深圳市降雨量的统计分析
深圳市降雨量的统计分析课件
降雨量的变化可能引起水质的变化，如污染物浓 度增加、水体富营养化等。
水文循环变化
降雨量的变化会改变地表水和地下水的补给关系 ，影响水文循环过程。
降雨量变化对植被覆盖的影响评估
植被生长变化
01
降雨量的变化会影响植被的生长状况，可能导致植被退化、生
物多样性下降。
植被分布变化
02
降雨量的变化会改变植被的分布格局，影响生态系统的结构和
分析两种预测模型的优缺点，如时间序列分析模型具有简单 易懂、计算效率高等优点，但在处理非线性、非平稳数据时 可能存在局限；机器学习模型能够处理复杂的非线性关系， 但需要大量的数据和计算资源。
05
深圳市降雨量变化对生态环 境的影响评估
降雨量变化对水资源的影响评估
水资源量变化
降雨量减少导致水资源总量减少，可能影响供水 安全和水资源利用效益。
城市化进程对降雨量有一定影响
通过对城市化进程与降雨量的关系进行探究，发 现城市化进程对深圳市降雨量分布和强度产生了 一定影响。
创新点与贡献
数据来源丰富
本研究采用了多种数据来源，包括历史气象数据、遥感数据等，使 得分析结果更加全面和准确。
研究方法创新
本研究综合运用了统计学、地理信息系统等多种技术手段，实现了 对深圳市降雨量的精细化分析，为类似研究提供了方法参考。
深圳市降雨量的统计分析课件
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目录
• 引言 • 深圳市降雨量时空分布特征 • 深圳市降雨量影响因素分析 • 深圳市降雨量预测模型构建与应
用 • 深圳市降雨量变化对生态环境的
影响评估 • 结论与展望
01 引言
研究背景与意义
1 2
3
气候变化背景
近63年来深圳市气温和降水的变化特征
近６ ３年 来 深 圳 市气 温 和 降水 的 变 化 特 征
蔡 伟 源 。陈 贞贞 ， 潘 泽 凯
（ １ ． 深圳 市气象局 ， 广东 深圳 摘 ５ １ ８ ０ ４ ０ ； ２清远市 气象局 ， 广东 清远 ５ １ １ ５ ０ ０ ）
要： 利用 １ ９ ５ ３ －２ ０ １ ５年深圳 国家基本气象 站气候平均值资料统计分析 了近 ６ ３年来 的趋 势 。Ｂ时 段 比 Ａ 时
段平 均气 温偏 高 ０ ． ２℃ ， Ｃ时段 比 Ａ时段 平 均气
温偏 高 ０ ． ６℃ ， Ｄ 时段 比 Ａ 时段 偏 高 １ ． ０℃ ， Ｅ
时 段 比 Ａ时段 平均 温度 高 出 １ ． ３℃ 。 由此得 出 ，
６
我 国的气 候变 化趋 势 也一 样 ， 近年 来 在 全球 气 候
变化 及变 暖 的大趋 势下 ， 全 国的气 温 和 降水 呈 现
１ ９ ７ １ －２ ０ ０ ０年 ， Ｄ： １ ９ ８ １ －２ ０ １ ０年 ， Ｅ： １ ９ ９ １ ＿２ ０ １ ５
年。
出不 同 的区 域 性 特 征 。 深圳 市 属 于 亚 热 带 季 风
平 均气 温 、 年平 均 降水 量 、 月平 均 气 温 、 月平 均 降 水 和 降水 日数 等 ， 通过统计学方法 ， 分 析 深 圳 市
时段
图 １ 深 圳 市 不 同 时 段 下 的 平 均 气 温 变 化
图 ２是 ５个 时段 月平 均 气 温 累 积 差 ， 由图 ２
可看 出 ， 在 Ｂ —Ａ 时段 ， ２ ＿ ＿ ６月增 幅 较小 ， 在 ３和
第 ６期
蔡伟 源等 ： 近６ ３年来深圳 市气 温和降水 的变化特征
深圳市暴雨强度公式及查算图表(2015版)
i
A1 (1 C lg P) (t b) n
或
q
167 A1 (1 C lg P) (t b) n
其中 i或q --暴雨强度 (i : mm / min; q : L / s.ha) P --重现期 (a)
t
--降雨历时 (min)
A1 --雨力参数，即假设重现期为 1a 时的 1min 设计降雨量 (mm)
