基于Copula函數(shù)的北方典型旱區(qū)干旱頻率分析

1.4萬字 56頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要
一直以來干旱問題都是全世界各個國家的熱點(diǎn)問題，尤其是在全球氣候變化的大環(huán)境下，其嚴(yán)重性更是觸目驚心。因干旱有著頻率高、烈度大、歷時長、范圍廣等一系列特點(diǎn)，其對國民經(jīng)濟(jì)尤其是農(nóng)業(yè)有著破壞性的影響。故對干旱問題的研究，將為災(zāi)情的預(yù)報、緩解，甚至降低災(zāi)情發(fā)生的可能性，提供重要與可行的技術(shù)指導(dǎo)與支撐，為國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展提供保障。
本文利用頻率分析的手段對干旱進(jìn)行分析、研究，依靠歷史長系列氣象資料，選取合理干旱指標(biāo)，結(jié)合游程理論，得到干旱特征變量（如干旱歷時、烈度）樣本及其概率分布函數(shù)。在過去的干旱頻率研究中因技術(shù)手段的限制，往往只能采用單一變量的方法，不能全面、準(zhǔn)確地描述干旱事件。本研究采用二維Copula函數(shù)將干旱歷時、烈度兩變量結(jié)合起來共同描述干旱事件的手段，與單一變量相比優(yōu)勢顯著。根據(jù)變量實(shí)際值間存在的Kendall相關(guān)系數(shù)，結(jié)合Copula函數(shù)理論計(jì)算出二維聯(lián)合分布函數(shù)，建立各類干旱頻率事件的計(jì)算公式，并進(jìn)行干旱頻率分析計(jì)算，得到條件概率分布、聯(lián)合超越概率分布及重現(xiàn)期、同現(xiàn)超越概率分布及重現(xiàn)期等結(jié)果。
本研究旨在利用北方典型旱區(qū)實(shí)測長系列降雨量資料及作物需水量數(shù)據(jù)，定義干旱事件。結(jié)合游程理論識別干旱過程，提取干旱歷時、干旱烈度作為特征變量。進(jìn)而構(gòu)造Copula二維聯(lián)合分布函數(shù)，計(jì)算干旱事件發(fā)生頻率，深入揭示研究區(qū)域干旱情況的真實(shí)特征。通過對研究區(qū)域的干旱頻率分析結(jié)果，將為區(qū)域干旱情況的識別、抗旱減災(zāi)等等一系列工作提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。


關(guān)鍵詞：Copula函數(shù)；適線法；干旱頻率分析；干旱重現(xiàn)期