淮河流域水文极值预测模型研究

为探索气候变化影响下水文极值的非平稳性和预测方法,建立了水文极值非平稳广义极值（GEV）分布的统计预测模型。利用1952-2010年淮河上游流域累计面雨量和流量年最大值资料、同期500 hPa环流特征量资料以及17个CMIP5模式对环流特征量的模拟结果,筛选出对水文极值影响显著的年平均北半球极涡强度指数作为GEV分布参数的预测因子。分析了在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下2006-2050年淮河上游流域水文极值对气候变化的响应。结果表明,10年以下与10年以上重现期的水文极值在非平稳过程中呈现前者下降而后者上升的相反变化趋势;多模型预测的集合平均在未来情景中均呈现上升趋势,情景排放量越大增幅越大,重现期越长增幅也越大。与极值的常态相比,极值的极端态更易受气候变化影响。     

气象要素极值统计的稳定性、多母体现象和区域极值

本文以Gumbel分布为例说明极大似然法估计参数可明显减小抽样误差的影响;说明极值样本中个别极大点数据是引起统计结果不稳定的根本原因;指出它们来自另外的统计母体,即存在多母体现象。对包含极大点数据的稀遇极值用区域极值进行统计,显著提高了结果的稳定性。为方便设计应用,还导出了区域极值的单站发生概率。     

广西三十年气候极值特征分析

本文根据“气象异常年表”规定的统计项目,对广西近三十年(1961—1990年)气候极值进行了分析,得出气温、降水、日照等要素气侯极值的时空分布特征。     

中国降水极值变化趋势检测

利用中国２９６个分布均匀的测站的逐日降水资料,研究了中国过去４５ａ中降水量、降水频率、降水强度等方面的极值变化趋势。结果表明,总体上讲,中国年降水量、１日和３日最大降水量以及不同级别的强降水总量没有发现明显的极端化倾向,但伴随着降水日数极端偏多的区域范围越来越小的变化趋势,平均降水强度极端偏高的区域范围表现为扩大的趋势。中国降水极值变化还反映出明显的区域性特点。在中国东部,平均降水强度极值出现的范围趋于扩大。如华北地区在年降水量明显趋于减少的同时,年降水量极端偏多的范围减少,１日和３日最大降水量、日降水≥５０ｍｍ和１００ｍｍ的暴雨日数极端偏多的情况也趋于减少,而平均降水强度极值显著增加。在年降水明显趋于增多的西北西部地区,降水日数的极值变化趋势不明显,但年降水量、１日和３日最大降水量以及日降水≥１０ｍｍ的降水总量极端偏多的区域范围均反映出趋于增加的变化趋势。     

广西三十年气候极值特征分析

本文根据“气象异常年表”规定的统计项目,对广西近三十年(1961—1990年)气候极值进行了分析,得出气温、降水、日照等要素气候极值的时空分布特征。     

利用随机模拟研究极值天气的预报模型试验

将随机过程的交叉理论应用于天气气候极值分析，以长江三角洲地区逐月最高最低气温为例，说明了交叉理论在极值研究中的作用。基于该理论，对上海市近100a一月气温序列，用随机模拟的方法讨论了极端温度出现的频数、持续时间、时间间隔等参数对于气候变化的敏感性，并根据气候变化趋势，预测了未来气候极值统计特征的变化规律。     

几类极值方法的评估

给出了处理极值问题的几种标准方法：初等解法、微分解法和变分解法，并对这几种方法做了相应的评估。     

浅谈气压极值的挑选

随着科学技术的日益发展 ,气象基本数据记录都已科技化 ,如气压、温度、湿度都有仪器的自记记录 (自记纸 ) ,但 2 4小时内的气压极值挑选仍需人工挑选。在挑选过程中 ,我们通常按《地面气象观测规范》之规定进行挑选 ,即必须从自记迹线中找出一日 ( 2 0～ 2 0时 )中最高 (最低 )处标一箭头符号 ,读出自记数值并进行订正 ,订正后的数值一般都能代表当天的极值。但在特殊情况下我们按《地面气象观测规范》却不能挑选到当天 2 4小时内的真实气压极值。例如 :2 0 0 0年 8月 4日的自记气压最高值是 883.2 - 5 .2 =878.0 ;883.2是当日 ( 2 0 -2 0…     

长江下游百年一遇的极值风速分布

利用2000-2006年长江下游沿江8个风速、风向观测点与邻近气象站同步对比观测资料和1971—2006年长江下游40个气象站风资料, 依据具99%置信水平的数理重构方案和极值Ⅰ型计算方法, 详细给出长江下游百年一遇风速分布状况。结果表明:长江下游沿江地区百年一遇极值风速为25~38 m/s, 较一般方法上限高3 m/s, 下限低2 m/s; 长江南京—镇江段和南通—崇明段, 是长江下游沿江地区的两个大风区, 百年一遇极值风速不低于29 m/s, 其在入海口附近可达34 m/s以上; 在长江常州—江阴段, 江南、江北对称分布两个风速相对低值区, 百年一遇极值风速为23~24 m/s。该结果充分考虑气象站风速资料和局地风速状况, 是沿江相关工程气象应用的重要补充。     

