近年來,全球極端氣候頻發(fā),干旱問題十分突出。干旱指數(shù)是進(jìn)行干旱研究的有效工具;為了將復(fù)雜的干旱過程概念化和抽象化,干旱指數(shù)通常采用一些數(shù)學(xué)方程和參數(shù)來描述、評估實際的干旱過程和干旱特征。在干旱指數(shù)確定的過程中,往往受到方法、數(shù)據(jù)等方面的限制,使得干旱評估結(jié)果具有一定的不確定性。本文以黑河流域為研究區(qū),基于標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)（SPI）和標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)（SPEI）,選取干旱強度、干旱峰值、干旱最大持續(xù)時間和總持續(xù)時間四個干旱特征變量,分別從模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計、輸入數(shù)據(jù)三個方面分析其不確定性對干旱指數(shù)以及對干旱評估結(jié)果的影響。文中選取4個三參數(shù)概率分布模型和5個兩參數(shù)概率分布模型計算SPI,5個三參數(shù)分布概率模型和4個兩參數(shù)概率分布模型計算SPEI,以此討論模型結(jié)構(gòu)引起的不確定性;采用最大似然參數(shù)估計法并基于正態(tài)性假設(shè),通過隨機生成參數(shù)的方法來量化參數(shù)估計的不確定性;使用非參數(shù)Bootstrap重采樣法量化數(shù)據(jù)采樣的不確定性,并研究不同序列長度對干旱指數(shù)及干旱評估的影響。研究結(jié)果如下:（1）概率分布擬合優(yōu)度對干旱評估結(jié)果的可靠性具有重要影響;整體上來看,三參數(shù)概率分布模型擬合效果比兩參數(shù)模型... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

黑河流域位置圖

11紀(jì)頻繁，特別是2001年，出現(xiàn)了近60年最嚴(yán)重的秋、冬、春三季連旱，甚至引發(fā)了沙塵暴的發(fā)生（曹玲等，2003）。干旱問題不僅導(dǎo)致當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境過于脆弱，同時也限制了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會的發(fā)展。黑河流域中游走廊平原是發(fā)展農(nóng)業(yè)的理想產(chǎn)區(qū)，而河西走廊在大地形邊緣下沉氣流和亞洲東岸西北氣流控制下，是世界上同緯度最干旱的地區(qū)之一，流域來水期滯后灌溉期2~3個月，每年4~6月是農(nóng)作物需水高峰期，卻正是黑河的枯水期，致使夏灌“卡脖子”旱的矛盾十分突出，造成該區(qū)主要作物—春小麥的生產(chǎn)量大幅度下降。2.2數(shù)據(jù)資料本文選用流域內(nèi)9個國家級氣象站點作為研究站，具體包括：位于流域上游的托勒站、野牛溝站、祁連站，位于中游的山丹站、張掖站、酒泉站、高臺站和鼎新站，以及位于流域下游的額濟納旗站。為保證數(shù)據(jù)的完整性，選用9個氣象站點1960~2015年的降水?dāng)?shù)據(jù)和氣溫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)（http://data.cma.cn/）。流域站點位置見圖2-2，流域各站點地理位置信息見表2-1。圖2-2黑河流域各氣象站點分布圖

12表2-1黑河流域氣象站基本信息站點名稱緯度經(jīng)度海拔(m)數(shù)據(jù)資料起止時間(年)托勒38°48′98°25′3367.01960~2015野牛溝38°25′99°35′13320.01960~2015祁連38°11′100°15′2787.41960~2015山丹38°48′101°05′1765.51960~2015張掖39°05′100°17′1461.11960~2015酒泉39°46′98°29′1477.21960~2015高臺39°22′99°50′1332.21960~2015鼎新40°18′99°31′1177.41960~2015額濟納旗41°57′101°04′940.51960~2015為了更直觀的表示黑河流域近年來氣候變化的特征，圖2-3繪制了1960-2015年黑河流域年降水量和年平均氣溫的時間序列變化圖。從圖中可以看出流域年降水量和年平均氣溫均存在不同程度的上升趨勢，相比之下，年平均氣溫的上升趨勢更明顯。這與劉瀏等（2017）的研究結(jié)果一致，劉瀏等（2017）研究表明黑河流域1960-2012年間年降水和年平均氣溫都具有顯著上升趨勢，其中年降水上升速率為3.8mm·（10a）－1，年平均氣溫上升速率為0.3℃·（10a）－1。圖2-31960-2015年黑河流域年降水量和年平均氣溫圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]黑河流域1967-2009年氣象干旱時空變化特征[J]. 昝大為.  水資源與水工程學(xué)報. 2019(03)
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[4]五種干旱指數(shù)在云南省的適用性分析[J]. 王理萍,王樹仿,王新華,張劉東,王福來.  灌溉排水學(xué)報. 2017(07)
[5]基于SPEI和SPI指數(shù)的青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)春夏氣象干旱特征的評估[J]. 唐敏,張勃,張耀宗,王國強,馬彬,賈艷青.  自然資源學(xué)報. 2017(06)
[6]基于游程理論和Copula函數(shù)的干旱特征分析及應(yīng)用[J]. 王曉峰,張園,馮曉明,馮玉,薛亞永,潘乃青.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(10)
[7]近53 a黑河流域水文氣象要素時空演變特征[J]. 劉瀏,劉麗麗,索瀅.  干旱區(qū)研究. 2017(03)
[8]基于PDSI和SPI的黑河上游干旱特征對比分析[J]. 楊禮簫,曾晟軒,蔣憶文,顧娟,賀纏生.  水土保持研究. 2017(02)
[9]基于Bootstrap法的水文模型參數(shù)不確定分析——以伊通河流域為例[J]. 宋文博,盧文喜,董海彪,張正,肖傳寧.  中國農(nóng)村水利水電. 2016(10)
[10]基于站點降雨量最優(yōu)擬合函數(shù)的SPI指數(shù)計算[J]. 吳紹飛,張翔,王俊釵,劉建峰,潘國艷.  干旱區(qū)地理. 2016(03)

博士論文
[1]新疆區(qū)域性極端干旱事件及其數(shù)值模擬和預(yù)測研究[D]. 石彥軍.蘭州大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)的內(nèi)蒙古地區(qū)干旱特征分析[D]. 楊舒暢.南京信息工程大學(xué) 2017
[2]基于標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸發(fā)指數(shù)的中國區(qū)域干旱化特征分析[D]. 莊少偉.蘭州大學(xué) 2013



本文編號：3578901