2.943 2.612 2.735 3.443 4.401 4.427 3.321 2.899 4.444 6.105 3.594 2.853 2.16 2.47 2.34 2.33 2.75 3.19 2.86 2.39 3.63 5.32 5.50 3.18 /
3
由表 2 可见，三种曲线分布下，指数分布、耿贝尔分布利用最 小二乘法推求得到的分公式各参数在各历时下的绝对均方根误差小 于 0.05 mm/min、相对均方根误差均在 5%以下，同时在 2~20 年重 现期下的绝对均方根误差、相对均方根误差均满足《室外排水设计 规范》 （GB50014-2006，2014 版）提出的精度检验要求，结果相当 理想。综合比较曲线拟合和分公式参数推算误差，耿贝尔分布是三 种曲线分布下利用最小二乘法推求分公式误差计算结果最为理想的 一个。
2
值范围为[2a,100a]。需特别注意，对于 8 个特定重现期（2、3、5、 10、20、30、50、100 年）而言，总公式的精度不如单一周期暴雨 强度分公式。 4、曲线拟合误差说明 表 1 是指数分布、耿贝尔分布和 P-Ⅲ分布对 11 个降水历时的 i-t 经验曲线的拟合误差比较表，表 2~4 是最小二乘法、高斯牛顿法 根据 i t P 三联表所求的暴雨强度分公式和总公式的回代误差比较 表。由于软件设计原因，“暴雨强度计算系统”未给出 i-t-P 三联表中 重现期 30 年下相应雨强，因此无法计算 30 年重现期下的参数推求 误差，但这并不影响评估 2~20 年重现期下的绝对均方根误差、相对 均方根误差。 由表 1 可见，从各降水历时下的曲线拟合误差来看，除少数历 时外，三种曲线拟合下的绝对均方根误差均小于 0.05mm/min，相对 均方根误差小于 5％，拟合结果非常理想。根据 2~20 年重现期下的 误差统计结果来看，指数分布、耿贝尔分布曲线拟合结果的相对均 方根误差均通过《室外排水设计规范》 （GB50014-2006，2014 版） 提出的精度检验要求。
深圳地区不同天气流型夏季短时强降水和闪电的时空特征
深圳地区不同天气流型夏季短时强降水和闪电的时空特征作者：孙京蔡然柴健周悦来源：《大气科学学报》2021年第03期摘要利用高時间分辨率的分钟级雨量资料及LS8000闪电定位仪地闪数据，对比分析2014—2017年台风型、低压型、西南季风型和切变线型天气系统引发的深圳地区夏季短时强降水和闪电活动，并通过分析降水和闪电的日变化、降水频次、闪电峰值、持续时间、雷达回波顶高等，探讨不同天气流型引发的降水和闪电的时空分布特征。
结果表明，四种天气流型引发的深圳地区短时强降水伴随闪电的对流活动主要集中发生在凌晨至08时和12-14时。
台风型产生的短时强降水对应的闪电活动主要集中发生在降水强度为20～30 mm·h-1时，且该类型产生的闪电主要以负地闪为主。
低压型、西南季风型和切变线型中有80%以上的闪电活动主要发生在降水强度超过50 mm·h-1。
对于降水量小于40 mm·h-1的闪电活动，切变线型是产生该量级降水的主要天气系统，也是该地区产生年平均地闪频次最多的天气系统。
其中，该系统引发的此类对流活动的雷达回波顶高以2～4 km为主，并有72%的对流过程对应的零度层高度小于5 km。
关键词强降水;闪电;时空分布;天气流型“雷暴”通常是指伴随强烈雷电天气现象的积雨云，或指伴有强烈雷电活动和阵性降水的“局地风暴”或“对流性风暴”系统，而强对流天气是指强烈的雷暴系统所伴随的短时强降水、冰雹、强风、龙卷等剧烈天气（郑媛媛等，2011）。
近年来在全球变暖的气候背景条件下，强对流天气明显增多，特别是突发性和局地性雷暴大风、短时强降水、冰雹和强雷电等气象灾害频繁发生。
伴有短时强降水的雷暴系统很容易导致城市内涝、地质滑坡等次生灾害（俞小鼎等，2012;陈传雷等，2017），是珠江三角洲地区主要灾害性天气之一。
