基于Copula函数的北京强降水频率及危险性分析

客观分析强降水事件的发生频率及其致灾因子危险性,能为局地洪涝灾害的防灾、减灾规划及灾害预警提供科学依据。探讨了基于二元Copula函数的强降水致灾变量联合分布及其在强降水危险性分析中的应用。利用北京地区2005-2014年逐时降水资料提取强降水事件案例,通过建立能反映两个主要致灾因素--降水持续时间和过程降水量依存关系的二元联合分布模型,计算了北京地区强降水事件条件重现期,并以此为基础开展危险性分析。研究表明,北京地区强降水事件的持续时间多小于24 h,且主要服从广义极值和对数正态分布,而过程降水量则更适用于广义极值分布;通过Gumbel Copula函数能较好刻画过程降水量与持续时间的相互依存关系。北京地区短时强降水重现期受持续时间影响明显,仅基于降水量的重现期估算会低估其致灾危险性,利用基于Copula函数的条件重现期能更合理描述不同强降水情景致灾因子的危险性特征及其空间差异性特征。北京地区持续时间小于12 h、过程降水量在50 mm以上的强降水事件多呈东北-西南走向,而持续时间在6 h以内的50 mm以上强降水则在北京城区及东北部地区更加频繁。     

暴雨洪涝受灾人口与雨涝危险性指数关系模型研究

建立可监测、可预报的雨涝危险性指数与暴雨洪涝受灾人口的关系模型,对暴雨洪涝灾前、灾中、灾后人口受灾情况快速评估具有重要意义。以湖北省为例,利用小时降水、日最大降水量、累积降水量与暴雨持续天数等气象资料以及水系、高程等孕灾环境资料,构建了雨涝危险性指数。结合历史洪涝受灾人口资料,建立基于雨涝危险性指数的暴雨洪涝受灾人口灾损曲线。按照重现期划分雨涝危险性等级,并通过计算不同重现期雨涝危险性指数的致灾阈值,建立危险性等级与受灾人口的定量关系模型。结果显示:(1)湖北省暴雨高危险区主要位于江汉平原以东,其次是鄂西南南部、江汉平原南部。(2)通过历史暴雨过程受灾情况比较,包含小时雨量和孕灾环境的雨涝危险性指数更能呈现暴雨过程的受灾程度。(3)湖北省暴雨洪涝受灾人口与雨涝危险性指数呈幂函数关系,年及暴雨过程实际受灾人口与拟合受灾人口的相关系数分别达0.800和0.891。(4)利用5 a、10 a和20 a三个重现期将雨涝危险性指数划分为三个等级,当雨涝危险性指数超20 a一遇时,预计受灾人口将达12万人以上。     

鹤岗强降水的危险性评估

<正>1引言随着全球变暖的进一步加剧,在很多方面将导致某些极端天气、气候事件更加频发,由此产生的灾害损失也必然会越来越严重。近年来,鹤岗地区极端天气灾害频繁发生,2009年,鹤岗地区出现了春末夏初百年一遇的大旱。而2005年7月28-29日鹤岗暴雨降水量达116.7 mm,导致鹤岗出现严重的洪涝灾害,梧桐河流域超过警戒水位,达到鹤岗建站以来极值。本文利用GPD模式,借助L-矩估计方法对模型     

基于概率加权估计的中国极端气温时空分布模拟试验

建立可监测、可预报的雨涝危险性指数与暴雨洪涝受灾人口的关系模型,对暴雨洪涝灾前、灾中、灾后人口受灾情况快速评估具有重要意义。以湖北省为例,利用小时降水、日最大降水量、累积降水量与暴雨持续天数等气象资料以及水系、高程等孕灾环境资料,构建了雨涝危险性指数。结合历史洪涝受灾人口资料,建立基于雨涝危险性指数的暴雨洪涝受灾人口灾损曲线。按照重现期划分雨涝危险性等级,并通过计算不同重现期雨涝危险性指数的致灾阈值,建立危险性等级与受灾人口的定量关系模型。结果显示：（1）湖北省暴雨高危险区主要位于江汉平原以东,其次是鄂西南南部、江汉平原南部。（2）通过历史暴雨过程受灾情况比较,包含小时雨量和孕灾环境的雨涝危险性指数更能呈现暴雨过程的受灾程度。（3）湖北省暴雨洪涝受灾人口与雨涝危险性指数呈幂函数关系,年及暴雨过程实际受灾人口与拟合受灾人口的相关系数分别达0.800和0.891。（4）利用5 a、10 a和20 a三个重现期将雨涝危险性指数划分为三个等级,当雨涝危险性指数超20 a一遇时,预计受灾人口将达12万人以上。

