• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      基于M-K 檢驗(yàn)和信息熵的烏魯木齊市降水時(shí)空變化分析

      2019-06-26 06:27:38新素依爾道恩德格
      陜西水利 2019年5期
      關(guān)鍵詞:烏魯木齊市降水趨勢(shì)

      新素依爾·道恩德格

      (新疆烏魯木齊水文勘測(cè)局,新疆 烏魯木齊 830000)

      水資源是居民生產(chǎn)生活與生態(tài)過(guò)程發(fā)展的必需資源之一,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),水循環(huán)過(guò)程為環(huán)境發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)提供必不可少的水資源[1-2]。政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)研究指出,以氣候變暖為主要特征的全球氣候變化已成事實(shí)[1],與此同時(shí),水資源循環(huán)過(guò)程機(jī)制、時(shí)空分布模式也將發(fā)生改變。研究水資源的時(shí)空變化規(guī)律,對(duì)分析氣候變化背景下農(nóng)業(yè)氣候適應(yīng)性和防御旱澇災(zāi)害具有重要意義。烏魯木齊平原是我國(guó)西北新疆地區(qū)工農(nóng)業(yè)重鎮(zhèn),區(qū)域綠洲聚集、地下水相對(duì)豐富、日照時(shí)數(shù)豐富,為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供良好的自然環(huán)境。然而近半世紀(jì)以來(lái)該區(qū)氣溫呈顯著升高趨勢(shì),同時(shí)西伯利亞高壓與西風(fēng)環(huán)流異常導(dǎo)致干旱、暴雪、冰雹等災(zāi)害頻現(xiàn)。鑒于此,以烏魯木齊市67 年來(lái)水資源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用Mann-Kendall 非參數(shù)檢驗(yàn)法分析區(qū)域水資源時(shí)間變化趨勢(shì)。

      1 資料與方法

      1.1 研究區(qū)概況

      烏魯木齊地處我國(guó)西北邊疆,區(qū)域面積13788 km2。區(qū)域地處博達(dá)山、喀拉扎山、天格爾山環(huán)繞的腹地,地勢(shì)周高中低,高程介于490.6 m~5445 m,地勢(shì)起伏懸殊,以山地、平原、盆地為主。由于深居歐亞大陸中心,常年受西伯利亞高壓控制,氣候干燥少雨,偶爾西風(fēng)環(huán)流強(qiáng)勁帶來(lái)一定雨雪,冬季寒冷漫長(zhǎng)、夏季炎熱少雨、晝夜溫差較大,其多年平均降水量為194 mm,溫度為7.8℃。區(qū)域地表覆被程度低,森林覆蓋率為4.75%,荒漠與牧草用地達(dá)45%以上,水源涵養(yǎng)能力差。2012 年數(shù)據(jù)顯示該市水資源總量為9.969 億m3,其中地表水資源為9.198 億m3,地下水僅占0.771 億m3。

      1.2 Mann-Kendall 檢驗(yàn)

      水資源受降水及地下水的時(shí)序波動(dòng)與蒸發(fā)量影響,因而具有趨勢(shì)變化特性。Mann-Kendall(M-K)檢驗(yàn)法具有不受樣本值、分布類型等的影響,深刻挖掘時(shí)間序列時(shí)間內(nèi)部隱含信息從而得出其規(guī)律,被廣泛應(yīng)用于自然變量的時(shí)間分析研究中。對(duì)于時(shí)間序列變量(X1,X2,…,Xn),n 為時(shí)間序列長(zhǎng)度,M-K 法定義了統(tǒng)計(jì)量S:

      其中Sgn()為符號(hào)函數(shù),規(guī)則如下:

      S 為正態(tài)分布,其均值為0,方差Var(S)=n(n-1)(2n+5)/18,當(dāng)n>10 時(shí),正太分布統(tǒng)計(jì)量計(jì)算如下:

      若Z>0,則表明降水在該時(shí)間序列呈增加趨勢(shì),否則為降低趨勢(shì),并且絕對(duì)值越大,則趨勢(shì)越明顯;且1.28、1.96、2.32 時(shí)分別通過(guò)90%、95%、99%的信度檢驗(yàn),在該水平上顯著[3~4]。

      1.3 研究數(shù)據(jù)

      研究數(shù)據(jù)為新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒提供的水資源數(shù)據(jù),由該市水文水資源局測(cè)取提供。水資源包含地表徑流資源、地下水資源,除去過(guò)境資源量與重復(fù)計(jì)算部分,即為該市有效水資源量。為解析水資源總量變化原因,從中國(guó)氣象局國(guó)家氣候中心網(wǎng)站提取了烏魯木齊市氣溫年值數(shù)據(jù)。采用Excel 2016 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總,并進(jìn)行線性回歸分析;Matlab2018b 軟件編程實(shí)現(xiàn)M-K 突變檢驗(yàn)。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 水資源總體概況

      如圖1 所示,1951 年~2017 年烏魯木齊市水資源呈波動(dòng)變化,年水資源量最大值為1996 年的18.94 億m3,最低值為1967 年的6.30 億m3,平均值為11.37 億m3。水資源總量呈現(xiàn)弱的增加趨勢(shì),其傾向斜率為0.0531 億m3/a,但未達(dá)到顯著水平(P>0.05),增加趨勢(shì)不顯著。為量化其年際變異性,根據(jù)其標(biāo)準(zhǔn)差與均值之比計(jì)算變異系數(shù)(CV),得到CV=28.95%,介于0~1 之間,屬于中等程度變異,表明其年際波動(dòng)性略強(qiáng)。另外,采用5年移動(dòng)平均法模擬其波動(dòng)規(guī)律,結(jié)果表明其存在多個(gè)波峰波谷,總體趨勢(shì)復(fù)雜。