2010年5月7日广州大暴雨，降水持续了6 h，降水量达213 mm，最大小时雨量99.1 mm，导致严重的城市内涝，直接经济损失约5.4亿元（伍志方等，2011）。
深圳市流域暴雨雨型及变化趋势分析
深圳市流域暴雨雨型及变化趋势分析柴苑苑;孙翔【摘要】新世纪以来深圳低纬度沿海地区,受地势、暴雨及潮位顶托因素影响,在极端暴雨下内涝情况十分严重.暴雨作为关键的内涝成因,不仅强降水会造成巨大损失,不同的暴雨雨型所带来的降水过程,如雨峰偏前的单锋雨型导致的突如其来的降雨一定程度上会造成降雨风险的低估,文章通过对深圳市长系列3000多场的暴雨进行分类汇总,分别进行横向及纵向对比,研究深圳市暴雨雨型的特点及其变化趋势,为后续的水文情势分析和内涝模型计算提供分析的基础数据和前置条件.【期刊名称】《水利技术监督》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】3页(P140-142)【关键词】深圳;洪涝;暴雨雨型;趋势分析【作者】柴苑苑;孙翔【作者单位】广东河海工程咨询有限公司深圳市分公司,广东深圳518022;深圳市水务规划设计院有限公司,广东深圳518022【正文语种】中文【中图分类】TV125深圳市通过大规模防洪基础设施建设，大大提高了城市防洪标准。
但低纬度沿海地区，受地势因素、暴雨因素及潮位顶托因素，在极端气候下内涝情况仍十分严重。
进入新世纪以来，深圳陆续遭受2006年“6·9”，2008年“6·13”，2014年“3·30”“5·11”“5·20”等暴雨袭击。
考虑暴雨发生时，不仅强降水会造成巨大损失，不同的暴雨雨型所带来的降水过程，如雨峰偏前的单锋雨型导致的突如其来的降雨一定程度上会造成低估降雨风险，因此结合深圳市降雨历史数据，开展对本地的暴雨雨型的分析和研究是十分必要的。
1 研究背景对流域长历时雨型和短历时雨型，在20世纪均有针对性研究记录。
长历时雨型：20世纪40年代包高马佐娃和彼得罗娃在研究降雨强度很突出的苏联欧洲部分西北地区时，认为可将1935年10月5—6日在敖维尔气象站记录的实际降雨进程作为标准降雨进程。
此后，他们又在国立水文研究院将乌克兰和苏联欧洲部分的中央黑海地区许多地点的降雨(降雨量不小于10cm)进程进行了更为详尽的研究。
深圳市气候概况
深圳市气候概况深圳是中国南部海滨城市，毗邻香港。
位于北回归线以南，东经113°46′至114°37′，北纬22°27′至22°52′。
地处广东省南部，珠江口东岸，东临大亚湾和大鹏湾；西濒珠江口和伶仃洋；南边深圳河与香港相联；北部与东莞、惠州两城市接壤。
辽阔海域连接南海及太平洋。
深圳属南亚热带季风气候，长夏短冬，气候温和，日照充足，雨量充沛。
年平均气温23.0℃，历史极端最高气温38.7℃，历史极端最低气温0.2℃；一年中1月平均气温最低，平均为15.4℃，7月平均气温最高，平均为28.9℃；年日照时数平均为1837.6h；年降水量平均为1935.8mm，全年86%的雨量出现在汛期（4～9月）。
春季天气多变，常出现“乍暖乍冷”的天气，盛行偏东风；夏季长达6个多月（平均夏季长196天），盛行偏南风，高温多雨；秋冬季节盛行东北季风，天气干燥少雨。
深圳气候资源丰富，太阳能资源、热量资源、降水资源均居全省前列，但又是灾害性天气多发区，春季常有低温阴雨、强对流、春旱等，少数年份还可出现寒潮；夏季受锋面低槽、热带气旋、季风云团等天气系统的影响，暴雨、雷暴、台风多发；秋季多秋高气爽的晴好天气，是旅游度假的最好季节，但由于雨水少，蒸发大，常有秋旱发生，一些年份还会出现台风和寒潮；冬季雨水稀少，大多数年份都会出现秋冬连旱，寒潮、低温霜冻也是这个季节的主要灾害性天气。
备注：本站气压的统计没有进行迁站前后的高度差订正。
深圳市四季划分及四季气候概况深圳市所处纬度较低，属南亚热带季风气候。
