CN114638526A - 一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法 - Google Patents
一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114638526A CN114638526A CN202210319866.3A CN202210319866A CN114638526A CN 114638526 A CN114638526 A CN 114638526A CN 202210319866 A CN202210319866 A CN 202210319866A CN 114638526 A CN114638526 A CN 114638526A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drought
- heat wave
- event
- heat
- days
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008821 health effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003090 exacerbative effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
- G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/18—Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Marketing (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Evolutionary Biology (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Algebra (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
本发明公开一种定量评估干旱‑热浪复合事件的方法，包括以下步骤：基于SPEI指数，获得干旱事件；基于ERA5‑land和CPC日气温数据，获得热浪事件；对干旱事件和热浪事件进行复合，获得干旱‑热浪复合事件；基于Mann‑Kendall检验、Theil‑Sens斜率计算和经验正交函数，获得干旱‑热浪复合事件定量评估结果。本发明可推广到全球区域，为气候变化评价、检测、预估提供一定的科学参考。
Description
技术领域
本发明涉及气候变化评估技术领域，特别是涉及一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法。
背景技术
联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)气候科学报告《气候变化2021：自然科学基础》单独设立了“气候变化中的极端天气事件”一章，首次凸显极端天气事件是全球变暖的重要威胁。相比于第五次评估报告，此次报告以更多的证据和更高的信度，指出人类活动引起的气候变化已经影响了全球各个地区的极端天气与气候事件，未来任何的持续增暖都会引起愈加频繁和严重的极端事件(IPCC AR6)。干旱和热浪是世界各地两个最重要的气象灾害，对社会和环境有着深远的影响(Fink等，2004)，近年来，干旱热浪的复合事件引起了人们的关注，通常这种复合事件比单一的事件发生致灾更为严重(Shi等,2021c)。
由于热力学关系，热浪和干旱之间存在着密切的正相关性(Shi等,2021c)。此外，当干旱和热浪同时发生时，个别灾害的强度可以通过土壤湿度-大气耦合加强。高温可以大大增强蒸发(Rodrigues等,2019)，从而加剧干旱的严重程度；干燥的地表有利于大气更加明显的加热，因此空气温度升高，加快了土壤的蒸发速度，加大了土壤水分和植株水分的散失(Mukherjee等,2020)，这种关系在夏季更为显著，进而使干旱更加严重。而持续的高温会导致热浪的发生，给生态、社会经济及人类健康构成了极大的威胁(Ye等,2019)。干旱热浪复合事件由地表通量控制，这种事件的发生本质上是温度和降水的异常导致的。高温干旱的协同作用会导致更为严重的致灾水平，定量评估这种复合事件的发生及影响范围就显得至关重要(Shi等,2021a)。
热浪通常被认为是一种气象事件(Campbell等,2018)，但应考虑其对人类健康的影响的情况下对其进行评估。鉴于这一事实，由于不同地区的人口适应和适应情况不同，因此很难就如何定义热浪达成广泛共识(Shi等,2021b)。前人量化热浪对健康影响的研究使用了热浪的各种定义，其中大部分采用结合热量的强度和持续时间来定义热浪。一些研究使用不同的热浪定义比较了热浪对健康的影响(或进行了敏感性分析)，发现即使热浪定义的微小变化也会对估计的健康影响产生明显的影响(Zhang等,2021)。热浪的定义主要有相对阈值法和绝对阈值法(Cheng等,2019)。基于绝对温度与百分位数的定义。绝对温度(以及平均值的异常)对于许多社会和环境影响至关重要，例如，哺乳动物的生物物理耐热性或基础设施的弹性。考虑到当模式和观测气候学不同时，相对于当地气候学的百分位数有助于在不同地点和不同时间进行比较。(Perkins-Kirkpatrick和Lewis,2020)。
