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的自相关系数迅速衰减,而 DARMA模型更适合于模拟 ACF衰减缓慢的长持续性降水序列。因而西北
内陆误差较东南沿海大,与降水量从东南沿海向西北内陆递减有较大关联;( 3)新疆、西藏和内蒙古
等部分少降水地区 r误差较为明显。分析结果显示,DARMA(1,1)模型能保持各站点日降水量的统
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计特征值及自相关性,适用于中国日降水量的随机模拟,且在东南沿海效果更好。
按多年平均日降水量大小对站点进行划分,讨论模型 DARMA适用性。其中,0~1mm有 130个
站点、1~2mm有 270个站点、2~3mm有 134个站点、3~4mm有 142个站点、4~5mm有 99个站
点、大于 5mm的站点有 36个。计算不同多年平均日降水量区间内,DARMA(1,1)和 DAR(1)模型
各 100组模拟日降水量的 x 、C、C、R 和 r的平均误差,并统计拟合更优的站点占比情况,计算
mean v s m1 1
结果如表 3所示。
表 3 不同降水区间日降水量模拟平均误差及拟合更优占比统计表
平均误差 拟合更优占比 平均误差 拟合更优占比
DARMA DAR DARMA DAR DARMA DAR DARMA DAR
0.055 0.054 0.438 0.562 0.054 0.051 0.415 0.585
x mean
1 .456 1.469 0.654 0.346 0 .569 0.585 0.726 0.274
C v
0~1mm 4.800 4.854 0.569 0.431 1~2mm 1.900 1.977 0.741 0.259
C s
28.114 28.756 0.523 0.477 45.711 47.836 0.674 0.326
R m1
r 0.141 0.144 0.608 0.392 0.071 0.080 0.837 0.163
1
0.071 0.058 0.381 0.619 0.066 0.049 0.338 0.662
x mean
0 .511 0.520 0.709 0.291 0 .459 0.464 0.683 0.317
C v
2~3mm 1.779 1.822 0.694 0.306 3~4mm 1.792 1.811 0.669 0.331
C s
65.294 67.482 0.590 0.410 89.227 90.456 0.577 0.423
R m1
r 0.069 0.077 0.866 0.134 0.078 0.085 0.951 0.049
1
0.109 0.083 0.333 0.667 0.198 0.203 0.528 0.472
x mean
0 .322 0.330 0.677 0.323 0.398 0.405 0.750 0.250
C v
4~5mm 1.300 1.323 0.677 0.323 >5mm 1.647 1.661 0.639 0.361
C s
90.016 92.735 0.707 0.293 126.173 130.868 0.722 0.278
R m1
r 0.101 0.112 1 0 0.137 0.145 1 0
1
从表 3可以发现:(1)降水量较小区域均值误差在 0.05mm以内,降水量较大区域误差为 0.1mm
以内,在多年日平均降水量大于 5mm地区误差为 0.2mm以内,DARMA(1,1)模型的 r平均误差为
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0.099,DAR(1)为 0.107,模拟效果较好;(2)由于序列中存在大量无降水日,使得原序列的 C和 C值
v s
较大,且最大一日降水量出现的不确定性高,在随机抽样的过程中产生一定误差;( 3)DARMA(1,1)
模型的 C、C、R 和 r平均误差小于 DAR(1)模型,拟合更优站点占较多比重,更好的保持了实测日
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v
m1
s
降水量的统计特征值,模拟的序列具有实用性;( 4)在多年平均日 降 水量 小 于 5mm 的 地区,采用
DAR(1)模型模拟所得日降水量均值的误差更小,随着降水量的增加,具有长持续性特点的 DARMA
(1,1)模型在日降水量均值的模拟上,逐渐优于 DAR(1)模型,在多年平均日降水量大于5mm的地
区,DARMA(1,1)模拟的均值误差为 0.198,小于 DARA(1)的误差 0.203,且有 52.8%的站点都是
DARMA(1,1)更优;(5)随着多年平均日降水量的增加,DARMA(1,1)模型的优势更加明显,均值
更优站点占比从 0.438增加到 0.528,C更优占比从 0.654增加到 0.75,C从 0.569增加到 0.639,R 从
v s m1
0.523增加到 0.722,r更优占比变化最为明显,从 0.608增加到 1。
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选取的 5个评价指标中,若同一模型有大于等于 3个指标与原序列更为接近,则认为该模型为该
站点的最优拟合模型,统计发现 811个气象站点中,有 518个站点为 DARMA更优,占比 64%,绘制
最优拟合模型分布图如图 6,黄色为 DAR模型最优,绿色为 DARMA模型最优。由图 6可知,在云
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