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《第七届全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集》 2010年
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南京过去100年极端日降水模拟研究

万仕全  周国华  杨柳  张渊  
【摘要】:在南京过去100年日降水资料的基础上,利用极值理论中的区组模型和阈值模型分析了极端日降水分布特征。首先通过广义极值(GEV)模型模拟了日降水的年极值序列(AMDR),用MLE方法计算了模型的参数,并借助轮廓似然函数估计出参数的精确误差区间,同时采用4种较直观的诊断图形对模型的合理性进行全面评估,结果表明Frechet是区组模型中最适合描述极端日降水分布特征的函数。其次,将日降水序列分三种情景构建阈值模型(GPD),考察了观测数据的规模对应用该模型的限制,重点讨论了如何针对给定观测样本选择合适的阈值收集极值信息。分析结果认为,长度等于或大于50年的气候序列,采用24毫米的日降水量作为临界阈值均能进行GPD分析。该阈值处于年降水序列第91个百分位附近,即对目前长度为50年左右的日观测资料,第91个分位点以上的数据预计基本能满足GPD研究的需要。另外,根据GEV和GPD对极值重现水平的推断情况,GPD预测值的置信区间要要比GEV的窄,极值推断的不确定性相对也较小,更适合用于研究我国目前规模不大的气候资料。最后,对GPD模型的形状参数和尺度参数进行变换,分别引入描述线性变化的动态变量,分析降水序列中潜在的变异行为对极值理论应用的影响。这种变异包括降水序列中长期的均值变化及百分位变化,从模拟结果看,暂未发现资料变异行为对极值分析产生显著干扰。

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