氣候變化下基于事件特性的日隨機(jī)降雨模型研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-03 03:08
近年來,以全球變暖為主的氣候變化對地球系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,其中水文循環(huán)是受影響最直接和最重要的環(huán)節(jié)之一。隨著全球平均氣溫的升高,大氣中可容納的水汽含量增加,水文循環(huán)過程加速,導(dǎo)致降雨的頻率和強(qiáng)度增加,進(jìn)而引起極端水文事件頻發(fā),對人類生命財(cái)產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。研究氣候變化對水文循環(huán)的影響,對水資源管理者與決策者在變化環(huán)境下進(jìn)行有效的水資源規(guī)劃與管理、水利工程設(shè)計(jì)和極端災(zāi)害事件預(yù)防等具有十分重要的意義。降雨是水文循環(huán)的重要驅(qū)動(dòng)要素之一,降雨事件特性(降雨深、降雨歷時(shí)、間隔時(shí)間和降雨時(shí)程分配)直接影響地表徑流和河川徑流的形成過程。在隨機(jī)降雨模型中納入對降雨事件特性的考慮,不僅有助于更好的詮釋降雨過程,為有資料站點(diǎn)和無資料站點(diǎn)生成足夠長度的模擬降雨序列,而且能為水文模擬提供多組可能性的降雨輸入實(shí)現(xiàn),對在氣候變化下進(jìn)行可靠的水文和農(nóng)業(yè)脆弱性評估和預(yù)測具有重要作用。據(jù)此,本研究首先開發(fā)了基于降雨事件特性的日隨機(jī)降雨事件模型,并應(yīng)用于浙江省的觀測站點(diǎn)和無資料地區(qū)且對其模擬效果進(jìn)行了評估。然后,以浙江省東部的衢州流域?yàn)檠芯繉ο?研究了氣候變化對降雨事件特性的影響。針對隨機(jī)降雨事件模型...
【文章頁數(shù)】:171 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 隨機(jī)降雨模型
1.2.2 氣候變化情景及全球氣候模式
1.2.3 氣候變化對降雨特性的影響研究
1.2.4 隨機(jī)降雨模型在水文模擬中的應(yīng)用
1.2.5 氣候影響評估中的不確定性
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第2章 日隨機(jī)降雨事件模型的開發(fā)與應(yīng)用
2.1 本章引言
2.2 研究方法
2.2.1 日隨機(jī)降雨事件模型在觀測站點(diǎn)的開發(fā)
2.2.2 日隨機(jī)降雨事件模型在無資料站點(diǎn)的延伸
2.3 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)
2.3.1 研究區(qū)域
2.3.2 研究數(shù)據(jù)
2.4 研究結(jié)果
2.4.1 SOM水文分區(qū)結(jié)果
2.4.2 觀測站點(diǎn)日降雨事件序列模擬
2.4.3 無資料站點(diǎn)日降雨事件序列模擬
2.5 結(jié)果分析與討論
2.5.1 與基于事件的隨機(jī)降雨模型對比
2.5.2 與兩個(gè)基于馬爾科夫鏈的隨機(jī)降雨模型對比
2.6 本章小結(jié)
第3章 氣候變化對衢州流域日尺度降雨事件特性的影響
3.1 本章引言
3.2 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)
3.2.1 研究區(qū)域
3.2.2 降雨數(shù)據(jù)
3.3 研究方法
3.3.1 降雨偏差糾正方法
3.3.2 降雨偏差糾正效果評估及GCMs選取
3.3.3 降雨事件及其特性提取
3.3.4 GCMs模擬降雨事件特性的性能評估
3.3.5 降雨事件特性的未來變化評估
3.4 研究結(jié)果
3.4.1 基于降雨偏差糾正效果的GCMs選取
3.4.2 所選GCMs在模擬降雨事件特性方面的性能
3.4.3 降雨事件特性的未來變化
3.5 結(jié)果分析與討論
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于事件模擬的日隨機(jī)降雨模型的開發(fā)與水文氣象評估
4.1 本章引言
4.2 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)
4.3 研究方法
4.3.1 日隨機(jī)降雨模型SDRM-MCREM
4.3.2 水文模型GR4J
4.3.3 SDRM-MCREM的性能評估方法
4.4 研究結(jié)果
4.4.1 SDRM-MCREM的性能評估結(jié)果
4.4.2 SDRM-MCREM在水文模擬中的性能評估結(jié)果
4.5 結(jié)果分析與討論
4.5.1 與其他隨機(jī)降雨模型的對比
4.5.2 Copula函數(shù)對極值降雨和徑流模擬的影響
4.5.3 SDRM- MCREM模擬結(jié)果的年際變化
4.6 本章小結(jié)
第5章 氣候變化下衢州流域的徑流變化及不確定性貢獻(xiàn)
5.1 本章引言