常见的复合事件大体可以分为四类：前期影响型，例如春季干旱会加剧夏季热浪；同时发生型，如酷热干旱事件；接连发生型，如持续的日间和夜间热浪事件；空间关联型，即空间上具有共同影响效应的多个事件(IPCC AR6)。复合事件对气候变化更为敏感，具有突发性强、不易防范和不可预见性，对自然环境和人类社会产生了巨大而深远的影响，极端气候因其对社会和生态的巨大影响而备受关注(Tavakol等,2020；Ye等,2019；李双双等,2016)。最大的影响往往来自各种气候事件的组合，政府间气候变化专门委员会(IPCC)称之为“复合事件”，这些事件不一定是单个极端的，单个极端事件也可能在物理上与潜在的反馈相互关联，从而放大影响。因此，传统的单变量极端分析可能会严重低估同时极端的影响。本研究干旱和热浪的依赖是指两个个体事件在发生、持续时间或强度方面相互促进(正依赖)的趋势，同时发生即干旱和热浪复合，称为复合事件(孙艺杰等,2020；Mazdiyasni和AghaKouchak，2015)。
目前，极端气候事件并发研究已得到了学界和公众的高度关注(孙艺杰等,2020；Mazdiyasni和AghaKouchak 2015)，(Mazdiyasni和AghaKouchak,2015)利用联合概率分布函数研究发现美国地区干旱和热浪同时发生概率呈显著增加趋势；(Sun等,2020)等采用CRU和UD地表观测气象数值以及CMIP5模拟数值对比分析全球同时发生极端降水和极端高温事件的变化趋势；张强等则探讨了中国夏季降水不足与极端高温之间的相关关系，定量分析了土壤含水量对降水亏缺与极端高温两者关系的影响；(Lyon,2009)等研究发现2014年加利福尼亚州极端干旱事件的发生与区域降水减少和极端高温有关；(Sun等,2020)发现了21世纪末中国大部分地区同时发生干旱和热浪事件的可能性逐渐增加。(Mukherjee和Mishra,2021)等通过整合1983年至2016年期间每周自校准的帕尔默干旱严重指数(sc_PDSI)和每日最高温度，量化了复合干旱和热浪复合事件的时空变化。使用多个数据产品来检验复合事件分析中sc_PDSI的稳健性。结果一致表明，在最近(较暖)时期，与干旱相关的热浪显著增加，影响了全球陆地面积。全球几个地区的复合事件频率(一至三次/年)、持续时间(2-10天/年)和严重程度都有所上升。这种增加的模式在空间上是不对称的，并且由于最近的变暖，在整个北半球观察到了更大的放大。此外，背景干旱影响复合事件的时空演化。研究结果可用于最大限度地减少复合事件对关键地理区域的影响。
近百年来，全球干旱区增温显著，对全球陆地变暖的贡献达到40％(Huang等,2017)，干旱区约占地球陆地面积的41％，养育着世界上约38％的人口，是全球生态系统和水资源系统最脆弱的地区之一。随着全球变暖的加剧，全球极端干旱区的面积扩大了约一倍，且极端干旱事件频发，未来有进一步扩大的趋势(Dai等,2017)。中亚干旱区是全球最大的非地带性干旱区之一，该区域既是气候变化敏感区，也是全球水资源系统和生态系统最脆弱的地区之一。在全球变暖的大背景下，中亚干旱区极端气候事件受到越来越多的关注(戴新刚等，2020；孙从建等，2019；李均力等，2013)。研究中亚地区干热复合事件的气候变化特征，对该地区水资源安全、生态系统适应和社会经济发展等具有十分重要的意义。同时，中亚干旱区作为我国天气上游关键区，对我国西北及东部地区的灾害性天气发生和区域气候变化具有重要影响，对中亚干旱区气候变化特征的认识和把握，有利于为防灾减灾、合理应对气候变化提供科学依据。
发明内容
本发明的目的是提供一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法，以解决上述现有技术存在的问题，该方法可推广到全球区域，为气候变化评价、检测、预估提供一定的科学参考。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法，包括以下步骤：
基于SPEI指数，获得干旱事件；
基于ERA5-land和CPC日气温数据，获得热浪事件；
对所述干旱事件和所述热浪事件进行复合，获得干旱-热浪复合事件；
基于Mann-Kendall检验、Theil-Sens斜率计算和经验正交函数，获得所述干旱-热浪复合事件定量评估结果。
可选地，获得干旱事件的方法为：
设定干旱阈值为SPEI指数小于-0.5，当所述SPEI指数超过所述干旱阈值时，记作干旱事件。
可选地，获得热浪事件的方法为：
获取ERA5-land和CPC日气温数据，当所述日气温数据大于90％分位数阈值时，记作热浪事件。
可选地，所述热浪事件包括热浪频率、最大持续时间、年累计热量和热浪日的气温异常。
可选地，所述热浪频率包括弱高温热浪、中强高温热浪和强高温热浪；所述弱高温热浪为：所述日气温数据连续超过90％分位数阈值三天且小于五天；所述中强高温热浪为：所述日气温数据连续超过90％分位数阈值五天且小于七天；所述强高温热浪为：所述日气温数据连续超过90％分位数阈值七天。
可选地，所述年累计热量HeatYcum的计算方法为：
