干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 几种降水降尺度方法在中国十大流域的适用性分析

Arid

	几种降水降尺度方法在中国十大流域的适用性分析
其他题名	Applicability of precipitation downscaling methods in top ten basins of China
	段凯; 梅亚东
来源期刊	武汉大学学报. 工学版
ISSN	1671-8844
出版年	2021
卷号	54 期号:9 页码:777-783
中文摘要	天气发生器、回归模型、机器学习算法等几类统计降尺度方法被广泛用于校正气候模型输出的区域降水数据。为探讨各类方法在我国不同气候背景下的适用性,以Weather GENerator(WEGN)、Long Ashton Research Station Weather Generator(LARS-WG)、Statistical Downscaling Model(SDSM)、支持向量机(support vector machine, SVM)为例,利用中国十大一级流域50个国家气象站点1961-2000年的逐日降水数据与美国国家环境预报中心/国家大气研究中心再分析数据,分别构建了逐月的日降水降尺度模型。结果显示,SVM、SDSM与LARS-WG分别在中国干旱、半干旱与湿润地区表现出更好的整体适用性。其中,SDSM利用添加了随机项的多元回归模型,可较好地反映降水发生概率与降水量的变异特征;LARS-WG通过在半经验分布函数中设置特定分位数而优化了对极端降水的模拟,尤其在湿润地区效果良好;SVM凭借灵活的非线性拟合能力能够较好地模拟降水均值,但因缺少对降水过程随机性的描述而难以反映年际演变特征。
英文摘要	Statistical downscaling methods, such as weather generators, regression models, machine learning algorithms, have been widely used to correct the outputs of regional precipitation from climate models. This study investigates the applicability of four statistical downscaling methods, including Weather GENerator (WEGN), Long Ashton Research Station Weather Generator (LARS-WG), Statistical Downscaling Model (SDSM) and support vector machine (SVM), for precipitation downscaling in the top ten basins of China. Daily precipitation data from 1961 to 2000 in 50 meteorological stations and relevant National Centersfor Environmental Prediction (NCEP)/National Center for Atmospheric Research (NCAR) reanalysis data are collected to establish precipitation downscaling models for each station and each month. Results indicate that SVM, SDSM and LARS-WG generally show better overall applicability in arid, semi-arid and humid areas, respectively. SDSM can well represent the variations in both occurring probability and magnitude of precipitation through multi-regression models with randomness factors. LARS-WG sets specific quantiles in the semi-empirical distribution of precipitation, and thus improves the simulation of extreme precipitation, particularly in humid regions. SVM shows good performance in simulating the mean value of precipitation due to its capacity of flexible non-linear fitting, but fails to capture the inter-annual variations in precipitation for the lack of representation of randomness.
中文关键词	统计降尺度 ; 降水 ; 适用性 ; 中国十大流域
英文关键词	statistical downscaling precipitation applicability top ten basins in China
类型	Article
语种	中文
收录类别	CSCD
WOS类目	Meteorology & Atmospheric Sciences
CSCD记录号	CSCD:7069054
资源类型	期刊论文
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/377976
作者单位	段凯, 中山大学土木工程学院, 广州, 广东 510275, 中国.; 梅亚东, 武汉大学, 水资源与水电工程科学国家重点实验室, 武汉, 湖北 430072, 中国.
推荐引用方式 GB/T 7714	段凯,梅亚东. 几种降水降尺度方法在中国十大流域的适用性分析[J],2021,54(9):777-783.
APA	段凯,&梅亚东.(2021).几种降水降尺度方法在中国十大流域的适用性分析.武汉大学学报. 工学版,54(9),777-783.
MLA	段凯,et al."几种降水降尺度方法在中国十大流域的适用性分析".武汉大学学报. 工学版 54.9(2021):777-783.