适用于中原地区的用天文角度划分四季的方法，即以3～5月为春季、6～8月为夏季、9～11月为秋季、12至翌年２月为冬季的划分并不符合深圳市的长夏短冬的特点。
以气候寒暖为具体指标的气候学季节划分法能够较好地反映深圳的气候状况。
按气候学划分标准：以5天滑动平均气温稳定＞10℃为冬季结束、春季开始，稳定＞22℃为春季结束、夏季开始，≤22℃为夏季结束、秋季开始，≤10℃为秋季结束、冬季开始。
深圳市降雨量的统计分析报告
深圳市降雨量的统计分析报告深圳市位于中国南部沿海地区，气候湿润，降雨量丰沛。
降雨量是影响城市水文环境、农业生产和城市规划的重要因素。
为了更好地了解和预测深圳市的降雨情况，本研究将对深圳市近年的降雨量进行统计分析。
数据来源：本研究使用的数据来源于深圳市气象局的历史气象记录，包括每日的降雨量、降雨时长和降雨强度。
研究方法：采用统计分析方法，对降雨量的时间序列数据进行整理、分析和解释。
同时，结合气候学和地理信息系统（GIS）技术，对降雨量的空间分布和影响因素进行探究。
时间分布：根据数据，深圳市的降雨主要集中在夏季（6-8月），占全年降雨量的60%以上。
这主要是因为夏季受季风影响，水汽输送旺盛，容易形成降水。
冬季（12月-2月）的降雨量相对较少，但仍有少量降水，这可能与深圳地处南亚热带季风气候区有关。
季节变化：随着季节的变化，降雨量也会有所差异。
在夏季，由于高温和湿度较大，降雨多以暴雨形式出现，且持续时间较短。
而在冬季，由于气温较低，降雨多为小雨或中雨，持续时间较长。
这种季节性的降雨变化对城市排水系统和农业灌溉有重要影响。
空间分布：利用GIS技术对降雨量的空间分布进行分析，发现在深圳市的不同区域，降雨量存在明显的差异。
这种差异可能与地形、地貌、城市热岛效应等因素有关。
对于城市规划者来说，了解这种空间分布的差异对防止城市内涝和合理配置水资源具有重要意义。
影响因素：降雨量的多少受到多种因素的影响，包括气候变化、地形地貌、水汽输送等。
其中，气候变化是最重要的因素之一。
近年来，全球气候变暖导致极端天气事件频繁发生，如暴雨、洪涝等。
城市化进程也可能对降雨量产生影响，例如城市热岛效应和地表硬化等可能导致局部地区降雨量的增加。
通过对深圳市降雨量的统计分析，我们可以得出以下深圳市的降雨主要集中在夏季，冬季较少；降雨量的空间分布存在明显的差异；气候变化和城市化进程是影响深圳市降雨量的主要因素。
根据以上结论，我们提出以下建议：城市规划者应充分考虑降雨量的季节性和空间分布差异，合理配置城市排水和灌溉系统；加强气候变化对降雨量影响的研究，提高灾害预警和应对能力；倡导绿色城市发展理念，减少城市化进程对自然环境的影响。
深圳市气候概况
深圳市气候概况深圳是中国南部海滨城市，毗邻香港。
位于北回归线以南，东经113°46′至114°37′，北纬22°27′至22°52′。
地处广东省南部，珠江口东岸，东临大亚湾和大鹏湾；西濒珠江口和伶仃洋；南边深圳河与香港相联；北部与东莞、惠州两城市接壤。
辽阔海域连接南海及太平洋。
深圳属南亚热带季风气候，长夏短冬，气候温和，日照充足，雨量充沛。
年平均气温23.0℃，历史极端最高气温38.7℃，历史极端最低气温0.2℃；一年中1月平均气温最低，平均为15.4℃，7月平均气温最高，平均为28.9℃；年日照时数平均为1837.6h；年降水量平均为1935.8mm，全年86%的雨量出现在汛期（4～9月）。
春季天气多变，常出现“乍暖乍冷”的天气，盛行偏东风；夏季长达6个多月（平均夏季长196天），盛行偏南风，高温多雨；秋冬季节盛行东北季风，天气干燥少雨。
深圳气候资源丰富，太阳能资源、热量资源、降水资源均居全省前列，但又是灾害性天气多发区，春季常有低温阴雨、强对流、春旱等，少数年份还可出现寒潮；夏季受锋面低槽、热带气旋、季风云团等天气系统的影响，暴雨、雷暴、台风多发；秋季多秋高气爽的晴好天气，是旅游度假的最好季节，但由于雨水少，蒸发大，常有秋旱发生，一些年份还会出现台风和寒潮；冬季雨水稀少，大多数年份都会出现秋冬连旱，寒潮、低温霜冻也是这个季节的主要灾害性天气。
