基于ERA5-Land数据集的玛纳斯河径流模拟研究

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CMADS数据集在呼兰河流域的适用性评价

CMADS数据集在呼兰河流域的适用性评价

2024年1月灌溉排水学报第43卷第1期Jan.2024Journal of Irrigation and Drainage No.1Vol.4360文章编号:1672-3317(2024)01-0060-09CMADS 数据集在呼兰河流域的适用性评价陈楷1,王立权1*,刘岩2,刘家溪1(1.黑龙江大学水利电力学院,哈尔滨150080;2.黑龙江省水利科学研究院,哈尔滨150080)摘要:【目的】探究中国大气同化数据集(CMADS )在呼兰河流域水文模拟的适用性。

【方法】对CMADS 与传统水文站降水、气温数据的精度及时空分布特征进行分析,构建CMADS 与传统水文站2种气象数据驱动流域有、无水库控制水系情景下的SWAT 模型,同时使用SUFI-2算法以月值实测断面径流数据为准进行模型参数的率定和验证,评价该数据集作为气象驱动数据的适用性及对传统水文站数据的可替代性。

【结果】①2种气象数据具有较强的线性相关性和对应关系,且时空分布特征相似,年内变化趋势一致。

②在无水库呼兰河干流水系,CMADS 数据驱动的模型率定期R 2=0.92、NSE =0.91、PBIAS =18.53%,验证期R 2=0.94、NSE =0.96、PBIAS =10.51%;在有水库通肯河水系,模型在率定期R 2=0.89、NSE =0.82、PBIAS =12.79%,验证期模型R 2=0.93、NSE =0.86、PBIAS =12.03%,模拟结果均达到径流模拟评价标准。

【结论】CMADS+SWAT 模型比传统水文站在呼兰河流域径流模拟整体效果更佳、模拟精度和适用性更好,与实测值更为接近,可为缺少气象数据的研究区建立SWAT 模型提供数据支撑。

关键词:SWAT 分布式水文模型;CMADS 数据集;水文模拟;时空分布特征;适用性评价中图分类号:P333文献标志码:Adoi :10.13522/ki.ggps.2023215OSID :陈楷,王立权,刘岩,等.CMADS 数据集在呼兰河流域的适用性评价[J].灌溉排水学报,2024,43(1):60-68.CHEN Kai,WANG Liquan,LIU Yan,et al.Applicability evaluation of CMADS dataset in Hulan River basin[J].Journal of Irrigation and Drainage,2024,43(1):60-68.0引言【研究意义】我国水资源具有时空分布不均衡和水量分配不平衡的显著特征,阻碍社会经济的发展。

蒙古高原土壤水分时空格局演变特征分析

蒙古高原土壤水分时空格局演变特征分析
分空间分异特征及变化规律,并量化了气象、归一化植被指数(
NDVI)、陆地水储量异常(
TWSA)、土壤质地、地形 等 不
同环境因子的影响。[结果](
1)2000—2020 年蒙古高原土壤水分整体呈东北高、西南低的分布特征。 土 壤 水 分 由 浅
至深呈先增加再减少的趋势,且仅深层土壤水分(
100—289cm)变化趋势显著。(
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收稿日期:
修回日期:
2023
04
02
2023
05
09
资助项目:国家自然科学基金(
42101030,
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l:
20224016032@ma
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通信作者:罗敏(
1990—),女,山东邹城人,博士,副教授,主要从事水文水资源和遥感与地理信息系统研究。E-ma
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n@imnu.
edu.

ERA5资料在蓟州复杂地形下的检验与应用

ERA5资料在蓟州复杂地形下的检验与应用

ERA5资料在蓟州复杂地形下的检验与应用邹双泽;白爱娟;何科;金海东;黄金颖;金波【期刊名称】《海洋气象学报》【年(卷),期】2024(44)1【摘要】以复杂地形的天津蓟州为例,通过对比距离蓟州最近的大兴探空站资料与欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF)第五代大气再分析(ECMWF Reanalysis v5,ERA5)资料的差异,对基于ERA5资料生成的强对流指数在蓟州的适用性进行检验和评估。

结果表明:(1)ERA5资料与大兴探空站探测的位势高度、气温和风速在对流层高度吻合,说明ERA5资料能够描述蓟州高空气象条件,且对低空的表现能力比高空准确,各要素中大气湿度的表现相对较差;(2)基于ERA5生成的对流指数中,与强对流天气密切相关的对流有效位能(convective available potential energy, CAPE)、K指数、沙瓦特指数(Showalter index, SI)和大气可降水量(precipitable water, PW)与大兴探空站对应参数的相关系数分别达到0.66、0.90、0.93和0.99,表明利用ERA5构建的对流指数能够揭示大气不稳定层结条件;(3)ERA5对流指数变化与蓟州降水过程相对应,ERA5能够反映天气的变化和发展,为强对流潜势分析提供参考。