其中，Ycum代表某一年的累计热量，n代表一年中所有热浪日的天数，Tanom代表某一年中所有热浪日对应热浪阈值的气温异常。
可选地，所述热浪日的气温异常Avganom的计算方法为：
其中，Avganom是一年中所有发生热浪日的平均气温异常，HWF代表一年中发生的热浪总天数。
可选地，获得所述干旱-热浪复合事件定量评估结果的方法包括：
基于Mann-Kendall检验和Theil-Sens斜率计算，计算干旱-热浪复合事件指标的时空变化，同时基于经验正交函数，对多年所述干旱-热浪复合事件的模态进行分析，获得所述干旱-热浪复合事件定量评估结果。
本发明公开了以下技术效果：
本发明公开的一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法，基于SPEI指数，获得干旱事件；基于ERA5-land和CPC气温数据，获得热浪事件；对干旱事件和热浪事件进行复合，获得干旱-热浪复合事件；基于Mann-Kendall检验、Theil-Sens斜率计算和经验正交函数，获得干旱-热浪复合事件定量评估结果。本发明提供的基于Mann-Kendall检验、Theil-Sens斜率计算和经验正交函数，计算干旱-热浪复合事件的方法是切实可行的，研究区可从中亚拓展到全球区域，时间尺度也可从历史时期拓展到未来时期，并且本发明选取多指标，采用多种方法分析干旱-热浪复合事件的时空变化，可以为气候变化评价、检测、预估提供一定的科学参考。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法的流程图；
图2为本发明实施例中1981-2018年在月尺度上热浪发生的最大持续天数示意图；
图3为本发明实施例中干旱、热浪及复合事件的形成耦合机理示意图；
图4为本发明实施例中复合事件比单一热浪事件发生时的强度结果比较展示示意图；
图5为本发明实施例中经验正交函数(EOF)前三个模态的分析结果示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：以中亚地区为例
如图1所示，本发明提供一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法，包括以下步骤：
基于SPEI指数，获得干旱事件。
具体的，干旱的评估采用SPEI(Standardised Precipitation-Evapotranspiration Index)指数，其中干旱阈值采用SPEI<-0.5，即超过这个阈值就定义为干旱状态。
基于ERA5-land和CPC日气温数据，获得热浪事件。
具体的，选取ERA5-land和CPC两套日最大气温数据，将超过90％分位数阈值的日数定义为热浪，三日窗口滑动得到更加稳健的阈值，并定义一系列评估指标，以中亚地区为例如：除选取了热浪频率、最大持续时间、累计热量、热浪日的气温异常指标外，还计算了年发生的热浪次数、热浪的年持续时间及年平均发生的次数用于研究热浪的特征。
进一步地，热浪频率：将发生的频率分别划分为弱高温热浪、中强高温热浪、强高温热浪；即至少连续超过90％阈值三天但小于五天定义为弱高温热浪，中等强度高温热浪定义为至少连续超过90％阈值五天但小于七天，弱至少连续超过90％阈值七天记为强高温热浪。
最大持续时间定义为每个月发生热浪持续的最大天数。
如图2所示，展示了1981-2018年在月尺度上热浪发生的最大持续天数，可以看出，随着全球气温变暖，热浪发生的最大持续天数在年尺度上有所增加。
年累计热量：将月累计热量定义为：某一个月所产生的额外热量，即该月份中每一个热浪日气温最大值与90％分位数之间的异常值之和，用于精确评估热浪发生的强度。为了更好地统计累计热量的时间及空间变化特征，我们将月尺度的累计热量通过最大值合成转换为年累计热量。
其中Ycum代表某一年的累计热量，n代表一年中所有热浪日的天数，Tanom代表某一年中所有热浪日对应热浪阈值的气温异常。
热浪日的气温异常：月累计热浪/月热浪日总天数，计算了研究区内年尺度上热浪日的平均异常，来确定热浪累计在年际尺度上是否有显著的变化。
其中Avganom是一年中所有发生热浪日的平均气温异常，HWF代表一年中发生的热浪总天数。
对干旱事件和热浪事件进行复合，获得干旱-热浪复合事件。
如图3所示，为干旱、热浪及干旱-热浪复合事件的形成耦合机理，a,c为干旱、热浪及干旱-热浪复合事件发生示意图，当干旱和热浪同时发生时，干旱-热浪复合事件发生,b为热浪阈值分布图，从阈值的分布可以看出，由于纬度的差异造成了太阳辐射能量分布的不均，随着低纬度指向高纬度，阈值逐渐增加，最大阈值在35℃左右，最小阈值约为15℃，纬度造成的阈值差异约为20℃；而从经度上看阈值分布的差异性较小，阈值总体分布比较一致，主要受地形的影响，集中分布在25℃左右。
如图4所示，是各指标在年时间序列上上的趋势，从不同的指标可以看出，时间趋势上都有所增加，表明热浪事件，及复合事件在增加。
具体的，对日最大气温数据、计算SPEI03所需的数据收集，匹配到同样的分辨率0.5°，在干旱事件、热浪事件的基础上，通过将月尺度的干旱事件及月尺度的各热浪事件指标进行复合，定义为干旱-热浪复合事件。
对干旱-热浪事件进行复合，干旱-热浪复合事件即干旱背景下热浪的发生，其中一次干旱中的多个热浪事件对应于多个复合事件。