备注：本站气压的统计没有进行迁站前后的高度差订正。
深圳市四季划分及四季气候概况深圳市所处纬度较低，属南亚热带季风气候。
适用于中原地区的用天文角度划分四季的方法，即以3～5月为春季、6～8月为夏季、9～11月为秋季、12至翌年２月为冬季的划分并不符合深圳市的长夏短冬的特点。
以气候寒暖为具体指标的气候学季节划分法能够较好地反映深圳的气候状况。
按气候学划分标准：以5天滑动平均气温稳定＞10℃为冬季结束、春季开始，稳定＞22℃为春季结束、夏季开始，≤22℃为夏季结束、秋季开始，≤10℃为秋季结束、冬季开始。
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正态性检验结果 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 GDP 绿色覆盖率 规模以上工业生产总值 水库 年末常住人口 旅客周转量 货物周转量 Y1 降雨量
多元回归分析
关于降水量的回归方程： Y1=-0.000003817-0.2181*X1+0.07599*X20.6804*X3+1.108*X4+0.7694*X5-1.175*X6-0.1196*X7
逐步回归分析
从结果可以看出：逐步回归之后得到的自变量为X1（GDP）、X3 （规模以上工业生产总值）、X4（水库）、X5（年末常住人口）、 X6（旅客周转量）；模型的P<0.05,方程具有统计意思；X1、X3、 X4、X5、X6显著检验结果均显著。 多元回归方程： Y1=-0.000004008-0.2999X1-0.654X3+1.286X4+0.7769X5-1.372X6
Zscore(X4)
Zscore(X5) Zscore(X6)
.262
.320 .257
-.129
-.060 -.263
成分得分矩阵
计算主成分系数矩阵
成份矩阵a 成份 F1 F2 -.488 .809 Zscore( X1) .734 .494 Zscore( X3) .815 .022 Zscore( X4) .927 .123 Zscore( X5) .895 -.112 Zscore( X6) Zscore( X1) 3.102 0.27707 6 0.41674 96 0.46273 96 0.52633 09 0.927
X1 —GDP X2 —绿色覆盖率
影 响 因 素
X3 —规模以上工业生产总值 X4 —水库蓄水量 X5 —年末常住人口 X6 —旅客周转量 X7 —货物图中我们可以 看出，Y1、X1、 X2、X4、X5明显 显示正态性；X6 明显显示非正态 性；X3、X7是否 正态性不能确 定，需要进行峰 度偏度检验及W 检验。
载荷数
主成分的特征根
线性组合中 的系数
Zscore( X3) Zscore( X4) Zscore( X5) Zscore( X6)
0.84025 03 0.51308 24 0.02284 98 0.12775 13 0.50816 0.11632 19 64
F1=0.277076*x1+0.4167496*x3+0.4627396*x4+0.5263309*x5+0.5081 619*x6 F2=0.8402503*x1+0.5130824*x3+0.0228498*x4+0.1277513*x50.1163264*x6
成份 1 2 3 4 5
成分矩阵
成分得分矩阵
成份 Zscore(X1) Zscore(X3) Zscore(X4) Zscore(X5) Zscore(X6) 1 -.488 .734 .815 .927 .895 2 .809 .494 .022 .123 -.112
