基于多重分形的降雨时空解集研究

《基于多重分形的降雨时空解集研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2010年3月JOURNALOFSICHUANUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCEEDITION)Mar.2010文章编号:1009-3087(2010)02-0026-08基于多重分形的降雨时空解集研究周玉良1，2，陆桂华2，吴志勇2，金菊良1(1.合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230009;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:为建立不同时空尺度降雨间联系

2、，分析“淮河流域水分和能量循环试验与研究”中Doppler雷达测雨数据的时空多重分形特性，估算降雨场的对流速度，实现了降雨场的时空转换。采用2参数对数泊松分布作为随机级联生成子，建立基于随机级联的降雨时空多重分形解集模型，研究对数泊松分布的参数与大尺度雨强及降雨场离差系数间关系，比较解集模型模拟和实测雷达降雨场的统计特征。结果表明，降雨近似为自相似多重分形过程，建立的降雨时空解集模型能重现雷达观测降雨场的标度特性和保持实测雷达降雨场的统计特征。关键词:降雨;解集;尺度转换;多重分形;随机级联中图分类号:P33;P333.6文

3、献标识码:AStudyonRainfallSpace-timeDownscalingBasedonMultifractalAnalysisZHOUYu-liang1，2，LUGui-hua2，WUZhi-yong2，JINJu-liang1(1.CollegeofCivilandConservancyEng.，HefeiUniv.ofTechnol.，Hefei230009，China;2.StateKeyLab.ofHydrology-waterResourcesandHydraulicEng.，HohaiUniv.，Na

4、njing210098，China)Abstract:Inordertoestablishtherelationsbetweendifferentscalerainfallfields，aspace-timemultifractalanalysisonDopplerradarrainfallfromHUBEXwasproposedandscalinganisotropyparameterswereestimatedbyspectrala-nalysis.Theresultsindicatedthatspace-timerai

5、nfallcanbeconsideredtobeaself-similarmultifractalprocessap-proximately.Theadvectionvelocitiesofrainfallfieldsestimatedthroughtrackingtechniqueswereadoptedtorescalethetimedimensiontospacedimension.Thelog-Poissondistributionwithtwoparameterswasusedasstochasticcas-cad

6、egenerator，andthemultifractalrainfallspace-timedownscalingmodelwasdevelopedbasedonstochasticcascade.Therelationsbetweenparametersofthelog-Poissondistributionandrainfallintensityonlargerscaleandthecoeffi-cientofvariationofrainfallfieldswasstudied，andthecharacteristi

7、csofsimulatedrainfallfieldsthroughdownscalingmodelwascomparedwiththeradarobservedrainfallfields.Theresultsshowedthatthesimulatedrainfallfieldsmatchscalingbehaviorsandpreservecharacteristicpropertiesverywellwiththosefortheobservedrainfallfields.Keywords:rainfall;dow

8、nscaling;scaling;multifractal;stochasticcascade数值天气预报输出降水的尺度，一般大于预报洪水的流域降雨径流模型所要求输入降雨的尺度。Krajewski［1］、苏凤阁［2］等研究发现，降雨的时空分辨率对流域径流响应有很大影响，因此运用数值天气预报