鄂尔多斯东胜地区在气候变化背景下的干旱分析及预测

论文摘要

干旱是指较长时间段降水不足引起水分收支不平衡而形成的缺水现象。干旱灾害的发生逐渐趋于常态,发生频率更高、强度更大、范围更广,其破坏性、异常性尤为突出。因此,在气候变化背景下对干旱风险预测是目前诸多研究学者普遍关注的热点问题之一,据统计发现,自然灾害中有70%来源于气象灾害,而因干旱致灾约占气象灾害的50%,其造成的损失也最为严重,故气象干旱在发生旱灾中占主导地位,气象干旱影响着其他干旱的进一步恶化。本文通过收集内蒙古鄂尔多斯东胜区1988年-2018年的气象资料,分析气象因子的相关性及影响气象干旱的主要因素,找出适用的干旱指标分析东胜区近31年发生干旱的情况及规律,建立东胜区旱灾的预测模型,通过建模验证后预测2019年-2023年未来5年的旱灾发生情况。研究结论如下:（1）根据各气象因子相关性及主成分分析可知,在8个气象因子中,相对湿度、降水量、气温以及蒸发量是影响干旱的主要成分且相关性较高。气温与地温呈正相关且逐年升高,日照时数的年均变化较大,与降水量呈负相关,与蒸发量呈正相关,降水量与蒸发量呈负相关但降水量的年均变化较小。（2）根据4个干旱指标:相对湿润度指数（MI）、降水量距平百分率（PA）、干燥度指数（K）、标准化降水蒸散指数（SPEI）分析东胜区年尺度的干旱情况,各干旱指标反应干旱具有较高的一致性。以上干旱指标均显示近25年共出现10次左右干旱情况,主要以轻旱为主,2000年、2005年的干旱程度较为严重,2012年的干旱程度最低。（3）以SPEI指数对东胜区近25年季尺度进行干旱分析时,发生干旱的频率依次为:夏季>秋季>春季>冬季,发生干旱的强度依次为:春季>秋季>夏季>冬季;以PA值分析发生干旱的频率依次为:秋季>夏季>春季>冬季,发生干旱的强度依次为:秋季>春季>夏季>冬季。冬季发生干旱的频率及强度均略低于其他季节,夏季发生干旱的频率较高,但强度小,春季和秋季易发生干旱。（4）利用线性回归及BP神经网络建立预测模型,发现二者精度均较高,预测结果大体相同。2020年有干旱现象且2022年可能也会出现干旱情况,干旱程度均为轻旱,根据上述季节尺度分析,预计在春季与秋季的干旱现象较为明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
•   1.1 国内外研究现状
•     1.1.1干旱的类型及判断指标
•     1.1.2 气候变化导致的灾害研究
•   1.2 研究目的与意义
•     1.2.1 研究目的
•     1.2.2 研究意义
• 2 研究内容与方法
•   2.1 研究内容
•   2.2 研究方法
•   2.3 研究数据来源
• 3 研究区概况
•   3.1 地理位置
•   3.2 气候类型
•   3.3 地形地貌
•   3.4 水文特征
•   3.5 土壤类型
•   3.6 植被状况
• 4 东胜地区气象干旱的影响因素
•   4.1 气象因子的年均变化
•     4.1.1 年平均相对湿度变化分析
•     4.1.2 年平均蒸发量、降水量及日照时数变化分析
•     4.1.3 年平均气温、地温及风速变化分析
•   4.2 气象因子的相关性分析
•   4.3 气象因子的主成分分析
• 5 东胜地区气象干旱的风险分析
•   5.1 气象干旱指标的选取
•     5.1.1 相对湿润度指数
•     5.1.2 降水量距平百分率
•     5.1.3 干燥度指数
•     5.1.4 标准化降水蒸散指数
•   5.2 不同尺度的干旱风险分析
•     5.2.1 不同年份干旱风险分析
•     5.2.2 不同季节干旱风险分析
•   5.3 季尺度干旱的程度分析
•     5.3.1 季尺度干旱的频率分析
•     5.3.2 季尺度干旱的强度分析
• 6 不同方法对东胜地区气象干旱的预测
•   6.1 数据来源及预测数据的选择
•   6.2 气象干旱预测模型的构建
•   6.3 不同方法对气象数据的预测
•     6.3.1 线性回归对气象数据的预测
•     6.3.2 BP神经网络对气象数据的预测
•   6.4 气象干旱预测结果的比较
• 7 讨论与结论
•   7.1 讨论
•   7.2 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 尉迟文思

导师: 姚云峰

关键词: 气象干旱,气象因子,干旱指标,线性回归,神经网络

来源: 内蒙古农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 内蒙古农业大学

分类号: P426.616

DOI: 10.27229/d.cnki.gnmnu.2019.000346

总页数: 61

文件大小: 4179K

下载量: 135