【总页数】11页(P118-128)【作者】邹双泽;白爱娟;何科;金海东;黄金颖;金波【作者单位】重庆市巴南区气象局;成都信息工程大学大气科学学院;攀枝花市气象局;天津市蓟州区气象局;天津市宝坻区气象局【正文语种】中文【中图分类】P459【相关文献】1.复杂地形条件下频率测深资料解释2.构造成图技术在地震资料稀缺、地形复杂情况下的应用——以D盆地研究为例3.GPM IMERG和ERA5降水数据精度在云南复杂地形区域的评估检验4.用 GMS 卫星资料反演复杂地形下的降水率5.复杂地形下多普勒雷达资料同化的研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

玛纳斯河流域地下水库调蓄能力研究

玛纳斯河流域地下水库调蓄能力研究

WA G We. i , N GWe- C E GX ・un N nmn g WA nk , H N ugao e
( .C lg ni n etl c ne n n i e n 1 ol efE v om na i c dE gn r g,C a ’ nU i rt,X ’ n70 5 ,C i 2 ntu e o r Se a ei h n a n e i g v sy i a 10 4 hn a; .Ist eo it f G o gcl Ep rtn, C pt I n n S e o o t n B i 10 4 , C i ; 3 X na g eo el i xl a o o a o i ai l r a a o d tl r r i , e n e C p ao g 0 14 h n a . i i Scn jn d H d go gcl r a e y r el i i d ,Ac n 3 10 hn ) o o aB g a h g 8 10 ,C i a
Ab ta t h n s v rB sn h s te a v n a eo a i g a n eg o n e ev i . e ga t t cu a e rs in sr c :T e Ma a i e ai a d a tg f vn n u d rr u d rs r or T in r tr l p e s Ri h h h su d o a d t e alva— rl vafn i h i mo tfr c tn lt au a u d rru d rs ro r ta a e u i d t tr n l i l ou il n t e p e h u p a d n om ae u ae n tr ln eg o n e e v i h tc n b n t o soe s e w tr h ee i ah g g l t n a d s rg p c f1 2 ae .T r s u e r uai t a e s a e o . 5× 1 ¨ m T e w trrs u c sae c n r l e d p e t u . e o n o 0 3 h ae o re r e t i d a ln i 1 e az n f

新疆玛纳斯河流域水资源可持续利用水平评价

新疆玛纳斯河流域水资源可持续利用水平评价
2020年 第 3期 (第 48卷)
黑 龙 江 水 利 科 技 HeilongjiangHydraulicScienceandTechnology
文章编号:1007-7596(2020)03-0163-05
No32020 (TotalNo48)
新疆玛纳斯河流域水资源可持续利用水平评价
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周学磊

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决策思考
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(新疆玛纳斯河流域管理局,新疆 玛纳斯 832200)
摘 要:文章从生态环境、经济、社会和水资源 4个子系统中选取 13项可持续利用水平评价因 子构建综合评估体系,结合玛纳斯河流域水资源管理规划和水环境保护目标要求将其划分为 高、中、低 3个等级,然后对玛纳斯河流域水资源可持续利用关键性制约因子及其不同时期水 平运用改进的诊断模型和突变技术法评价。研究表明:玛纳斯河流域 2005年、2015年和 2025 年 3个不同时期,其水资源可持续利用综合评价值由最初的 0.688不断上升至 2025年的 0831,总体达到Ⅱ级中等水平;玛纳斯河流域普遍存在水资源利用率过高、植被覆盖度低和资 源性缺水等问题,可为新疆玛纳斯河流域水资源优化配置和最严格水资源管理提供重要的数 据支撑。 关键词:诊断模型;突变级数法;玛纳斯河流域;可持续利用 中图分类号:TV213 文献标识码:B
EvaluationofWaterResourcesSustainableUseLevelof ManasiRiverWatershedinXinjiang
ZHOUXuelei
(ManasiRiverWatershedManagementBureau,XinjiangManasi832200,China)
Abstract:In this paper,13 sustainable use levelevaluation factors were selected to build a comprehensiveevaluationsystem from foursubsystemscomposedofecologicalenvironment,economy, societyandwaterresources,combinedwiththeManasriverbasinwaterresourcesmanagementplanning andwaterenvironmentprotectiontargetrequirements,itcanbedividedintothreegrades:ofhigh, medium andlow,andthenthekeyrestrictionfactorsofsustainableutilizationofwaterresourcesinthe Manasriverbasinanditslevelindifferentperiodswereevaluatedbytheimproveddiagnosticmodeland mutationtechnicalmethod.Theresearchshowsthatthecomprehensiveevaluationvalueofsustainable utilizationofwaterresourcesintheManasriverbasinin2005,2015and2025roseconstantlyfrom 0.688atthebeginningto0.831in2025,andtheoveralllevelreachedamedium levelofgrade2; therearemanyproblemsintheManasriverbasin,suchashighwaterutilizationrate,lowvegetation coverageandresourceshortage,whichcanprovideimportantdatasupportfortheoptimalallocationof waterresourcesandthestrictestwaterresourcemanagementintheManasriverbasininXinjiang. Keywords:diagnosticmodel;mutationseriesmethod;Manasiriverbasin;sustainableuse