湖南省短历时降水极值分布拟合与应用

选择适宜的极值分布模型有助于提高极值序列再现期极值的准确度。基于1981—2010年湖南省97个地面气象观测站逐时降水观测资料,构建逐站年和季1 h、3 h、12 h最大降水量序列,运用Pearson-Ⅲ型、Gumbel、对数正态、Cauchy和Weibull 5种分布函数对湖南省3种短历时最大降水量序列进行极值分布拟合。结果表明：1981—2010年湖南省中北部地区3种短历时降水极值分布符合Gumbel分布模型,Weibull分布次之;湖南省南部地区3种短历时降水极值分布则仅符合Gumbel分布模型。在此基础上,应用Gumbel分布模型估算湖南省各站重现期为百年的降水极值,结果表明1 h、3 h、12 h的年降水极值高值中心分别位于湘东南地区、湖南省西部地区和湘西北地区;各季降水极值中心与年极值中心略有不同。     

极值分布及其在气象上的应用

在气象统计中,常用各种气象要素的极端值来说明气候特征。在大型工程的设计中,我们需要对一些有严重破坏性的自然灾害进行充分估计。例如,在建设高大建筑物时,必须考虑大风的破坏作用,设计时要选取适当的最大风速为依据;建造桥梁时,必     

青藏铁路沿线气温和地温的极值推算

利用耿贝尔分布函数对青藏铁路沿线7个气象站的气温和0cm地温进行了极值估计。结果表明：年极端最高气温50年一遇与常年接近,100年一遇比常年偏高0．1～1．5℃。年极端最高地温50年一遇比常年偏高0．0～10．2℃,100年一遇比常年偏高1．5～13．7℃。未来50年,如果年平均气温增加1．0℃,50年一遇的年极端最高气温将比常年偏高-0．1～2．0℃,100年一遇的将比常年偏高0．7～2．8℃。     

龙卷风的风强分析及极值推断

本文采用１９５５￣１９９７年影响盐城市的龙卷风资料,按富士达Ｆ等级定义龙卷风强分类级别,对盐城市受袭击点的破坏程度进行风强分级,并分析各个时段龙卷风风强等级的频数。应用耿贝尔极值分布理论,对影响盐城市的龙卷风风速极值进行统计推断,获得１％风险度龙卷风风速极值,以及各种特定重现期间的极值。     

河北省极值气温变化特征

利用河北省60个气象观测站资料,对全省近50年极值气温变化特征进行了分析,结果表明:极端最高气温线性变化趋势不明显,但年代际变化特征突出,而极端最低气温线性升高趋势明显。低于-30℃的极端寒冷日呈线性减少趋势,而高于40℃的极端炎热日线性变化趋势不明显,但年代际变化特征突出,20世纪90年代后期以来呈多发的特点。最低气温出现偏冷段(-10℃)的天数呈线性减少趋势,出现在偏暖段(20～30℃)的天数呈线性增加趋势,在其他界限气温的天数变化趋势不明显。最高气温出现在偏冷段(-30～0℃)的天数呈明显减少趋势,在其他界限气温的天数变化趋势不明显。河北省无霜期、无冰冻期均呈明显延长趋势,平均每10年分别延长4.5天、4.6天。年平均最高气温、最低气温和平均气温都呈显著的线性升高趋势,平均每10年分别升高0.21℃、0.45℃、0.30℃,低温升温速率明显大于高温升温速率。日较差呈逐年减小趋势,平均每10年减小0.25℃。空间上最低气温表现为全省明显升高,而最高气温升温主要集中在中北部和东部沿海地区,南部升温不明显,日较差大部分地区为逐渐减小趋势。     

对最高温度表的极值误差及其修正的浅见

最高温度表和其他温度表在构造上的主要区别是最高温度表的球部与毛细管连接处的管道做得非常窄小（称驻留点），只能在温度上升时让球部的水银不断地挤入毛细管内，而当温度下降时毛细管内的水银却不能自行回缩到球部（称最高性），只有用力甩动才能把滞留在毛细管内高于环境温度的部分水银柱甩回球部。正是这段滞留在毛细管内不能自行回缩的这部分水银柱指示出了过去一段时间内曾经出现过的最高温度极值。这是最高温度表能够测到极端最高温度值的最基本原理。按理，一支经检定合格且没有超过检定期限的最高温度表，其示值能准确地反映出读…