     

基于Copula函数的中国南方干旱风险特征研究北大核心CSCD

为了准确认识和分析与旱灾致灾因子危险性相关的干旱特征变量,利用中国南方96个气象站1961—2012年逐月降水资料,基于Clayton、Frank、Galambos、Gumbel以及Plackett Copula函数,建立了服从威布尔分布的干旱历时、服从对数正态分布的干旱严重程度两个相关特征变量的联合分布模型,择优使用Frank Copula函数计算了中国南方干旱条件概率与条件重现期,比较分析了该区域干旱事件第1、第2联合重现期的空间分布特征。研究表明,干旱严重程度(干旱历时)的条件概率分布随着干旱历时(干旱严重程度)阈值的增大而减小;干旱严重程度(干旱历时)的条件重现期与干旱历时(干旱严重程度)阈值成正比。当干旱历时阈值为6个月、干旱严重程度阈值为6时,中国南方整体存在较大的干旱风险,研究区整体第1"且"(干旱历时和干旱严重程度均超过给定阈值)联合重现期平均为4.8 a,第1"或"(干旱历时和干旱严重程度有一个超过给定阈值)联合重现期平均为2.6 a,第2"或"联合重现期平均为3.5 a。当干旱历时阈值为9个月、干旱严重程度阈值为13.5时,研究区整体第1"且"联合重现期平均为12.6 a,第1"或"联合重现期平均为4.7 a,第2"或"联合重现期平均为7.7 a。中国南方的干旱高风险的区域主要位于四川盆地、贵州东北部、广西北部、广东西部以及云南大部分地区;低风险的区域主要位于四川西北部,四川、云南、贵州三省交汇区以及广东中部地区。     

克拉玛依市高温日的气候特征及变化

整理了克拉玛依市1960—2009年高温日数资料,用线性趋势分析、最大熵谱等方法,分析克拉玛依市高温日数的气候变化特征。结果表明：克拉玛依市高温日90%以上集中在6—8月,强高温和极端高温日数仅出现在6—8月;持续高温日≥7 d的高温期,平均每年发生一次;年高温初日50a变化呈线性递减趋势,年高温终日50a变化呈线性递增趋势;高温日数的年代际和年际变化都比较大,特别是90年代中后期,克拉玛依市高温日数明显增多,且强度有所增强。     

基于Copula模型的暴雨综合指标分析——以万州为例

利用重庆市万州区1967—2019年的降水资料,选取年暴雨量、年暴雨强度和年暴雨贡献率为暴雨要素,利用Archimedean Copula函数构建二维联合分布,并根据RMSE,AIC,Bias和OLS值进行优度检验,确立最优Copula函数,分析多要素联合下的暴雨概率以及重现期特征.研究表明,Clayton Copul...     

南昌昌北机场不同重现期的极端气温估算

为推算昌北机场不同重现期的极端气温,选取永修国家气象站作为参证气象站,通过建立机场站与永修站年极端气温回归模型,构建机场站长年代年极端气温序列,再利用极值Ⅰ型分布和皮尔逊Ⅲ型分布对参证站（永修站）实测序列和机场站构建序列进行拟合和拟合效果检验,结果表明：两种模型对相同重现期的温度拟合结果不一致,差异在0.1～1.1 ℃;对年极端最高气温的拟合,两个序列均以皮尔逊Ⅲ型分布的效果更好,对年极端最低气温的拟合,均以极值Ⅰ型分布的效果更好。以皮尔逊Ⅲ型分布拟合参证站实测年极端最高气温序列的结果作为昌北机场不同重现期年极端最高气温的推算值,极值Ⅰ型分布拟合机场站构建年极端最低气温序列的结果作为昌北机场不同重现期年极端最低气温的推算值。昌北机场10、30、50和100a重现期的年极端最高气温分别是39.6、40.5、40.9和41.4 ℃,年极端最低气温分别是-9.5、-12.0、-13.1和-14.6 ℃。     