60年玛纳斯河红山嘴径流规律特征分析

60年玛纳斯河红山嘴径流规律特征分析

60年玛纳斯河红山嘴径流规律特征分析
常浩娟;刘卫国;吴琼
【期刊名称】《水土保持研究》
【年(卷),期】2016(0)6
【摘要】基于玛纳斯河红山嘴水文站60a的径流资料,综合运用R/S分析、Morlet小波、Mann-Kendall非参数检验以及集中度和集中期等多种分析方法对红山嘴站径流进行年际和年内的规律特征分析。

结果表明:玛纳斯河红山嘴断面60a径流年际变化不大,长期有上升趋势,径流序列有较强的长期持续性;年径流存在14~35a、6~13a和3~5a周期,第一主周期为21a,然后是28a及13a;径流周期在1980年以前变化频繁,且变化幅度小,1980年以后周期变长,变化幅度增大;丰枯水周期按照平、枯、丰的顺序变化;1994年为径流突变点。

径流年内分配不均匀,集中程度高,主要集中在7月底;大部分月径流表现出显著上升趋势,月径流突变年份基本都在1990年以后。

【总页数】7页(P128-134)
【关键词】径流特征;玛纳斯河;Hurst指数;Morlet小波分析;M-K非参数检验【作者】常浩娟;刘卫国;吴琼
【作者单位】石河子大学信息科学与技术学院;新疆兵团勘测设计院一分院
【正文语种】中文
【中图分类】P333.1
【相关文献】
1.新疆玛纳斯河红山嘴河谷泉水径流分析 [J], 张瑞民;黄俐勤;张蕾
2.玛纳斯河径流与洪水特征分析及演变规律研究 [J], 郝军
3.玛纳斯河红山嘴引水枢纽除险加固后工程管理及运行规律浅析 [J], 苏龙
4.新疆玛纳斯河径流统计特征分析 [J], 艾来提江·谢热甫丁
5.近50年新疆玛纳斯河流域径流、洪水、泥沙特征分析 [J], 叶军
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气候变化对玛纳斯河径流量的影响分析

气候变化对玛纳斯河径流量的影响分析
王岚;蒋华
【期刊名称】《中国西部科技》
【年(卷),期】2009(008)026
【摘 要】根据玛纳斯河各水文站1957~2007年历年逐月气温、降水量实测资料,
统计分析了近51年来该区域气候变化的基本特点,采用5a滑动平均,模比系数差积
曲线,线性趋势等方法分析气候因子对玛纳斯河(以下简称玛河)径流产生的影响,结
果表明:年径流量随着气温的递增而加大;径流量对气温变化的响应较其对降水变化
的响应更为显著.

【总页数】2页(P33-34)
【作 者】王岚;蒋华
【作者单位】新疆维吾尔自治区石河子水文水资源勘测局;新疆维吾尔自治区石河
子水文水资源勘测局

【正文语种】中 文
【中图分类】P3
【相关文献】
1.玛纳斯河流域气候变化特征及对径流的影响分析 [J], 蒋燕
2.气候变化对新疆玛纳斯河流域水文水资源影响分析 [J], 邵义
3.气候变化对新疆玛纳斯河流域水文水资源影响分析 [J], 邵义;
4.四平市气候变化对东辽河径流量的影响分析 [J], 赵伟国;徐凯
5.近50a来玛纳斯河流量变化及对气候变化的响应 [J], 徐素宁;杨景春;李有利
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多源NDVI在玛纳斯河流域荒漠化监测中的应用