      圖1 1951 年~2017 年烏魯木齊市水資源時(shí)間變化趨勢(shì)

      2.2 水資源M-K 趨勢(shì)

      圖2 1951 年~2017 年烏魯木齊市水資源M-K 趨勢(shì)檢驗(yàn)

      采用M-K 非參數(shù)檢驗(yàn)法,繪制變量離差平方和曲線(UF)與變化過(guò)程曲線(UB)來(lái)反映變量局部信息。如圖2 所示,圖中虛線為設(shè)定顯著性水平為0.05,閾值線為±1.96,UF、UB 曲線在1980 年交匯,說(shuō)明該年為突變點(diǎn),結(jié)合其發(fā)展趨勢(shì)可知由減少趨勢(shì)突變?yōu)樵黾于厔?shì),然而UB 值并未觸發(fā)閾值線,說(shuō)明該突變特征不顯著(P>0.05)。另外,結(jié)合UB 值域變化,可識(shí)別烏魯木齊水資源量年代變化,可知1951 年~1965 年間UB 的檢驗(yàn)值多超過(guò)閾值1.96 的水平,說(shuō)明在這些年內(nèi)其增加總趨勢(shì)相對(duì)明顯,而在1965 年~2003 年之間呈現(xiàn)減少的趨勢(shì),2003 年~2017 年為增加的趨勢(shì)。

      2.3 年水資源變化與氣候變化的關(guān)系

      圖3 1951 年~2017 年烏魯木齊市水資源變化與降水、氣溫的關(guān)系

      利用烏魯木齊市降水與氣溫的同步數(shù)據(jù)與區(qū)域水資源總量數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知 (圖3),前后兩者幾乎呈同頻變化趨勢(shì)。其中,烏魯木齊市近67 年來(lái)降水量的變化形式為(y=0.5376x+153.93,R2=0.5871),在0.05 水平上 顯著,表明區(qū)域降水量增加趨勢(shì)十分明顯,這與黃家強(qiáng)等[5]學(xué)者研究結(jié)果一致。而氣溫的變化形式為(y=0.0351x+6.7078,R2=0.444),也通過(guò)了5%水平信度檢驗(yàn),說(shuō)明區(qū)域增溫趨勢(shì)明顯,這與劉盛梅[6]的研究結(jié)論吻合。降水是水資源的直接、有效來(lái)源,近67 年來(lái)烏魯木齊市降水量逐漸增加,然而水資源的增加趨勢(shì)并不顯著,這主要由于該區(qū)氣溫升高較大,最高速率可達(dá)1.28℃/10 a,增加的降水量受蒸散影響未能形成有效水資源所致。

      3 結(jié)論

      烏魯木齊市深居干旱氣候帶上,區(qū)域降水稀少、徑流缺失、水資源呈資源性缺乏,是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的限制因素之一。隨著全球氣候變化加劇,西風(fēng)環(huán)流與北大西洋氣流活動(dòng)有所增強(qiáng),一定程度上增加了降水量,然后暖干化的氣候變化趨勢(shì)導(dǎo)致區(qū)域蒸發(fā)旺盛,降水難以產(chǎn)流匯聚形成有效水資源,因而區(qū)域水資源緊缺的問(wèn)題無(wú)法依賴于氣象變化來(lái)緩解。雖然烏市水資源總體呈弱的增加趨勢(shì),然而該區(qū)人均水資源占有量仍然處于全國(guó)低值水平,今后的工作應(yīng)該考慮加強(qiáng)水資源的科學(xué)規(guī)劃與空間調(diào)配,為水資源安全提供長(zhǎng)宜之計(jì)。

      猜你喜歡
      烏魯木齊市降水趨勢(shì)
      黑龍江省玉米生長(zhǎng)季自然降水與有效降水對(duì)比分析
      黑龍江氣象(2021年2期)2021-11-05 07:07:00
      趨勢(shì)
      為什么南極降水很少卻有很厚的冰層?
      家教世界(2018年16期)2018-06-20 02:22:00
      烏魯木齊市園林綠化養(yǎng)護(hù)管理存在問(wèn)題及對(duì)策
      初秋唇妝趨勢(shì)
      Coco薇(2017年9期)2017-09-07 21:23:49
      近5年烏魯木齊市PM2.5變化分析
      降水現(xiàn)象儀模擬軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
      SPINEXPO?2017春夏流行趨勢(shì)
      烏魯木齊市土地征收與融資問(wèn)題探討
      烏魯木齊市將建立報(bào)廢汽車管理長(zhǎng)效機(jī)制
      东莞市| 乌兰浩特市| 双峰县| 文安县| 磐安县| 鲜城| 贺兰县| 马边| 新龙县| 锡林浩特市| 河北省| 唐河县| 锡林郭勒盟| 德格县| 酒泉市| 济宁市| 昌乐县| 栾川县| 长海县| 柏乡县| 姜堰市| 济南市| 龙州县| 乐东| 仁化县| 桂阳县| 衡山县| 庄河市| 宁夏| 普安县| 繁峙县| 临高县| 仙居县| 华阴市| 龙泉市| 孝昌县| 湾仔区| 红安县| 米易县| 闻喜县| 广东省|