華北地區(qū)小時極端降水的非穩(wěn)態(tài)研究

doi:10.12306/2022jms.0046

首頁 > 過刊瀏覽>2023年第43卷第6期 >798-806. DOI:10.12306/2022jms.0046

華北地區(qū)小時極端降水的非穩(wěn)態(tài)研究
DOI:
                        10.12306/2022jms.0046
                    
CSTR:
                        
                    
作者:
                        
                        
                    
作者單位:
作者簡介:
通訊作者:
中圖分類號:P467
基金項目:北京市自然基金資助項目（8194077）；國家自然科學基金資助項目（41907398）

Non-stationary sub-daily extreme precipitation analysis in the North China

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本文以華北五省為研究區(qū)，基于1960—2014年小時降水數(shù)據(jù)建立1、2、3、6、12和24 h極端降水序列，對比分析穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)假設下極端降水重現(xiàn)期估計的差異。研究表明：1960―2014年華北不同時間極端降水的變化趨勢略有不同，時間越短呈上升趨勢的站點越多，1~3 h的極端降水呈上升趨勢的站點較多，穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)假設下的20~100 a一遇重現(xiàn)期平均差異較大，其中，1 h極端降水的顯著上升站點中，二者的平均相對誤差達30%~43%；而6~24 h極端降水中，呈下降趨勢的站點增多，其中，24 h極端降水顯著下降站點中，二者的平均相對誤差達-43%~-32%；無顯著趨勢站點，二者的平均相對誤差大部分介于-10%~10%。隨著重現(xiàn)期增大，二者差異的不確定性區(qū)間增大，不同變化趨勢站點表現(xiàn)一致。研究發(fā)現(xiàn)，華北地區(qū)短歷時極端降水強度增加，穩(wěn)態(tài)假設下極端降水的重現(xiàn)期會嚴重低估。因此，選用非穩(wěn)態(tài)假設估計極端降水的重現(xiàn)期，將降低極端降水的災害風險。

Abstract:

Based on hourly rainfall observational data of meteorological stations during 1960 to 2014, a non-stationary frequency analysis of the Annual Maxima (AM) sub-daily rainfall series (1, 2, 3, 6, 12 and 24 h rainfall, using a moving window approach) for North China was conducted, then the difference between stationary and non-stationary Intensity-Duration-Frequency (IDF) curves using Bayesian inference was estimated. Results show that the trends of 1, 2, 3, 6, 12 and 24 h annual maxima rainfall in North China from 1960 to 2014 are complex. While the shorter the duration, the more stations that show an upward trend; and for over 6 h extreme precipitation, the more stations that show a downward trend. For a 20 to 100 years 1 h extreme precipitation, the difference between the non-stationarity and stationarity extreme precipitation is larger, and at the station with the upward trend that a stationary climate assumption may lead to underestimation of extreme precipitation about 30%-43%; the average difference of 6 h to 24 h is relatively small, and the difference at station with downward trend is about -43%- -32%. The difference between the non-stationarity and stationarity extreme precipitation decreases with the extension of the duration, and the uncertainty increases as the return period increases in all conditions. Shorter precipitation events have been intensified more in the past decades in North China, the shorter the duration the larger the differences between the nonstationary and stationary extremes. Therefore, this non-stationary extreme value analysis can potentially reduce the risk of extreme precipitation.

參考文獻

相似文獻

引證文獻

引用本文

姜濤,范雪波,李林,楊若子,孫赫敏.華北地區(qū)小時極端降水的非穩(wěn)態(tài)研究.氣象科學,2023,43(6):798-806 JIANG Tao, FAN Xuebo, LI Lin, YANG Ruozi, SUN Hemin. Non-stationary sub-daily extreme precipitation analysis in the North China. Journal of the Meteorological Sciences,2023,43(6):798-806

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收稿日期:2021-08-11
最后修改日期:2022-05-30
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在線發(fā)布日期: 2024-02-01
出版日期: 2023-12-15

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