變化環境下廣東旱澇時空變化規律與風險機率研究

《變化環境下廣東旱澇時空變化規律與風險機率研究》是依託中山大學，由陳子燊擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：變化環境下廣東旱澇時空變化規律與風險機率研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳子燊
• 依託單位：中山大學

中文摘要

採用標準化降水蒸散發指數與改進的標準化降水蒸散發指數、聯合乾旱指數、標準化降水指數和代表性的極端氣候指標等，分析變化環境下廣東旱澇事件的時空演變規律及其對全球氣候變化的回響；採用定點監測蒸散發過程，探索位於濕潤區域廣東的乾旱的發生髮展機理；套用極值分布理論、Copula理論和方法，推斷珠江三角洲城市群暴雨與洪水和潮位的不同組合遭遇情況下的內澇風險機率；分別擇優構建廣東主要河流的洪峰流量-洪水總量-洪水歷時、水文乾旱強度-乾旱重度-乾旱歷時等多變數聯合機率分布模型，推算極端事件的重現水平和風險機率；從區域尺度擇優構建廣東不同流域的區域洪水、暴雨和枯水極值頻率分布模式，推算區域重現水平值；構建多個集成的模式預測降水、徑流中長期變化趨勢。 申請項目將深化旱澇變化規律、風險機率和中長期預測等氣候變化前沿領域熱點科學問題的研究，為廣東有效應對與適應區域氣候變化、防災減災決策提供重要科技支撐。

結題摘要

全球氣候變暖背景下極端水文氣象事件出現頻率增大，亟需深入研究變化環境下廣東旱澇的時空變化規律及其對全球氣候變化的回響特徵，加強極端水文氣象事件的風險分析。項目套用融合了氣溫蒸散作用與降水之間水量平衡關係的標準化降水蒸散發指數——SPEI，探討了極端氣溫和降水事件變化與大尺度氣候振盪的潛在聯繫；構建了新的乾旱監測和評價的多尺度聯合乾旱指數——JDI，驗證了JDI的有效性，對比分析了多種乾旱指數在珠江流域的適用性；通過北江流域氣象乾旱烈度和乾旱峰值的聯合機率分布模式，對區內乾旱變數進行了空間分析，對比研究了韓江流域3個子流域的水文乾旱歷時和乾旱程度的遭遇風險機率差異；採用超閾值在內的多種機率分布推算了珠江三角洲城市短時強降水不同重現期的設計暴雨，計算了珠江三角洲城市珠海和廣州排水排澇兩級標準銜接的風險與聯合設計暴雨，為不同排澇標準的風險機率決策提供技術支撐。分析了西江和北江流量之間的時空關聯與變異，分別計算了西江北江枯水流量聯合分布的“或”重現期、“且”重現期和二次重現期及其最可能的設計分位數。由二次重現期計算的馬口站枯水流量最大可能設計值Q7d,T=20a和Q7d,T=10a設計值更適合分別作為西江三角洲供水規劃和生態需水設計參考值。分別以廣東西江、東江和珠江三角洲增江三個水文站歷年洪水和粵東海洋站極端風浪為研究示例，採用新的劃分安全與危險的臨界域的多變數重現期風險理論，對比研究了Kendall重現期和“或”重現期、生存Kendall重現期和“且”重現期的差異，並以最大可能機率推算了多變數聯合設計值，為防洪與防浪工程設計標準提供新的參考依據。探討了珠江口磨刀門鹹潮上溯的機理及其對水文氣象要素的頻率回響特徵，研究結果加深了對河-海相互作用下的珠江河口鹹潮入侵機理、入侵時空過程的認識。項目研究成果深化了對研究區域內的旱澇變化規律與風險機率等氣候變化前沿領域熱點科學問題的認識，為廣東在有效應對與適應區域氣候變化、防災減災決策等方面提供了重要的科技支撐。