基于EOF分析和GAMLSS模型的淮河流域极端气候事件非平稳特征

摘要

【目的】将经验正交函数分析(EOF)时间系数作为广义可加模型(GAMLSS)的分析对象,揭示流域尺度极端气候事件的非平稳性特征。【方法】以EOF和GAMLSS为基础,将时间、气候指数和CO2量作为协变量,分析淮河流域极端气候事件的时空分布特征和非一致性规律。【结果】降水极值为平稳时间序列,无显著变化。气温极值显著变化,暖极值以1985年为分界,先下降后上升,冷极值中冷夜日数和霜冻日数呈持续下降趋势。气温极值为非平稳性变化,且CO2变化是导致极值非平稳的原因。气温极值的非平稳变化导致不同重现期下重现水平发生显著变化,暖昼日数(Tx90p)第一主成分20年一遇重现水平由1965年的40 d增加到2015年的60 d;冷夜日数(Tn10p)20年一遇重现水平由1965年的90 d下降到-25 d。【结论】GAMLSS模型可以模拟气候极值序列位置、尺度参数的平稳和非平稳性变化,与EOF结合,可以减少站点尺度非平稳分析的不确定性。