气象要素极值的双指数分布函数求解

利用安阳市30年每年的日最大降水极值与双指数分布函数,求解出安阳市工程设计需要的设计频率(p)与气象要素极值(降水Xp)的双指数分布函数关系式.用此函数关系式,可每年进行极值重新标定工作.     

2009年夏季中国高温分析

用常规气温资料及NCEP/NCAR再分析资料,对2009年夏季中国高温过程进行了研究。结果发现：（1）2009年中国中东部地区发生的高温日数相对历史同期偏多,集中在华北和长江以南地区。（2）大陆暖高压是导致6月华北黄淮一带高温过程的主要环流系统,7、8月副高的持续偏强和西伸是导致7、8月高温过程的主要环流系统。南亚高压与副热带高压有很好的响应关系,随着南亚高压的增强（减弱）东伸（西撤）,副高强度进而增强（减弱）西伸（东撤）,江南地区日最高温度分布范围也相应增大（缩小）。低层辐散、副热带西风急流轴偏北、急流中心偏西等有利于2009年夏季高温的发生和维持。（3）整层垂直积分大气加热场正异常可以作为高温的维持机制。     

江淮梅雨期最低气温的气候特征分析

利用江淮地区70个测站1961~2001年历年6月第2侯至7月第2侯最低气温资料,采用旋转经验正交展开(REOF)方法对江淮地区梅雨期最低气温场进行客观分区,并分析了各区域最低气温的长期演变趋势。结果表明:江淮地区梅雨期最低气温场可分为3个区域,各区域的最低气温均具有明显的年际、年代际变化特征,且存在着显著差异,其中东北区明显上升,而南方区和西北区呈降低趋势;各区域存在明显不同的年际、年代际方差构成、突变特征和多尺度振荡周期。     

舟山市高温天气气候特征分析

文章利用1954～2000年舟山市定海观测站6～9月气温资料，分析了舟山市高温天气的气候特征，并通过谐波分析发现高温天气年际振荡的周期性。发现副热带高压的强弱和位置与高温天气有很好的对应关系，其他一些因子正是通过影响副热带高压的强弱和位置，从而影响高温天气的出现。     

ANALYSIS OF MID-SUMMER HIGH TEMPERATURE FREQUENCY ANOMALY IN GUANGZHOU

Using EOF, correlation analysis, the climatic characteristics are analyzed of the yearly high temperature frequency (HTF) in Guangzhou from 1951-2004, and the relationship between the mid-summer (July and August) HTF anomaly and the synchronous 500hPa heights of the region(65 - 150°E, 10 - 70°N) is also discussed. The results show that: (1) the average of HTF is 8.7 days per year in the recent 54 years in Guangzhou; high temperature occurs from May to September, and July and August have the highest frequency of occurrence; (2) there are distinct interannual and interdecadal changes in Guangzhou HTF, with an obvious increase since the 1980s; (3) the anomalous increase of mid-summer HTF in Guangzhou since the 1980s has a close relationship with the weakened westerlies in Northwest China, Mongolia, Lake Baikal and their vicinity and the intensified subtropical high in the mid-low latitude areas.     

广州盛夏高温频数异常分析

运用EOF、相关分析等方法,分析了广州市1951-2004年高温频数的基本气候特征,并探讨了盛夏(7 -8月)高温频数异常与同期65-150°E,10-70°N范围内500 hPa高度场的关系。结果表明:(1)近54年来广州年平均出现高温次数为8．7日;5-9月都有高温出现,其中7、8月是高温的频发期;(2)广州市高温频数具有明显的年际和年代际变化,其中1980年代以来高温频数明显增加;(3)广州市盛夏高温频数在1980年代以来的异常增多是与同期我国西北部-蒙古-贝加尔湖及附近地区西风带活动减弱、中低纬副热带高压强度加强有密切的关系。     

