基于小波分析的大伙房水库流域降水周期分析

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1、万方数据基于小波分析的大伙房水库流域降水周期分析曹永强1，张兰霞1，郝晓博2，刘琳1(I．辽宁师范大学城市与环境学院，辽宁大连116029；2．河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210098)摘要：用降水距平和奠莱(Morlet)小波函数，对大伙房水库流域近50年来降水的季节变化和年际变化时间序列进行了小波分析。研究结果表明，近50年来，大伙房水库流域春、夏、秋、冬和年平均降水分别存在6、9、16、6a和10a的主周期。在主周期分析基础上，预测研究区在2005年之后未来一段时间季、年平均降水都不同程

2、度、不同时间范围仍将处于降水偏多阶段。小波分析的时频局部化特性可展现降水时间序列的精细结构，为分析降水多时间尺度变化特征、短期降水预测等预防洪水灾害等关键问题研究提供了一种新途径。关键词：Morlet小波分析；多时间尺度；降水周期；大伙房水库流域CycleAnalysisonPrecipitationinDahuofangReservoirBasinBased09WaveletAnalysisCaoYongqian91，ZhangLanxial，HaoXiaobo％LiuLinl(1．SchoolofUrbanPlann

3、ingandEnvironmentalScience，LiaoningNormalUniversity，Dalian116029，Liaoning,China；2．StateKeyLaboratoryofHydrology-WaterResourcesandHydraulicEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，Jiangsu，China)Abstract：Basedonthemonthlyrainfalldatafrom1956to2006，waveletanalysisW

4、ascarriedoutontheseasonalandannualvariationofprecipitationinthepast50yearsinDahuofangReservoirbasinbyprecipitationanomaliesandtheModetwaveletfunction．Theresultsshowthattheaverageprecipitationinspring，summer,autumn，winterandyearexiststheprimarycycleof6years，9years

5、，16years，6yearsand10yearsrespectively，andtheseasonandannualaverageprecipitationafter2005ispredictedtobemorethanthenormallevelwithdifferentdegreesandindifferenttimeintervals．Thetime—frequencylocalizationcharacteristicofwaveletanalysis，whichcanshowthefinestructureo

6、fprecipitationtimeseries，providesanewwayforthekeyissuesoffloodpreventionstudysuchastheanalysisofprecipitationvariationinmulti-timescalesandshort—termrainfallforecast．KeyWords：Morletwaveletanalysis；multi-timescales；precipitationcycle；DahuofangReservoirbasin中图分类号：P

7、426．614文献标识码：A文章编号：0559—9342(2011)04—0024—04大伙房水库流域位于辽宁省东部山区地带，属于温带大陆性季风气候，夏季高温多雨，冬季严寒漫长。降水充沛，是洪灾和雪灾频发地，也是我国重要的重工业和能源基地和农林牧渔产区。近50年来该流域经济迅速发展，伴随着气候变暖和下垫面条件的改变。该流域气候、水文与生态环境也发生了变化。因此。大伙房水库流域近50年来降水变化的周期波动如何。是值得深入研究的问题。小波分析素有“数学显微镜”之称，近年来被广泛应用于气候的多尺度分析研究，它不但能通过小波变换

8、等值线图来分析气候在不同时间尺度上的圜WaterPowerV01．37No．4变化周期，并可以预测近期内的气候变化趋势，同时小波分析在揭示气候变化的主周期等方面也具有明显的优势I“。近年来，已有许多学者应用小波分析方法对降水、温度和河流径流量的多时间尺度特征进行了研究。南峰【21等对新疆玛纳斯河降水、温度和河流径流量