| 基于主成分分析淮北五道沟日尺度地温对气象要素的响应 |
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| 作者姓名： | 孙博 王怡宁 吕海深 王发信 朱永华 周超 高佩 方晶晶 卢怡然 |
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| 作者单位： | 1. 河海大学;2. 南京水利科学研究院;3. 安徽省(水利部淮河水利委员会)水利科学研究院五道沟水文实验站 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金重点项目（41830752）;国家自然科学基金面上项目（42071033）;国家自然科学基金青年项目（52109029）； |
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| 摘 要： | 为探讨淮北地区地温对气象要素的响应关系，对未来地温进行预测，利用五道沟水文实验站1986-2021年0-320cm深度土壤内9个土层地温和8个逐日气象要素(平均气温、水面蒸发、日照时数、降水量、1.5m高度平均风速、平均空气相对湿度、绝对湿度和水汽压力差)实测资料，分析地温与气象要素的相关关系，利用主成分分析法对8个气象要素进行数据降维，以提取出的主成分作为输入构建PCA-BP地温模拟模型，并与仅使用平均气温作为输入的BP神经网络模型进行对比分析。结果表明：(1)除平均气温外，地温还受水面蒸发、绝对湿度、水汽压力差等气象要素影响，气象要素对地温的影响随土壤深度的增加而减弱。深层地温对气象要素的响应表现出时滞性特点，滞后时间随土层深度增加而增加。(2)0-80cm处PCA-BP地温模型在预测未来1、3、7d后地温时精度较高，R2(决定系数)均高于0.79。由于地温对气象要素响应的滞后性，预测天数增加时，PCA-BP地温模型对深层地温的预测精度提高。(3)引入新的气象要素作为输入，可提高地温预测模型的精度；与仅使用平均气温作为输入的BP模型对比，PCA-BP模型在预测...
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| 关 键 词： | 地温 气象要素 响应关系 预测模型 滞后性 |
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