草溜的永久地址2023_中國農業(yè)氣象雜志文獻閱讀_天氣發(fā)生器MulGETS和k-NN對區域歷史氣象場(chǎng)特征重現能力的比較

天氣發(fā)生器MulGETS和k-NN對區域歷史氣象場(chǎng)特征重現能力的比較

周凌峰; 孟耀斌; 逯超; 伍甘霖; 張東妮; 宋昊政; 吳丹北京師范大學(xué)環(huán)境演變與自然災害教育部重點(diǎn)實(shí)驗室/北京師范大學(xué)應急管理部/教育部減災與應急管理研究院/北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部; 北京100875; 湖南瀏陽(yáng)市水文水資源局; 瀏陽(yáng)410300

摘要：傳統單站點(diǎn)天氣發(fā)生器未考慮不同站點(diǎn)氣象變量間的空間相關(guān)性,導致其在區域影響評價(jià)中的應用受到限制,而多站點(diǎn)天氣發(fā)生器可以克服單站點(diǎn)天氣發(fā)生器的缺點(diǎn),近年來(lái)得到迅速發(fā)展。評估和驗證多站點(diǎn)天氣發(fā)生器對區域歷史氣象場(chǎng)特征的重現能力是開(kāi)展影響評價(jià)的前提和基礎。為此,本研究選取MulGETS(參數型)和k-NN(非參數型)發(fā)生器為代表模型,利用湘江流域12個(gè)氣象站點(diǎn)1981-2010年日序列降水量、最高氣溫、最低氣溫資料,通過(guò)均值、標準差、偏度、極值、空間相關(guān)系數、空間連接度和自相關(guān)系數等指標的對比,評估了MulGETS和k-NN模型的優(yōu)缺點(diǎn)及適用性。結果表明:MulGETS和k-NN模型均較好地再現了原氣象場(chǎng)的均值、標準差和偏度,k-NN表現稍好于MulGETS。同時(shí)k-NN相比MulGETS在保持氣象要素空間相關(guān)性上具有優(yōu)勢,特別是降水量的空間間歇性。由于算法本身的限制,k-NN無(wú)法模擬出超出歷史數據范圍的極值,而MulGETS具備一定的極值模擬能力。此外,MulGETS和k-NN在重現原始日尺度降水量的自相關(guān)性上均存在不足?？傮w來(lái)看,兩個(gè)模型各具優(yōu)勢和不足,MulGETS更適于極端氣象事件模擬,而k-NN可以更好地體現原始氣象場(chǎng)的空間差異,實(shí)際使用時(shí)應根據不同的研究目的選擇合適的模型。

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