توضیحات
ABSTRACT
It is vital to identify drought events and to evaluate multivariate drought characteristics based on a composite drought index for better drought risk assessment and sustainable development of water resources. However, most composite drought indices are constructed by the linear combination, principal component analysis and entropy weight method assuming a linear relationship among different drought indices. In this study, the multidimensional copulas function was applied to construct a nonlinear multivariate drought index (NMDI) to solve the complicated and nonlinear relationship due to its dependence structure and flexibility. The NMDI was constructed by combining meteorological, hydrological, and agricultural variables (precipitation, runoff, and soil moisture) to better reflect the multivariate variables simultaneously. Based on the constructed NMDI and runs theory, drought events for a particular area regarding three drought characteristics: duration, peak, and severity were identified. Finally, multivariate drought risk was analyzed as a tool for providing reliable support in drought decision-making. The results indicate that: (1) multidimensional copulas can effectively solve the complicated and nonlinear relationship among multivariate variables; (2) compared with single and other composite drought indices, the NMDI is slightly more sensitive in capturing recorded drought events; and (3) drought risk shows a spatial variation; out of the five partitions studied, the Jing River Basin as well as the upstream and midstream of the Wei River Basin are characterized by a higher multivariate drought risk. In general, multidimensional copulas provides a reliable way to solve the nonlinear relationship when constructing a comprehensive drought index and evaluating multivariate drought characteristics.
INTRODUCTION
Droughts and floods are extreme events (Mishra and Singh, 2010; Hao et al., 2016; Maity et al., 2016) in nature causing great harm to humans, agricultural production and society. They are especially damaging in the northwest arid area of China (Li et al., 2011; Hao et al., 2016). According to statistics, global economiclosses due to droughts reached up to 6-8 billion dollars, far exceeding losses caused by other meteorological disasters (Wilhite, 2001). More seriously, water demand has climbed sharply due to the expanding scale of industry, agriculture, energy,development of the social economy, global warming, and rapid increase of the world’s population. It has led to the exacerbation of the water shortage and obvious global drought trend (Cammalleri et al., 2015; Nam et al., 2015; Caracciolo et al., 2016).
چکیده
برای شناسایی وقایع خشکسالی و ارزیابی ویژگی های چند متغیره خشکسالی بر اساس شاخص خشکسالی کامپوزیت برای ارزیابی ریسک خشکسالی و توسعه پایدار منابع آب حیاتی است. با این وجود، بیشتر شاخص های خشکسالی کامپوزیتی با ترکیب خطی، تحلیل مولفه اصلی و روش وزن آنتروپی با فرض رابطه ی خطی بین شاخص های خشکسالی مختلف، ساخته می شوند. در این مطالعه، تابع مقید چند بعدی برای ساخت یک شاخص خشکسالی چند متغیره غیر خطی (NMDI) برای حل رابطه پیچیده و غیر خطی با توجه به ساختار وابستگی و انعطاف پذیری آن اعمال شد. NMDI با ترکیب متغیرهای هواشناسی، هیدرولوژیکی و کشاورزی (بارش، رواناب و رطوبت خاک) به منظور بهتر نشان دادن متغیرهای چند متغیره به طور همزمان ساخته شد. بر اساس NMDI ساخته شده و تئوری اجرا می شود، وقایع خشکسالی برای یک منطقه خاص در مورد سه ویژگی خشکسالی: مدت زمان، اوج و شدت شناسایی شد. در نهایت، خطر خشکسالی چند متغیره به عنوان یک ابزار برای ارائه پشتیبانی قابل اعتماد در تصمیم گیری های خشکسالی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که: (1) کپی های چند بعدی می تواند به طور موثر ارتباط پیچیده و غیر خطی را در میان متغیرهای چند متغیره حل کند؛ (2) در مقایسه با شاخص های تنش و دیگر ترکیبات خشکسالی، NMDI کمی در حصول رویدادهای خشکسالی ثبت شده حساس تر است. و (3) خطر خشکسالی تنوع فضایی را نشان می دهد؛ از 5 پارتیشن مورد مطالعه، حوضه رودخانه جینگ و همچنین بالادست و درسطح حوزه رودخانه وای با یک خطر بالقوه چند متغیره خشکسالی مشخص می شود. به طور كلي، كپسول هاي چند بعدي يك راه حل قابل اعتماد براي حل رابطه غير خطي در هنگام ايجاد شاخص جامع خشك و ارزيابي چند متغيره
ویژگی های خشکسالی
مقدمه
خشکسالی و سیل رویدادهای شدید (میشرا و سینگ، 2010؛ هاو و همکاران، 2016؛ مایت و همکاران، 2016) در طبیعت باعث آسیب زیادی به انسان، تولید کشاورزی و جامعه می شود. آنها به خصوص در منطقه خشك كننده شمال غربی چین خسارت می یابند (Li et al.، 2011؛ Hao et al.، 2016). براساس آمارها، تلفات اقتصادی جهانی به علت خشکسالی ها به 6 تا 8 میلیارد دلار رسیده است که بیش از حد تلفات ناشی از بلایای هواشناسی دیگر است (Wilhite، 2001). به طور جدی، تقاضای آب به شدت افزایش یافته است به دلیل گستردگی صنعت، کشاورزی، انرژی، توسعه اقتصاد اجتماعی، گرمایش جهانی و افزایش سریع جمعیت جهان. این امر منجر به تشدید کمبود آب و روند خشکسالی جهانی شده است (Cammalleri et al.، 2015؛ Nam et al.، 2015؛ Caracciolo et al.، 2016).
Year: 2018
Publisher : ELSEVIER
By : Jie Yang, Jianxia Chang, Yimin Wang, Yunyun Li, Hui Hu, Yutong Chen, Qiang Huang, Jun Yao
File Information: English Language/ 56 Page / size: 2.10 MB
سال : 1396
ناشر : ELSEVIER
کاری از : جی یانگ، جیانگشیا چانگ، ییمین وانگ، یون یون لی، هو هیو، یوتونگ چن، کیانگ هوانگ، ژو یوئو
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 56 صفحه / حجم : MB 2.10
نقد و بررسی‌ها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.