西安市极端降雨时间演变特征分析

杜颖恩; 侯精明; 柴洁; 白光弼; 李轩; 张宏芳; 张兆安; 陈光照; 李丙尧

doi:10.13205/j.hjgc.202211006

西安市极端降雨时间演变特征分析

doi: 10.13205/j.hjgc.202211006

1. 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室, 西安 710048;
2. 西北农林科技大学, 陕西杨凌 712100;
3. 陕西省气象局陕西省气象服务中心, 西安 710010

基金项目:

国家自然科学基金项目（52009104；52079106）；城市洪涝高分辨率数值模拟和预报方法（M-0427）

详细信息

作者简介:
杜颖恩(1997-),男,硕士研究生,主要从事城市水文、水动力分析模拟研究。dye1034112172@163.com

通讯作者:
侯精明(1982-),男,博士,教授,主要从事城市水利学相关研究。jingming.hou@xaut.edu.cn

计量
- 文章访问数: 188
- HTML全文浏览量: 25
- PDF下载量: 4
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2021-12-31
- 网络出版日期: 2023-03-24

TEMPORAL VARIATION CHARACTERISTICS OF PRECIPITATION EXTREMES IN XI'AN

1. State Key Laboratory of Eco-hydraulics in Northwest Arid Region, Xi'an University of Technology, Xi'an 710048, China;
2. Northwest A&F University, Yangling 712100, China;
3. Shaanxi Meteorological Service Center, Shaanxi Meteorological Bureau, Xi'an 710010, China

摘要

摘要: 全球气候变化导致城市洪涝灾害频发，极端降雨具有历时短、成灾快的特点，是造成城市内涝的主要原因，研究极端降雨的变化趋势，可为城市应对内涝提供参考。为分析西安市极端降雨事件的时间演变特征，采用滑动平均、线性回归、M-K突变性检验和Hurst指数分析等方法对西安市1990—2020年的降雨资料进行分析，得出西安市近30年降雨事件随时间的变化特征，并对未来变化趋势进行预测分析。结果表明：1）西安市年降雨量无明显变化趋势，但极端降雨量以每10年29 mm的速率呈增加趋势，并且在2002年突变性增加；2）极端降雨频次以每10年0.85次的速率呈增加趋势，并且在2014年突变性增加；3）极端降雨量和极端降雨频次的Hurst指数分别为0.974和0.893，具有较强的持续性，这表明两者变化趋势与过去相一致，未来西安市的极端降雨事件会呈持续增加趋势。
- 极端降雨量 /
- 极端降雨频次 /
- 西安市 /
- M-K突变性检验 /
- Hurst指数
Abstract: Global climate variation leads to frequent urban flood disasters. Extreme rainfall has the characteristics of short duration and rapid disaster, which is the major cause of urban inundation. The study on the changing trend of extreme rainfall can provide a reference for cities to deal with inundation. To analyze the temporal evolution characteristics of extreme rainfall events in Xi'an, this paper analyzed the rainfall data of Xi'an from 1990 to 2020 by using the methods of moving average, linear regression, M-K mutation test, and Hurst index analysis. After that, the change characteristics of rainfall events in Xi'an over the past 30 years were obtained, and the future change trend was predicted and analyzed. The results showed that:1) there was no obvious change trend of annual rainfall in Xi'an, however, the extreme rainfall showed an increasing trend at the rate of 29 mm/10 a, and the trend had an increasing mutation in 2002; 2) the frequency of extreme rainfall showed an increasing trend of 0.85 times/10 a, however, the frequency of extreme rainfall had an increasing mutation in 2014; 3) the H values of extreme rainfall and extreme rainfall frequency were 0.974 and 0.893 respectively, and both had strong sustainability. This showed that the change trends of both were consistent with the past, and the extreme rainfall events in Xi'an would continue to increase in the future.
- extreme rainfall /
- frequency of extreme rainfall /
- Xi'an /
- M-K mutation test /
- Hurst index

HTML全文

参考文献(26)