成份 Zscore(X1) Zscore(X3) 1 .026 .342 2 .808 .305
2
统计原理及工具
同一地理区域内，自然因素对降 雨量的影响大体一致，人为因素 突出。
理论依据
数据
数据来源：深圳市气象局、水务局 深圳市十区统计年鉴 深圳市十区政府在线 Excel SPSS R 语言
使用工具
3
数据处理及分析
深圳市降雨量分析
影响因素分析
深圳市降雨量分析 目 的
1.近30年月均降水量分布； 2.分析降水量分布规律 ； 3.各区降水量的直观分析；
方 法
直观分析
原始数据处理
月份
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
各月30年平 均降水
26.4
47.9
69.9
154.3
237.1
346.5
319.7
354.4
254.0
63.3
35.4
26.9
条形图
400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
深圳市降雨量的统计分析
1 •研究背景及意义 2 •统计原理及工具 3 •数据处理及分析 4 •研究结果及总结
1
研究背景及意义
降雨量增多 降雨不规律 城市化进程加快
深圳市洪灾直 接由暴雨酿成
研究人的因素在 自然环境的变化 中占据了何种地 位
利用统计学的相关知识对人的行为活动对自然环 境的影响做定量和定性分析，对今后水文预报、 水资源评价、水利工程建设有重要意义。
0.760334491 0.761121882 1
大多数相关系数大于0.3，因此进行主成分分析
主成分分析
解释的总方差 初始特征值 方差的 % 合计 累积 % 3.102 62.040 62.040 .927 18.535 80.575 .621 12.415 92.991 .224 4.489 97.480 .126 2.520 100.000 提取平方和载入 方差的 % 合计 累积 % 3.102 62.040 62.040 .927 18.535 80.575 旋转平方和 载入a 合计 3.009 1.626
4
研究结果及总结
聚类分析
类别 1 2 3 4 5
容量 1 1 1 1 6
地区 宝安 南山 龙岗 龙华 福田、盐田、光明、坪山、大 鹏、罗湖
主成分分析
由于剔除变量x2和x7后，各变量的相关系数矩阵为：
X1 X1 1 X3 -0.10645985 X4 -0.2583 X5 -0.38900594 X6 -0.419606872
由于深圳6月处于雨季，而8月多台风，因而6月和8月的平均降水量普遍 高于7月
影响因素分析
目 的 方 法
1.降雨量与各影响因素的相关性； 2.影响降雨量的关键指标； 3.筛选重要的影响因素； 4.用少数主成分反映影响因素。
1.正态性检验；
2.多元回归分析； 3.聚类分析。 4.主成分分析。
降雨量与各影响因素的相关性
X3
X4 X5 X6
-0.1064598
-0.2583 -0.3890059 -0.4196069
1
0.43377863 0.76310144 0.4798242
0.4337786
1 0.6347436 0.7603345
0.76310144
0.63474362 1 0.76112188
0.479824197
X3、X7的定量正态性 检验 Sk （偏 度） 0.525 Ku （峰 度） -1.885 Sig.(Shapiro-Wilk)
项目
X3（规 模以上 工业生 产总值） X7（货 1.232 物周转 量）
0.019
0.537
0.017
从表中可知， X3、X7均不服从正态分布。
这样我们就得到了数据的正态性检验结果，如下表所示，红 色标记部分显示正态性。结果显示，只有Y1、X1、X2、 X4、X5这5个指标的样本数据是服从正态分布的。