青海东部农业区1957-2006年降水变化特征及干旱预测研究

 时间:2013-04-05 07:48:53 贡献者:维普网

导读:陕西农业科学 青海 东 部农 业 区 1 5   0 6 降水 变 化特 征及 干 旱预 测研 究  97 20 年代世 伟  ,刘愿 英。  ( . 海省 环境地 质勘 查局 ,青 海 西 宁 1青摘80 0 ;

西北地区东部降水不足 气象干旱露头
西北地区东部降水不足 气象干旱露头

陕西农业科学 青海 东 部农 业 区 1 5   0 6 降水 变 化特 征及 干 旱预 测研 究  97 20 年代世 伟  ,刘愿 英。

 ( . 海省 环境地 质勘 查局 ,青 海 西 宁 1青摘80 0 ; . 1 0 7 2 杨凌 职 业技 术 学院 ,陕 西 杨 凌7 20 ) 1 1 0 要 : 青 海 东部 农 业 区 1 5 — 2 0 对 9 7 0 6年 降 水量 系列进 行 分 析 , 海 东部 农 业 区 降 水 量 呈 现 西 北 向 东南 逐 渐  青减 少的 趋 势 , 水 量 的 空 间分 布 特 征 为 北 高 南低 , 降 由西 北 向 东 南逐 渐 减 少 , 存 在 减 少趋 势 。

通 过 R S分 析 , 且 /   表 明降 水 时 间序 列具 有 长 期相 关 性 , 将 来 的 总 体 趋 势 与 过 去 的 相 反 , 程 具 有 反 持 续 性 。

青 海 东部 农 业 区 但 过   降 水 表 现 出 来的 反 持 续性 , 明该 区 未 来 降 水 变化 不 会 持 续 减 少 , 将 对 该 区 的 农 业 发 展 极 为 有 利 。

利 用 权  说 这 马 尔可 夫 链 模 型 对 研 究 区 2 0 、0 5 2 0 0 4 2 0 、0 6年 降 水 量 处 于 某 一 区 间进 行 预 测 , 果 较 为 满 意 。

预 测 结 果 表 明 , 结  该 模 型 适 合 于研 究 区 , 以用 来预 测 青 海 东部 农 业 区 的 降 水 状 态 , 可 为农 业发 展 及 水 资 源 开发 利 用提 供 参 考 。

 关 键 词 : 海 东部 农 业 区 ; n —Ke dl检 验 法 ; / 青 Ma n n al R s分 析 方 法 ;权 马 尔 可夫 链 模 型  1 研 究 区概 况   青海省 东 部 的青 海 省 东 部农 业 区 , 处 祁 连  地 山支 脉 达坂 山 以南 , 羊 峡 以北 , 龙 日月 山以 东 , 寺 的 基 本 情 况 见 表 1。

 表 1 气 象 站 的 基 本 情 况 统 计   纬度 站 点 ( ) 度   西 宁 36 2 .7  经 度  ( ) 度  1 .7   O1 5 1 .5   O1 7海拔 高度 ( ) m  沟峡 以西 , 于黄 土 高原 向 青藏 高原 过 渡 的镶 嵌  属地 带 。

该 区域 主要 是 以农 业 生 产 为 主 , 青 海 省  是湟 中 民和 36 2 .5  36 2 .3   36 O3 .  主要粮 农作 物产 区[ , 面积 约 3 5万 k , 1总 ] . m。

占全  省 总 面 积 的 4 9 , 括 民和 、 都 、 中 、 源 、 .% 包 乐 湟 湟   平安、 助、 互 门源 、 大通 、 化 、 隆 、 循 化 尖扎 、 同仁 、 贵 德 、 西 宁共 1市 1 和 3县 , 中耕 地 面积 超 过 全 省  其 总耕 地 面 积 的 7 % , 达 4 O 高 2万 多 h m  。