进一步地，由于干旱指标是基于月尺度，因此首先计算整个历史时期的热浪指标，然后转换为与干旱相对应的月尺度进行极端事件(干旱-热浪复合事件)的复合。
对干旱-热浪复合事件的评估沿用热浪的一系列指标，只要将研究区域定义为超过干旱阈值的状态。
为了评估干旱-热浪复合事件的严重影响，用干旱期间的热浪强度,持续时间、月累计热量、热浪日的气温异常和影响范围与热浪下的平均水平相比较进行评估。
基于Mann-Kendall检验、Theil-Sens斜率计算和经验正交函数，获得干旱-热浪复合事件定量评估结果。
具体的，通过Mann-Kendall检验和Theil-Sens斜率计算计算复合事件各指标的时空变化，同时通过经验正交函数(EOF)对多年复合事件的模态进行分析。
如图5所示，展示了累计热量、干旱及复合事件中累积热量的EOF分析，结果表明：前三个模态占比达67.43％。
本发明提供了一种切实可行的计算复合事件的方法，研究区可从中亚拓展到全球区域，时间尺度也可从历史时期拓展到未来时期。
本发明选取热浪频率、最大持续时间、累计热量、热浪日的气温异常、热浪次数、热浪的年持续时间及年平均发生的次数等多指标，采用多种方法分析复合事件的时空变化，可以为气候变化评价、检测、预估提供一定的科学参考。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法,其特征在于，包括：
基于SPEI指数，获得干旱事件；
基于ERA5-land和CPC日气温数据，获得热浪事件；
对所述干旱事件和所述热浪事件进行复合，获得干旱-热浪复合事件；
基于Mann-Kendall检验、Theil-Sens斜率计算和经验正交函数，获得所述干旱-热浪复合事件定量评估结果。
2.根据权利要求1所述的定量评估干旱-热浪复合事件的方法，其特征在于，获得干旱事件的方法为：
设定干旱阈值为SPEI指数小于-0.5，当所述SPEI指数超过所述干旱阈值时，记作干旱事件。
3.根据权利要求1所述的定量评估干旱-热浪复合事件的方法，其特征在于，获得热浪事件的方法为：
获取ERA5-land和CPC日气温数据，当所述日气温数据大于90％分位数阈值时，记作热浪事件。
4.根据权利要求3所述的定量评估干旱-热浪复合事件的方法，其特征在于，所述热浪事件包括热浪频率、最大持续时间、年累计热量和热浪日的气温异常。
5.根据权利要求4所述的定量评估干旱-热浪复合事件的方法，其特征在于，所述热浪频率包括弱高温热浪、中强高温热浪和强高温热浪；所述弱高温热浪为：所述日气温数据连续超过90％分位数阈值三天且小于五天；所述中强高温热浪为：所述日气温数据连续超过90％分位数阈值五天且小于七天；所述强高温热浪为：所述日气温数据连续超过90％分位数阈值七天。
6.根据权利要求4所述的定量评估干旱-热浪复合事件的方法，其特征在于，所述年累计热量HeatYcum的计算方法为：
其中，Ycum代表某一年的累计热量，n代表一年中所有热浪日的天数，Tanom代表某一年中所有热浪日对应热浪阈值的气温异常。
7.根据权利要求4所述的定量评估干旱-热浪复合事件的方法，其特征在于，所述热浪日的气温异常Avganom的计算方法为：
其中，Avganom是一年中所有发生热浪日的平均气温异常，HWF代表一年中发生的热浪总天数。
8.根据权利要求1所述的定量评估干旱-热浪复合事件的方法，其特征在于，获得所述干旱-热浪复合事件定量评估结果的方法包括：
基于Mann-Kendall检验和Theil-Sens斜率计算，计算干旱-热浪复合事件指标的时空变化，同时基于经验正交函数，对多年所述干旱-热浪复合事件的模态进行分析，获得所述干旱-热浪复合事件定量评估结果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210319866.3A CN114638526A (zh) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | 一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210319866.3A CN114638526A (zh) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | 一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114638526A true CN114638526A (zh) | 2022-06-17 |
Family
ID=81951312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210319866.3A Pending CN114638526A (zh) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | 一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114638526A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116680658A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-09-01 | 华南理工大学 | 一种基于风险评价的热浪监测站选址方法及系统 |
