12871.統(tǒng)計(jì)模型與動(dòng)力多模式相結(jié)合的中國(guó)季度降水預(yù)測(cè)及應(yīng)用研究

1、博士學(xué)位論文統(tǒng)計(jì)模型與動(dòng)力多模式相結(jié)合的中國(guó)季度降水預(yù)測(cè)及應(yīng)用研究SeasonalPrecipitationForecastsoverChinausingMultipleStatisticalandDynamicalModelsandApplication學(xué)號(hào)：!!魚Q魚魚2呈g：=!：巡坌籃擅完成日期：2Q蘭壘生Z旦大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文摘要對(duì)于我國(guó)及其他水資源短缺

2、、遭受極端降水事件頻繁的國(guó)家和地區(qū)來(lái)講，準(zhǔn)確的季度降水預(yù)測(cè)在洪澇與干旱等自然災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)、水資源規(guī)劃與管理、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境及旅游等社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都具有重要的價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。但由于氣候系統(tǒng)具有高度的混沌性和復(fù)雜性，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)我國(guó)及其他中高緯度國(guó)家和地區(qū)的季度降水仍然是一個(gè)復(fù)雜的世界難題。針對(duì)這些問(wèn)題，本文以我國(guó)全境為目標(biāo)，重點(diǎn)研究適用于我國(guó)的可行季度降水預(yù)測(cè)模型和方案，并將季度降水預(yù)測(cè)信息應(yīng)用于流域徑流預(yù)測(cè)及水庫(kù)調(diào)度中，為

3、提高我國(guó)抵御自然災(zāi)害的能力、提高水資源管理和利用效率，保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)參考。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：(1)分析了我國(guó)季度降水的時(shí)空分布特征、多年變化趨勢(shì)及影響因子。結(jié)果表明我國(guó)季度降水的區(qū)域分布極不均勻，年內(nèi)及年際變化劇烈。使用改進(jìn)的MarmKenall秩次相關(guān)檢驗(yàn)法對(duì)覆蓋我國(guó)的184個(gè)格點(diǎn)的19502011年季度降水量的變化趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果表明我國(guó)區(qū)域季度降水量多年變化趨勢(shì)總體并不顯著；184個(gè)格點(diǎn)中平均每個(gè)季度只有344

4、％的格點(diǎn)呈顯著下降趨勢(shì)；425％呈顯著增加趨勢(shì)。我國(guó)季度降水年際變化的氣候因子較多，選取8個(gè)重要因子，分析表明這8個(gè)因子與我國(guó)季度降水的年際變化之間的關(guān)系密切。(2)建立了我國(guó)季度降水的貝葉斯概率預(yù)測(cè)模型。針對(duì)覆蓋我國(guó)的184個(gè)格點(diǎn)的每一個(gè)格點(diǎn)及12個(gè)相互疊加的季度，分別建立24個(gè)相互獨(dú)立的貝葉斯聯(lián)合概率預(yù)測(cè)模型。預(yù)測(cè)因子為8個(gè)大尺度氣候因子，每個(gè)因子滯后1—3個(gè)月。然后使用混合模型貝葉斯模型平均方法對(duì)單一模型進(jìn)行集成來(lái)產(chǎn)生預(yù)測(cè)時(shí)效為0

5、到2個(gè)月的概率預(yù)測(cè)。留一交叉驗(yàn)證結(jié)果表明該預(yù)測(cè)框架對(duì)我國(guó)春季及夏末到冬初季節(jié)的預(yù)測(cè)具有較高的精度，且預(yù)測(cè)的概率分布具有相當(dāng)高的可靠性，可以很好的描述預(yù)測(cè)的不確定性。此外，隨著預(yù)測(cè)時(shí)效的增長(zhǎng)，預(yù)測(cè)精度并未出現(xiàn)明顯下降。(3)檢驗(yàn)了兩個(gè)最近一代的季度動(dòng)力數(shù)值模式ECMWFSYS4和澳大利亞BoMPOAMA24及另外5個(gè)歐洲的動(dòng)力數(shù)值模式對(duì)我國(guó)季度降水預(yù)測(cè)的技巧。結(jié)果表明動(dòng)力數(shù)值模式普遍存在系統(tǒng)缺陷問(wèn)題，表現(xiàn)為模式預(yù)測(cè)存在系統(tǒng)偏差以及集合成員