BP神经网络模型在伏旱预测中的应用——以河西走廊为例

利用河西走廊伏旱和伏期降水资料序列,张掖观象台的地面气温、降水、探空等气象资料,以及国家气候中心提供的74个环流因子,借助BP神经网络可以逼近任意非线性函数的能力和特点,构建了一个用于预测伏旱和伏期降水的模型,并对模型的预报效果进行验证。结果表明:BP神经网络模型能够对伏期干旱进行有效地预测,该预测模型对伏旱和伏期降水有比较理想的预报效果,伏旱预报历史拟合率高达97.6%、模型试报准确率为84.6%,伏期降水预测历史拟合率高达97.6%、模型试报准确率为76.9%,其性能指标符合实际要求,具有很好的实际应用价值。     

黑河流量和祁连山气候的年代际变化

利用黑河上游莺落峡水文站流量资料和选自祁连山区2280～3360m高度处的7个气象观测站平均的历年各月标准化降水量、气温序列,分析了1944～2000年期间黑河流量与祁连山区自然气候的年代际变化。结果表明：20世纪80年代的流量是过去57年中最大的10年,90年代有所减小,但主要表现在夏、秋季,而冬、春季仍然保持高流量。祁连山区气候演变存在非常明显的季节变化、年际变化和年代际变化。自70年代以来,除夏季降水量呈上升趋势外,秋、冬、春三季均表现出明显的变干。尤其是秋、冬两季;自80年代以来,祁连山区气候明显变暖,各季气温显著升高,尤以秋、冬两季升温最快。这可能是冬季黑河流量显著增加,祁连山雪线上升的主要原因。综合分析表明,黑河流量的增加取决于两个方面：一是夏季降水量的增加,二是冬季气候的明显变暖。     

黑河流域春季降水空间分异性特征及其与黑河流量的相关分析

利用黑河流域13个气象站建站至2012年3—5月降水量资料和黑河莺落峡水文站流量资料,分析了黑河流域春季降水的基本气候特征;通过EOF、REOF、Morlet小波变换等方法,对黑河流域春季降水的时空特性进行了研究;用Mann-Kendall检验法检验黑河流域春季降水序列是否存在突变现象.结果表明:黑河流域春季降水空间分布极不均匀,其空间分布特征是南部为多雨区、北部为少雨区.黑河流域春季降水在第一空间尺度上为全区一致,在第二空间尺度上可分为2个自然气候区,在第三空间尺度上可分为3个自然气候区.从年代际变化来看,21世纪最初10年是近半个世纪来降水最多的10年,20世纪70年代是降水最少的10年;黑河流域春季降水的年际变率十分显著,降水最多的年份是最少年份的6倍多.1961—2012年间河西走廊春季降水发生了明显的突变:2001年出现了一次趋于增多的突变.最显著的周期是4年的短周期、14年和22年的长周期.黑河流域春季各月降水与黑河流量均呈正相关,尤其是春季各月降水滞后1个月的相关和5月份降水的同期相关性显著;春季气温与黑河流量也均呈正相关,特别是春季各月气温的同期相关和3月气温滞后1个月的相关性显著,说明黑河流量的增加取决于前期降水量的增加和同期气候的明显变暖.     

1961-2011年西北地区春季降水变化特征及其空间分异性

利用西北地区121个气象站1961-2011年降水量资料, 分析了西北地区春季降水的基本气候特征;通过EOF、REOF、功率谱等方法, 对西北地区春季降水的时空特性进行了研究, 用Mann-Kendall检验法检验西北地区春季降水序列是否存在突变现象.结果表明: 西北地区春季降水空间分布极不均匀, 其空间分布特征是东南部和西北部为多雨区、中间为少雨区.西北地区春季降水在第一空间尺度上为全区一致, 在第二空间尺度上可分为2个自然气候区, 在第三空间尺度上可分为6个自然气候区.从年代际变化来看, 1980年代是近半个世纪来降水最多的10 a, 1970年代是降水最少的10 a;西北地区春季降水的年际变率十分显著, 降水最多的年份是最少年份的3倍多. 1961-2011年间西北地区春季降水发生了明显的突变: 1973年出现了一次趋于减少的突变, 1985年出现了一次趋于增多的突变. 18~19 a的长周期是其主要周期, 其次是5 a和7 a的短周期. 未来20 a西北地区春季降水量呈缓慢下降的趋势.     

1957—2006年河西走廊中部气候变化对水资源的影响

利用河西走廊中部1957—2006年6个气象站的气候资料,对气温、降水的变化特征以及由此引起的水资源的变化进行统计分析.结果表明:年平均气温整体以0.40℃.(10a)-1的速率上升,气温偏高主要是在冬季,春、夏季变化幅度不大.降水量的变化以2.81mm.(10a)-1的速度在递增,1980年代末至1990年代前期降水量出现下降,1990年代后期又开始缓慢增加.气温升高、降水量的增加、蒸发量的减少,意味着该地区气候由暖干向暖湿转变.水资源总量、河川径流量呈缓慢上升趋势,与降水量的变化具有一致性.