基于耿贝尔—线性矩和K-Means算法的短时强降水等级划分研究

短时强降水地域特点突出，致灾性强，是气象防灾减灾的重点和难点.本文基于1951—2021年国家气象观测站逐小时降水资料，采用耿贝尔—线性矩法拟合2215个国家气象观测站的1 h、3 h、6 h短时强降水的重现期分布，统计显示99%以上的国家气象观测站分布函数通过0.05显著性检验；同时，根据我国防洪标准、室外排水设计规范及中央气象台山洪预警等标准，将短时强降水按照重现期2 a、20 a、50 a、100 a划分为一般、较强、强、特强四个等级.然后，采用K-Means算法，应用耿贝尔函数的位置参数和尺度参数、短时降水的百分位值和极值等变量聚类，将我国划分为三个短时强降水区，量化了三个区的短时强降水等级并应用2019—2021年70490个区域自动观测站和国家气象观测站监测统计验证了合理性.研究成果可以满足气象业务应用需求，也为气象监测、预报预警和影响评估提供技术支撑.