东 部  农业 区属于 暖凉 温 半 干 旱 区 , 青 海 省 内 自然 条  是 件 最 为 优 越 的地 区 , 区海 拔 较 低 , 均 海 拔 在  该 平 30 0r   0 n以下 , 内 日照 充 分 , 热 条 件 好 ; 平  区 光 年 均气 温在 2 0 8 6 . — . ℃范 围 内 , 降 水 量 较 少 , 年 普 1 .8   O2 5 l .4   O1 3 1 .3   O2 81 .6   01 8贵 德 乐都 大 通 3 48 6.  3 6.9   5湟 源 互 助 3 6.6   83 82 6.   3 6.1   01 .2   O1 31 .   O1 95 1 .   O2 27化 隆  循 化 2 3 83 6.  3   1   2   2  1 .5   O2 52  2   2   2   1   2   2   2  尖 扎 门 源 5 3 .93 5   3 45 7.   3 5  6. O1 2.   O O3∞ ∞ 船 O   O  7   O   O  O   O  O   O   4   O  5     ∞ ∞   ∞ 盯 ∞ 踮  1 .   01 67 1 2.1   O O海 东 遍在 5 0mm 以下 , 部 部 分 区域 的降 水 量 仅 为  0  南2 0mm 左 右 , 5  作物 生 长季天 数 为 1 0 4  E 。

8 —2 0dS   ] 该 区的光 、 、 热 水条 件基 本适 合喜 凉耐 旱作 物 的生 3 研 究 方 法 3 1 Ma n Ke d l检 验法  .  n - n al长 , 青海 省 重 要 的农 耕 区 。

而 干旱 缺 水 严 重 制  是约 着农 业 的可 持续发 展 _ 。

4  ]Ma n Ke d l检验 法L 主要是 通过 计算 统  n - n al 5 ]计 量 r方 差 a ,  和 标 准 化 变 量 M , 判 断 序 列 趋  来2 基 础 资 料   结 合研 究 区 的实 际 情 况 , 虑 气 象 站 的代 表  考 性 和资 料 的连续 性 , 择 青海 东部农 业 区 1 选 3个气 势 是否 显 著 。

计 算 公式 : — r a ,   M /.z 一一象 站 的逐 日降水 资 料 进 行 统 计 分 析 , 对 部 分 缺  并 测 的降水 进行 插补 延 长 , 后选 用 1 5 —2 0 年  最 97 0 6 逐 日降水 资 料作 为统 计分 析 的基础 数据 。

气 象站 收 稿 日期 : 0 20 — 5 2 1 - 62  1,  a一 式 中: s为序 列 所 有 对偶 观 测值 ( iYji 中 X < Yj 出现 的次 数 ; 为序  X, , <j i ) N列 长度 , a 5 的 显 著 水 平 , 果 一 时 间序 列  取 一   如基 金 项 目 : 企 横 向合 作 科 研 与 技 术 开 发 项 目( 目编 号 : 校 项 GKY20 0 )  0 51。

作 者 简 介 : 世 伟 , , 肃 平 凉 人 , 级 工 程 师 , 要 从 事 水 文 地 质 、 程 地 质 、 境 地 质 勘 察 与研 究 工作 。

代 男 甘 高 主 工 环   通 讯 作 者 : 愿 英 (9 8) 女 , 西 蓝 田 人 , 教 授 , 要从 事 水利 方 面 的教 学 与研 究 工 作 。

刘 15一, 陕 副 主  

青海东部农业区1957-2006年降水变化特征及干旱预测研究

・8 ・ 4 陕西农业科学 有 明显 的趋势 , l I Ma —1 9 M 值 为正 , 则   > / . 6, M 2   表 明具 有 上 升 或 增 加 趋 势 , 值 为 负 , 意 味着  M 则 下 降或 减少 的趋势 。

 3 2 R / 分 析 方 法  .  S20 0 6年 降水 量的多 年平 均值 , 用 AR GI 并 C S对其 进 行空 间趋 势分 析 , 果见 图 1 由 图 1可知 , 结 。

该 R 标 准 农 业 区降水 量呈 现 西 北 向东 南 逐 渐 减 少 的趋 势 ,   降水量 的 空间分 布 特 征 为北 高 南 低 , 由西 北 向东  南 逐 渐 减 少 。