| CN116795897A (zh) * | 2023-04-20 | 2023-09-22 | 嵩山实验室 | 一种百年尺度复合高温-水文干旱演变的检测与归因方法 |
| CN117473413A (zh) * | 2023-10-24 | 2024-01-30 | 宁夏回族自治区气候中心(宁夏气象能源开发服务中心) | 一种基于逐日干旱指数的复合型干热事件识别方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113792480A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-14 | 华北电力大学 | 一种极端气候与复合极端气候综合预警系统的预警方法 |
-
2022
- 2022-03-29 CN CN202210319866.3A patent/CN114638526A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113792480A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-14 | 华北电力大学 | 一种极端气候与复合极端气候综合预警系统的预警方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| YUQING ZHANG等: ""Population Exposure to Compound Droughts and Heatwaves in the Observations and ERA5 Reanalysis Data in the Gan River Basin, China"", 《LAND》, vol. 10, 28 September 2021 (2021-09-28), pages 1 - 28 * |
| 黄涛等: ""长江流域干旱时空变化特征及演变趋势"", 《环境科学研究》, vol. 31, no. 10, 31 December 2018 (2018-12-31), pages 1677 - 1684 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116795897A (zh) * | 2023-04-20 | 2023-09-22 | 嵩山实验室 | 一种百年尺度复合高温-水文干旱演变的检测与归因方法 |
| CN116795897B (zh) * | 2023-04-20 | 2024-05-14 | 嵩山实验室 | 一种百年尺度复合高温-水文干旱演变的检测与归因方法 |
| CN116680658A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-09-01 | 华南理工大学 | 一种基于风险评价的热浪监测站选址方法及系统 |
| CN116680658B (zh) * | 2023-05-31 | 2024-02-20 | 华南理工大学 | 一种基于风险评价的热浪监测站选址方法及系统 |
| CN117473413A (zh) * | 2023-10-24 | 2024-01-30 | 宁夏回族自治区气候中心(宁夏气象能源开发服务中心) | 一种基于逐日干旱指数的复合型干热事件识别方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dai et al. | Assessing agricultural drought risk and its dynamic evolution characteristics | |
| Miao et al. | Joint analysis of changes in temperature and precipitation on the Loess Plateau during the period 1961–2011 | |
| Zhou et al. | Analysis and prediction of vegetation dynamic changes in China: Past, present and future | |
| Wehner et al. | 16. The deadly combination of heat and humidity in India and Pakistan in summer 2015 | |
| CN114638526A (zh) | 一种定量评估干旱-热浪复合事件的方法 | |
| Kumar et al. | On the observed variability of monsoon droughts over India | |
| Cruz et al. | A climatological analysis of the southwest monsoon rainfall in the Philippines | |
| Kumar et al. | Analysis of heat stress and heat wave in the four metropolitan cities of India in recent period | |