[1]	王诗婧. 全过程内涝防治体系对缓解城市内涝的效果分析[J]. 环境工程, 2020, 38(4):108-113.
[2]	张建云, 王银堂, 贺瑞敏, 等. 中国城市洪涝问题及成因分析[J]. 水科学进展, 2016, 27(4):485-491.
[3]	王俊岭, 张海艳, 魏胜, 等. 极端降雨条件下透水水泥混凝土路面削流除污试验研究[J]. 环境工程, 2017, 35(2):28-32.
[4]	丁一汇, 柳艳菊, 宋亚芳. 东亚夏季风水汽输送带及其对中国大暴雨与洪涝灾害的影响[J]. 水科学进展, 2020, 31(5):629-643.
[5]	黄国如, 李碧琦. 基于InfoWorks ICM的深圳市内涝灾害居民室内财产损失研究[J]. 自然灾害学报, 2021, 30(2):71-79.
[6]	赵梦圆, 王建龙, 苏选军,等. 西北干旱地区海绵城市建设途径探讨[J]. 环境工程, 2019, 37(7):18-24.
[7]	宋晓猛, 张建云, 孔凡哲, 等. 北京地区降水极值时空演变特征[J]. 水科学进展, 2017, 28(2):161-173.
[8]	DONAT M G, LOWRY A L, ALEXANDER L V, et al. More extreme precipitation in the world's dry and wet regions[J]. Nature Climate Change, 2016, 6(5):508-513.
[9]	FISCHER E M, KNUTTI R. Althropogenic contiution to globalocourence of heavy-precipitation and high temperature extremes[J]. Nature Climate Change, 2015, 5(6):580-5604.
[10]	MISHRA V, GANGULY A R, NIUSSEN B, et al. Changes in observed climate extremes in lobal urban areas[J]. Environmental Research Letters, 2015, 10(2):024005.
[11]	高涛, 谢立安. 近50年中国极端降水趋势与物理成因研究综述[J]. 地球科学进展, 2014, 29(5):577-589.
[12]	肖军, 赵景波. 西安市54年来气候变化特征分析[J]. 中国农业气象, 2006, 27(3):179-182.
[13]	孙娴, 魏娜, 王式功, 等. 西安夏季降水的日变化特征研究[J]. 冰川冻土, 2013, 35(5):1176-1182.
[14]	沈姣姣, 巨晓璇, 马磊, 等. 西安市降雨特征的多尺度分析[J]. 中国农学通报, 2015, 31(34):257-263.
[15]	许振炷. 浅谈泉州市中心市区排水防涝现状与防治对策[J]. 江西建材, 2021(3):221-222.
[16]	侯精明, 康永德, 李轩, 等. 西安市暴雨致涝成因分析及对策[J]. 西安理工大学学报, 2020, 36(3):269-274.
[17]	秦大河, 张建云, 闪淳昌, 等. 中国极端天气气候事件和灾害风险管理与适应国家评估报告[M]. 北京:科学出版社, 2015.
[18]	周晋梅. 西安市降雨模式变化研究[D]. 西安:西安建筑科技大学, 2015.
[19]	李娜, 周维博. 西安市降水时空变化特征及突变分析[J]. 西部大开发(土地开发工程研究), 2017, 2(6):58-63,70.
[20]	吕虹, 徐虹, 魏婷. 西安地区汛期降水的气候特征分析[J]. 陕西气象, 1997(5):13-14.
[21]	李菲, 张明军, 李小飞, 等. 1962-2011年宁夏极端降水的时空演变研究[J]. 自然灾害学报, 2013, 22(5):171-180.
[22]	张永领, 程炳岩, 丁裕国. 黄淮地区降水极值统计特征的研究[J]. 南京气象学院学报, 2003,26(1):70-75.
[23]	董庆林. 东北地区近50年来极端气候事件时空变化特征[D]. 长春:东北师范大学, 2011.
[24]	符淙斌, 王强. 气候突变的定义和检测方法[J]. 大气科学, 1992(4):482-493.
[25]	LEE Y T, CHEN C C, LIN C Y, et al. Negative correlation between power-law scaling and Hurst exponents in long-range connective sandpile models and real seismicity[J]. Chaos Solitons & Fractals, 2012, 45(2):125-130.
[26]	王小杰, 姜仁贵, 解建仓, 等. 西安市汛期降水变化特征及驱动机制研究[J]. 自然灾害学报, 2020, 29(2):138-148.