全 区 降 水 量 的 平 均 值 为 4 0 5 1.  mm , 化 范 围 为 2 5 5 0 mm。

门 源 、 通 、 变 6 — 3  大 互 分 析方 法的 基 本原 理 为 E : 于时 间 序 列 {  6 对 ] X () t- , , , 对 于任意 正整 数 r 1 义 均  t } ̄ 1 2 … n, - ≥ 定 值 序列 :  (r  m : X列    助 的降水 量相 对 较 大 , 5 0mm 以上 ; 循 化 、 在 0  而  z   == = 1 ( ,一1 , 祝 ,6   £r , …, Ez ) 2   (  )‘   = 1  贵德等 的 降水量 相对较 小 , 3 0mm 以下 。

在 0   累积离 差 :    一Xt )= (( — r,≤t  ,7 (r =E    — )   ≤r (  , )X 1 )一. _  『 1  (极 差 序列 :  s) I奎(   z ( 一l z r   ∽一   1 r   l  系:   R/ Cr S。

   N ( 9 )  ( 0  1)图 1 东部 农 业 区 降水 量 多 年 平均 值 的 空 间趋 势 和 插值   对 于 比值 R( ) s r 一R s如果存 在如 此关  r / () /则 说 明 时 间 序 列 { ( ) t 1 2 , , 在  X t)一 , … n 存 Iu s 现象 , 称 为 Iu s 数 , 值 可 根 据 计  - rt I H - rt指 I H算 出的( , / )的值 , 双对 数 坐标 系 (n r ,   rR S 在 i( ) I n4 2 降 水 的 代 际 变 化  .笔者根据青海 东部农业 区 1 3个 气 象 站  1 5 —2 0 年 逐月 降水 资料 以 1   97 0 6 0a为一个代 际 ,  ( /) R S )中用 最 小 二 乘 法 拟合 , 对 应 于 拟 合 直  H线 的斜 率 。

 分析 了青 海东部 农 业 区降水 代 际 变 化规 律 , 青海  东部 农业 区各年 代及 多年 月平均 径流 量分 配 曲线 如 图 2所 示 。

由图 2可 知 , 海 东 部农 业 区 1 5  青 97—() 1 H一0 5时表 明时 间序 列变化 是 随机 的 ; .   ( ) < H<O 5时表 明 时间序 列 具有 长 期 相  2O . 关性 , 将 来 的总体 趋势 与过去 的相 反 , 程具 有  但 过反持 续性 。

H 值越接 近 于 0 反持 续性 越强 ; ,   ( ) . < H< 1时表 明 时 间序列 过 程具 有 持  30 5 续性 , 越接 近 1 持续 性越 强 。

H ,   3 3 权 马尔 可夫链 模 型预测  . 马尔 可夫 链是 状态 和时 间均离 散 的马尔 可夫 过 程 , 称 “ 氏 链 ” 权 马 尔 可 夫 链 预 测 的 基 本  简 马 。

16 9 0年 、 9 1 1 7 1 6 — 9 0年 是 降 水 量 相 对 偏 丰 时 5  {期 ,9 1 1 8 1 7 — 9 0年 、 9 1 1 9 1 8 — 9 0年 、 9 1 2 0  19 — 0 0年 降水量 相 对偏 枯 时 期 。

并 且 , 降水 量 有 逐 年  年代 减 少 趋 势 , 97 16 1 5 — 9 0年 平 均 径 流 量 最 大 ,   1 7 —1 8 9 1 9 0年 平均径 流量 最小 。

 睥 睥 代代思 路 : 列相 依 的随机变 景 , 一 其各 阶 自相 关 系数刻 画 了各 种滞 时 的状 态 间 相关 关 系 的 强 弱 , 考虑 先 1   2O l   00 80  分 别依 其前 面若 干时段 的指 标值 状态对 该 时段指  标 值 的状态 进行 预测 , 然后 , 按前 面各 年 与该年 相  依 关 系的强 弱加权 求 和 , 即可充 分 、 理地 利用 信  合息 进行 预测 。

权 马尔 可夫链 预 测具体 方法 和步 骤  参 看 文献  。

 基  : :2  OO  4 降水 变化 特 征   4 1 降水 的 空间变 化特征  .l 2 3 4 5 6 7 8 9  l  1l 2                 O  1  月份  图 2 青海 东部 农 业 区各 年 代 及 多年 月 平 均    径 流 量 分 配 曲线 根 据青 海 东部 农 业 区 1 3个 气 象站 及 周 边 部 分 气象 站逐 日的降水 资 料 , 统计 各 气 象站 1 5 — 97  

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