| Kumar et al. | The once and future pulse of Indian monsoonal climate | |
| Zhang et al. | Impact of tropical cyclones on flood risk in southeastern China: Spatial patterns, causes and implications | |
| Hao et al. | Non‐stationary modelling of extreme precipitation by climate indices during rainy season in Hanjiang River Basin, China | |
| El Kenawy et al. | Recent changes in continentality and aridity conditions over the Middle East and North Africa region, and their association with circulation patterns | |
| Huang et al. | Copulas-based drought evolution characteristics and risk evaluation in a typical arid and semi-arid region | |
| Zhang et al. | Spatio-temporal variations in extreme drought in China during 1961–2015 | |
| Shukla et al. | On the proficient use of GEV distribution: a case study of subtropical monsoon region in India | |
| Nanditha et al. | A seven-fold rise in the probability of exceeding the observed hottest summer in India in a 2 C warmer world | |
| Feng et al. | The dual effect of vegetation green-up date and strong wind on the return period of spring dust storms | |
| Wang et al. | Spatial and temporal variations of summer hot days and heat waves and their relationships with large‐scale atmospheric circulations across Northeast China | |
| Wu et al. | Standardized relative humidity index can be used to identify agricultural drought for summer maize in the Huang-Huai-Hai Plain, China | |
| Monier et al. | Uncertainty in future agro-climate projections in the United States and benefits of greenhouse gas mitigation | |
| Nguyen et al. | Climatology and variability of the evaporative stress index and its suitability as a tool to monitor Australian drought | |
| Li et al. | Regional differences in hourly precipitation characteristics along the western coast of South China | |
| Li | Research on the Characteristics and Effects of Climate Extremes on Multi-spatial-temporal Scales in the Mongolian Plateau | |
| ISHIGOOKA et al. | Spatial characterization of recent hot summers in Japan with agro-climatic indices related to rice production | |
| Pan et al. | Compound drought and heat waves variation and association with SST modes across China |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |