长江流域夏季降水的时空分布及水汽输送分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

长江流域是我国重要的经济发展区域，其夏季降水的多寡和时空分布对农业生产、水资源利用、生态环境和社会经济发展等方面都具有至关重要的影响。

近年来，由于全球气候变化和人类活动加剧的影响，长江流域夏季降水呈现出显著的时空变化趋势，极端降水事件频发，对流域防洪抗旱和水资源管理带来了严峻挑战。

深入研究长江流域夏季降水的时空分布特征、变化规律及其驱动机制，对于揭示该地区气候变化的区域响应，预测未来降水变化趋势，制定合理的防洪抗旱措施，保障长江流域水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展具有重要的理论和现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

长江流域夏季降水的时空变化特征及其成因一直是气象学研究的热点和难点。

1. 国内研究现状

国内学者对长江流域夏季降水的研究主要集中在以下几个方面：降水量时空变化特征分析、降水异常成因分析以及数值模拟研究。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以长江流域为研究区域，利用1990年至2020年的气象观测数据和再分析资料，采用统计分析、合成分析、相关分析和水汽追踪等方法，对长江流域夏季降水的时空分布特征、水汽输送路径、水汽来源以及二者的关系进行分析，并探讨其变化机制。

具体研究内容如下：
1.分析长江流域夏季降水的时空分布特征，包括降水量的空间分布、年际变化、年代际变化以及周期变化等，揭示长江流域夏季降水的时空变化规律。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤：
1.数据收集与处理：收集长江流域1990年至2020年的气象观测数据，包括降水量、气温、相对湿度、风速、风向等，并对数据进行质量控制和处理。

同时，收集同期era5再分析资料，包括水汽通量、水汽通量散度、位势高度、风场等，用于分析水汽输送特征。

2.夏季降水时空分布特征分析：利用线性趋势分析、mann-kendall检验、小波分析等方法，分析长江流域夏季降水的空间分布特征、年际变化趋势、年代际变化趋势以及周期变化特征，揭示夏季降水的时空变化规律。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.综合利用多源数据和多种分析方法，系统分析长江流域夏季降水的时空分布特征、水汽输送路径、水汽来源以及二者的关系，揭示水汽输送对降水时空变化的影响机制，为长江流域的防灾减灾、水资源管理和生态环境保护提供科学依据。

2.采用拉格朗日轨迹分析方法，追踪降水的水汽来源，分析不同来源水汽对降水的贡献，并结合水汽通量分析，揭示水汽输送对降水的影响机制，这是一种较为新颖的分析方法，可以更深入地了解水汽输送对降水的影响。

3.通过对比典型旱涝年份的环流形势和水汽输送特征，揭示水汽输送对降水异常的影响，并探讨其物理机制，这对于预测长江流域夏季降水的异常变化，提高防灾减灾能力具有重要意义。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]孙,建奇,尹,志聪,任,国玉,等.近50a长江流域夏季降水及环流特征分析[j].水资源与水工程学报,2021,32(01):10-17.

[2]李,佳,周,天军,吴,志勇,等.近44a长江流域极端降水时空变化特征[j].水科学进展,2021,32(01):1-12.

[3]李,思,王,文,张,晶,等.近60a长江流域夏季降水时空演变特征[j].气象,2021,47(06):718-727.