基于馬爾科夫過程的珠江流域干旱特征研究

肖名忠， 張強(qiáng)， 孔冬冬， 張正浩

(1.中山大學(xué) 水資源與環(huán)境系，廣東 廣州 510275;2.中山大學(xué) 華南地區(qū)水循環(huán)與水安全廣東省普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510275)

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基于馬爾科夫過程的珠江流域干旱特征研究

肖名忠1，2， 張強(qiáng)1，2， 孔冬冬1，2， 張正浩1，2

(1.中山大學(xué) 水資源與環(huán)境系，廣東 廣州 510275;2.中山大學(xué) 華南地區(qū)水循環(huán)與水安全廣東省普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510275)

對干旱轉(zhuǎn)移概率的有效把握是干旱預(yù)報(bào)的關(guān)鍵，進(jìn)而能夠用于減輕干旱危害。基于此，根據(jù)Copula函數(shù)導(dǎo)出了馬爾科夫鏈的轉(zhuǎn)移概率矩陣。將干旱分為了6種狀態(tài)，干旱事件和干旱狀態(tài)不同，當(dāng)干旱事件的嚴(yán)重程度不小于某一干旱狀態(tài)時(shí)，在本文中就被定義為具有該嚴(yán)重程度的干旱事件。為了研究珠江流域的干旱特征，對某一嚴(yán)重程度干旱事件的平均歷時(shí)、從任一干旱狀態(tài)到?jīng)]有干旱狀態(tài)的平均首達(dá)時(shí)間、以及從沒有干旱狀態(tài)到某一嚴(yán)重干旱事件的平均首達(dá)時(shí)間進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明：①非常極端干旱事件持續(xù)約1.5個(gè)月，輕微干旱事件持續(xù)約3個(gè)月；②從非常極端干旱狀態(tài)恢復(fù)到?jīng)]有干旱狀態(tài)需要約3.5個(gè)月，從輕微干旱狀態(tài)恢復(fù)到無旱情需要約1.7個(gè)月的時(shí)間；③一般來說，珠江流域平均0.5 a中有一次中等干旱事件，1 a中有一次嚴(yán)重干旱事件，1.5 a中有一次極端干旱事件，以及3.5 a中有一次非常極端干旱事件。此外，研究結(jié)果還表明,珠江流域東南部地區(qū)干旱風(fēng)險(xiǎn)較高，而該地區(qū)人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，特別是其中的珠三角地區(qū)，因而需要特別重視干旱風(fēng)險(xiǎn)。……