多源NDVI在玛纳斯河流域荒漠化监测中的应用刘艳;李杨;张璞;阮惠华【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2010(028)003【摘要】为了对玛纳斯河流域荒漠化进行长期准确地监测,在分析MOD13A1-NDVI(归一化植被指数)与同期8 km×8 km AVHRR-NDVI数据的基础上,建立了基于两种不同NDVI数据的荒漠化分级指标体系.利用相应的分类体系进行了流域荒漠绿洲带1982~2008年荒漠化的遥感监测,并结合1989、2000和2008年8月Landsat-5/TM数据,分析了3种不同NDVI数据在空间上的差异性,并进一步分析了荒漠化演变的原因.结果表明:(1) 同期AVHRR、MOD13A1和Landsat-5/TM 监测结果显示出相似的空间差异性,绿洲带北部紧连古尔班通古特沙漠地区植被覆盖稀疏,NDVI较小;南部绿洲灌溉区植被覆盖较好,NDVI整体上较大.植被覆盖具有显著的空间差异性,这与地形因素、水分、热量条件、地貌形态和土壤理化性质等气候环境因子存在联系.(2) 近20 a来,绿洲带外围不断向南迅速扩展,由20世纪80年代初的11 200 km2增加到90年代末的12 672 km2,增加了1 472 km2;绿洲带内部以石河子垦区为中心,NDVI呈辐射状逐年线性增加.(3) 近8 a来,绿洲内部变化不大,荒漠带中盐渍化土地增加显著,2008年面积为1 906 km2,较2000年增加了1 712 km2,东部丘间盆地被开垦耕地面积196 km2.【总页数】7页(P207-213)【作者】刘艳;李杨;张璞;阮惠华【作者单位】中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,新疆,乌鲁木齐,830002;中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,新疆,乌鲁木齐,830002;中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,新疆,乌鲁木齐,830002;广东省气象信息中心,广东,广州,510080【正文语种】中文【中图分类】F301【相关文献】1.GM(2,1)模型在玛纳斯河流域绿洲区气温、降水预报中的应用 [J], 杨倩;高培2.多源地学信息在土地荒漠化遥感分类中的应用研究 [J], 杜明义;武文波;郭达志3.基于多源遥感数据的玛纳斯河流域荒漠化监测 [J], 刘艳;丁涛;阮惠华;林娜4.GIS技术在玛纳斯河流域生态治理评价中的应用 [J], 崔静芝5.分布式水文模型EasyDHM在玛纳斯河流域径流模拟中的应用 [J], 邢坤;雷晓云;雷晓辉;靳晟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

玛纳斯河出山口径流EEMD-ARIMA预测

玛纳斯河出山口径流EEMD-ARIMA预测刘艳;杨耘;聂磊;宋秋宇【期刊名称】《水土保持研究》【年(卷),期】2017(0)6【摘要】定量估算暖湿化背景下干旱内陆河径流变化尤其是非线性变化和未来发展趋势对区域水资源配置具有指导意义。

以干旱区典型流域——玛纳斯河流域流量最大的玛纳斯河为例,运用曼—肯德尔(Mann-Kendal1),集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)和自回归积分滑动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model,ARIMA)多种方法对出山口水文控制站肯斯瓦特1957—2012年年均径流进行了分析,得到年均径流非线性和多年代趋势定量特征。

结果表明:1957—2012年年均径流显著增加;经EEMD分解后获取年均径流时间序列4个模态IMF分量和一个趋势项,各模态中心频率不一样,表明年均径流存在多种周期规律。

将表征多年代际震荡的IMF分量引入ARIMA预测年均径流,预测精度明显高于直接应用年均径流的ARIMA预测精度,这表明EEMD-ARIMA组合径流预测法对短期径流预测具有一定参考价值。

【总页数】9页(P273-280)【关键词】径流变化;非线性变化;演变;水文控制站【作者】刘艳;杨耘;聂磊;宋秋宇【作者单位】中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所;中亚大气科学研究中心;长安大学地质工程与测绘学院;武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室;新疆维吾尔自治区气象局【正文语种】中文【中图分类】P333【相关文献】1.SVM在玛纳斯河流域径流预测中的应用与研究 [J], 张伟;何新林;刘兵2.近60年玛纳斯河流域径流趋势分析和流量预测 [J], 刘卫国;常浩娟3.基于灰色—拓扑模型的玛纳斯河年径流预测研究 [J], 钟强4.基于地表径流量预测的玛纳斯河流域绿洲适宜规模计算 [J], 薛联青;倪涛;刘远洪;廖淑敏5.基于EMD-WDD-MK模型的玛纳斯河年径流预测 [J], 闫国辉;乔长录;陈伏龙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