长江三峡库区高温天气的气候特征分析

利用长江三峡库区及其周围地区34个气象站1961～2002年的逐日最高气温资料,分析了库区高温日数、极端高温、高温过程的时空变化特征.结果表明,近40多年来,长江三峡库区年高温日数和危害性高温日数均存在年际变化大,阶段性变化明显、减少趋势三大特征,其中危害性高温日数减少趋势显著;高温过程频次也呈明显的减少趋势,且这种趋势主要是中等强度高温过程减少所致.极端最高气温变化趋势存在地域差异,江北大部地区有微弱的升高趋势,库区其余大部地区无明显变化趋势或降低趋势不明显.     

ANALYSIS OF TEMPERATURE CHANGES IN JANUARY AND JULY IN CHINA

1 INTRODUCTION One of the significant features of global climate change over the past century is the increasing of temperature over contemporary times. Ding et al report generally similar warming trends in China as across the Northern Hemisphere[1]. Study…     

嘉兴市高温和夏季降水的气候特征分析

本文根据嘉兴市1953年～2003年逐年高温天数、夏季平均温度和夏季降水资料，分析了嘉兴近50a来的高温和夏季降水气候变化的统计特征，得出：本市夏季气候年际差异显著，年代际变化较明显。通过对资料作小波分析发现：高温和降水既有长期较稳定的年代际振荡，也存在有一定时限的高频振荡。将动态优势周期组合与实况进行对比，结果表明，极端气候事件往往发生在“特征值”高值附近且为几个不同周期振荡共同作用的结果。     

中国气温的年代际振荡及其未来趋势

文章用1851～2000年中国年气温资料，讨论了它的变化及其未来趋势。指出：①我国气温有3次全国性的跃变，分别在1920、1955和1978年，每个阶段平均持续期为30年，这和北半球气温跃变点是基本一致的；②我国气温从1978年开始进入了一个稳定增温的气候阶段，直到目前全国年平均气温比上一气候阶段增加了0．3l℃，增暖地区主要在黄河以北的北方地区，冬季增暖比夏季明显，1998年是我国近百年来最暖的一年；③最近一次增温开始于1978年，至2000年持续了23年，估计这个增温阶段至少还能持续10年，但未来10年主要的增温地区有可能南移，长江流域将比现在暖，夏季气温37℃以上的日数要比现阶段增多。     

2003年夏季长江中下游地区异常高温的分析

2003年我国和世界范围内，部分地区出现了盛夏异常高温天气。本文主要从环流特征和南京近百年气温资料，以江苏为主的长江中下游地区出现的异常高温成因，作了天气和气候的分析。经研究分析，造成2003年异常高温时段的副热带高压形势是符合历史同期出现高温天气的环流特征的。唯2003年高温时段的副热带高压的强度较历史同期显著偏强。从气候方面分析，2003年盛夏南京地区出现的高温天气仍未突破近百年来出现高温年的历史纪录。就南京地区而言，无论是7月下旬～8月上旬的持续高温，还是8月中旬紧接而来的低温冷夏天气，都显示出大气环流的演变特征和历史同期的气候特征。     

华东高温期的大气环流特征分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和地面气象站点资料,对1951—2005年华东高温日数较多（少）月和高温过程各阶段的500 hPa位势高度、850 hPa温度和相对湿度及700 hPa垂直速度的环流特征进行对比分析。结果表明：在高温日数较多月,副高西伸,850 hPa温度较高而相对湿度较低,华东中南部下沉气流明显,华东多为位势高度、温度和垂直速度正距平及相对湿度负距平;而在高温日数较少月,副高东退,850 hPa温度较低而相对湿度较高,整个华东为上升气流,并为位势高度、温度和垂直速度负距平及相对湿度正距平。与高温前期和衰退期相比,高温盛期副高北抬西进,华东850 hPa温度较高而相对湿度较低,华东南部下沉气流强盛,各要素距平值增加,多数要素距平中心移向华东或其周边。高温间断期则比盛期各要素距平减弱。大气环流要素场及其距平场的变动可以作为预报华东7—8月高温日数多寡和高温进程的参考依据。