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湖南短历时降水变化特征研究

作　者: 郭凌曜
导　师: 章新平
学　校: 湖南师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 湖南短历时强降水事件气候变化特征分布拟合
分类号: P426.614
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

作者基于湖南省1981-2010年97个地面气象观测站逐时降水观测资料,分析短历时强降水频率的时空分布特征；并构建逐站年、季1h、3h、12h最大降水量序列,运用Pearson-Ⅲ型、耿贝尔、对数正态、柯西、韦布尔5种分布模型开展湖南不同地区最大降水量的拟合,得出区域最优拟合分布模型,并运用该模型估算给定重现期的降水极值,进而分析拟合分布和降水极值的区域特性。以期为暴雨引发的洪涝、泥石流滑坡、城市渍涝等气象灾害提供评价评估数据,为重大防洪工程设计提供科学依据。结果表明：(1)30年来,湖南省短历时强降水事件的频率整体上呈不显著增加趋势,其中1991-2000年子时段间短历时强降水事件频率最高,增幅最大。降水极值1h、2h、3h呈不显著下降趋势,4h、5h、6h、12h为不显著上升趋势。各季分析结果显示,夏季短历时强降水事件频率最高,秋季最低,增幅夏季最大,秋季最小；从前、后汛期来看,前汛期整体大于后汛期,增幅前汛期亦大于后汛期。昼夜间对比分析显示,湖南省3-11月短时强降水事件频率昼小于夜,增幅则是1h昼小于夜,3h、12h昼大于夜；春季短时强降水事件频率昼小于夜,夏季昼大于夜,秋季昼夜相差不大,增幅春、秋季1h、3h昼小于夜,夏季昼大于夜,12h春、秋季增幅昼大于夜,夏季增幅昼小于夜；前汛期短时强降水事件频率、增幅昼小于夜；后汛期短时强降水事件与前汛期相反,频率、增幅均为昼大于夜。(2)从各区域来看短历时强降水事件频率湘东南最大,湘西南最小,增幅湘西北最大,湘西南最小。强降水极值的变化整体上来看湘西北增幅最大,湘北增幅最小。短时强降水开始的时间,各区域多出现在傍晚到清晨,其中又以05-08h更集中。(3)湖南短历时强降水事件开始的时间,1h、3h、12h各历时强降水事件开始时间出现在不同时间段的频率呈现为双峰型分布,12h强降水事件开始时间出现在不同时间段的频率与1h、3h反位相；12h频率峰值、次大值分别出现在11-14h、20-23h,1h、3h峰值及次大值分别出现在05-08h、17-20h。(4)湖南短历时强降水极值的分布拟合结果表明,Gumbel分布能较好的拟和湖南省降水极值及各区域极值的分布。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-11
1. 前言  11-16
  1.1 研究的目的和意义  11-12
  1.2 国内外研究进展  12-14
  1.3 研究内容  14-16
2. 资料及方法  16-25
  2.1 资料说明  16-17
  2.2 方法  17-23
    2.2.1 频率  17
    2.2.2 线性趋势分析  17-18
    2.2.3 方差和标准差  18
    2.2.4 极值分布  18-22
    2.2.5 极值拟合优度检验  22
    2.2.6 区域划分  22-23
  2.3 技术路线  23-25
3. 短历时强降水事件的时空分布特征  25-37
  3.1 空间分布特征  25-27
    3.1.1 强降水事件频率的空间分布特征  25-26
    3.1.2 季尺度强降水事件频率的空间分布  26-27
  3.2 时间分布特征  27-34
    3.2.1 不同历时强降水事件的年特征  27-29
    3.2.2 不同历时强降水事件的季节特征  29-30
    3.2.3 不同历时强降水事件的日变化特征  30-32
    3.2.4 极值变化趋势  32-34
  3.3 频率离散度  34
  3.4 本章小结  34-37
4. 区间短历时强降水事件的气候特征  37-54
  4.1 强降水事件频率  37-39
  4.2 强降水事件出现时间  39-44
  4.3 强降水事件的趋势分析  44-50
    4.3.1 频率变化趋势  44-47
    4.3.2 降水极值变化趋势  47-50
  4.4 区域特征与湖南省平均状况的比较  50-51
    4.4.1 3-11月强降水事件频率的比较  50
    4.4.2 各季节强降水事件频率的比较  50-51
  4.5 本章小结  51-54
5. 代表站短历时强降水事件的气候特征  54-67
  5.1 强降水事件频率  54-56
    5.1.1 年频率  54
    5.1.2 季频率  54-56
  5.2 强降水事件出现时间  56-58
  5.3 强降水事件变化趋势  58-64
    5.3.1 频率变化趋势  58-60
    5.3.2 极值变化趋势  60-64
  5.4 代表站强降水频率与所处气候区相关性分析  64-65
  5.5 本章小结  65-67
6. 降水极值分布拟合  67-78
  6.1 降水极值分布的最优拟合  67-71
  6.2 百年降水极值估算  71-75
    6.2.1 极值变化敏感性试验  71-73
    6.2.2 极值估算  73-75
  6.3 本章小结  75-78
7. 总结与展望  78-82
  7.1 总结  78-80
  7.2 问题及进一步研究方向  80-82
参考文献  82-85
附录  85-86
致谢  86-87

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