ERA5海面气压和风速再分析资料在渤海和北黄海适用性分析

ERA5海面气压和风速再分析资料在渤海和北黄海适用性分析ERA5海面气压和风速再分析资料在渤海和北黄海适用性分析摘要:本文旨在通过对ERA5海面气压和风速再分析资料在渤海和北黄海适用性的分析,探讨其在区域气象研究和海洋预报中的应用潜力。

通过对比ERA5资料与现场观测数据的对比,验证了ERA5数据的准确性和可靠性,并将其应用于海洋环流、气象灾害和海洋温度模式等方面的研究中,并分析了其在不同时间尺度上的适用性。

关键词:ERA5、再分析资料、渤海、北黄海一、引言海洋气象再分析资料是基于气象模式与观测资料相结合所产生的海洋大气状态资料,可以提供历史上每小时的全球海洋与大气变量。

该资料在海洋气象、海洋环流和气象研究等领域中具有广泛的应用。

ERA5是欧洲中期天气预报中心(ECMWF)发布的最新一套再分析资料,相比于前一套资料ERA-Interim,在空间分辨率、时间分辨率和物理参数方面有了显著的改进。

本文将选取渤海和北黄海作为研究领域,对ERA5海面气压和风速再分析资料的适用性进行分析,以期在区域气象研究和海洋预报中发挥其潜力。

二、数据来源和方法1. 数据来源本文使用的ERA5再分析资料来自欧洲中期天气预报中心,数据时间范围为1981年至2020年。

同时,还采用了现场观测数据作为对比,包括渤海和北黄海的实况数据和历史观测数据。

2. 数据处理方法为了验证ERA5资料的准确性和可靠性,本文根据资料间的时空关系进行了多种数据处理方法,包括时间序列对比、空间差异分析和统计学方法。

同时,还利用海洋温度模式进行了验证。

三、数据分析与结果1. 渤海和北黄海的气压再分析通过对比ERA5资料与现场观测数据的对比,发现ERA5资料对渤海和北黄海的海面气压变化趋势和强度具有较好的还原能力。

在时间序列对比中,ERA5资料与观测数据的相关系数超过0.9,表明二者之间存在较强的相关性。

在空间分布上,ERA5资料能够较好地反映出渤海和北黄海的气压分布特征,包括季节性和年际变化等。

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基于ERA5-Land数据集的玛纳斯河径流模拟研究
唐豪;王晓云;陈伏龙;姜龙;何朝飞;龙爱华
【期刊名称】《地学前缘》
【年(卷),期】2022(29)3
【摘 要】气象数据是水文过程研究的关键要素,再分析数据的发展为资料缺乏地区
的径流模拟提供了新的解决方案。为研究ERA5-Land再分析数据集在径流模拟中
的适用性,本文以玛纳斯河流域肯斯瓦特水文站以上流域为研究区,选取多个评价指
标对ERA5-Land降水和温度进行准确性评价,并采用经验模态分解(EOF)分析其在
研究区内的分布特点。在准确性方面,ERA5-Land与实测数据具有较好相关性,降水
探测率为0.96,能反映大多数的降水事件,但与实测数据相比总体偏高21.81%,气温
准确性好于降水,总体拟合效果较好,最优范围为-5~20℃,在极值部分不确定性有所
增加。EOF决定性模态表明研究区内降水、气温变化趋势基本一致,即易受大尺度
天气系统影响。利用该数据集驱动SWAT模型在月、日尺度上对玛纳斯河流域进
行径流模拟,在验证期纳什系数(NSE)分别为0.88和0.82,具有较好的模拟效果。
ERA5-Land再分析数据集可为西北缺乏实测气象资料地区径流模拟提供参考。

【总页数】13页(P271-283)
【作 者】唐豪;王晓云;陈伏龙;姜龙;何朝飞;龙爱华
【作者单位】石河子大学水利建筑工程学院;中水北方勘测设计研究有限责任公司;
新疆石河子水文勘测局;中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点
实验室

【正文语种】中 文
【中图分类】P334.92;X87
【相关文献】
1.基于融雪TOPMODEL模型对玛纳斯河流域径流的模拟2.基于SWAT模型干旱
区内陆河流域径流成分的模拟分析——以玛纳斯河上游为例3.分布式水文模型
EasyDHM在玛纳斯河流域径流模拟中的应用4.卫星雪盖监测与玛纳斯河融雪径流
模拟5.SWAT模型参数敏感性分析与自动率定的重要性研究——以玛纳斯河径流
模拟为例

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