]全球變化下秦嶺南北氣候變化及其環(huán)境效應(yīng)的比較研究[D]. 胡小暉.陜西師范大學(xué) 2001
本文編號:3317559
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