5.2 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)
5.3 研究方法
5.3.1 溫度偏差糾正方法
5.3.2 日隨機(jī)降雨模型SDRM-MCREM
5.3.3 水文模型GR4J
5.3.4 不同不確定性來源的貢獻(xiàn)率
5.4 研究結(jié)果
5.4.1 降雨和溫度的偏差糾正結(jié)果
5.4.2 平均徑流和極端徑流的未來變化
5.4.3 平均徑流和極端徑流中不同不確定性來源的貢獻(xiàn)
5.5 結(jié)果分析與討論
5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 創(chuàng)新點(diǎn)
6.2 結(jié)論
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及科研成果
本文編號:3780532
【文章頁數(shù)】:171 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 隨機(jī)降雨模型
1.2.2 氣候變化情景及全球氣候模式
1.2.3 氣候變化對降雨特性的影響研究
1.2.4 隨機(jī)降雨模型在水文模擬中的應(yīng)用
1.2.5 氣候影響評估中的不確定性
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第2章 日隨機(jī)降雨事件模型的開發(fā)與應(yīng)用
2.1 本章引言
2.2 研究方法
2.2.1 日隨機(jī)降雨事件模型在觀測站點(diǎn)的開發(fā)
2.2.2 日隨機(jī)降雨事件模型在無資料站點(diǎn)的延伸
2.3 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)
2.3.1 研究區(qū)域
2.3.2 研究數(shù)據(jù)
2.4 研究結(jié)果
2.4.1 SOM水文分區(qū)結(jié)果
2.4.2 觀測站點(diǎn)日降雨事件序列模擬
2.4.3 無資料站點(diǎn)日降雨事件序列模擬
2.5 結(jié)果分析與討論
2.5.1 與基于事件的隨機(jī)降雨模型對比
2.5.2 與兩個(gè)基于馬爾科夫鏈的隨機(jī)降雨模型對比
2.6 本章小結(jié)
第3章 氣候變化對衢州流域日尺度降雨事件特性的影響
3.1 本章引言
3.2 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)
3.2.1 研究區(qū)域
3.2.2 降雨數(shù)據(jù)
3.3 研究方法
3.3.1 降雨偏差糾正方法
3.3.2 降雨偏差糾正效果評估及GCMs選取
3.3.3 降雨事件及其特性提取
3.3.4 GCMs模擬降雨事件特性的性能評估
3.3.5 降雨事件特性的未來變化評估
3.4 研究結(jié)果
3.4.1 基于降雨偏差糾正效果的GCMs選取
3.4.2 所選GCMs在模擬降雨事件特性方面的性能
3.4.3 降雨事件特性的未來變化
3.5 結(jié)果分析與討論
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于事件模擬的日隨機(jī)降雨模型的開發(fā)與水文氣象評估
4.1 本章引言
4.2 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)
4.3 研究方法
4.3.1 日隨機(jī)降雨模型SDRM-MCREM
4.3.2 水文模型GR4J
4.3.3 SDRM-MCREM的性能評估方法
4.4 研究結(jié)果
4.4.1 SDRM-MCREM的性能評估結(jié)果
4.4.2 SDRM-MCREM在水文模擬中的性能評估結(jié)果
4.5 結(jié)果分析與討論
4.5.1 與其他隨機(jī)降雨模型的對比
4.5.2 Copula函數(shù)對極值降雨和徑流模擬的影響
4.5.3 SDRM- MCREM模擬結(jié)果的年際變化
4.6 本章小結(jié)
第5章 氣候變化下衢州流域的徑流變化及不確定性貢獻(xiàn)
5.1 本章引言
5.2 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)
5.3 研究方法
5.3.1 溫度偏差糾正方法
5.3.2 日隨機(jī)降雨模型SDRM-MCREM
5.3.3 水文模型GR4J
5.3.4 不同不確定性來源的貢獻(xiàn)率
5.4 研究結(jié)果
5.4.1 降雨和溫度的偏差糾正結(jié)果
5.4.2 平均徑流和極端徑流的未來變化
5.4.3 平均徑流和極端徑流中不同不確定性來源的貢獻(xiàn)
5.5 結(jié)果分析與討論
5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 創(chuàng)新點(diǎn)
6.2 結(jié)論
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及科研成果
本文編號:3780532
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