前言 第1章 黃河流域冰情與暴雨研究進展 1.1 黃河流域冰情演變規律研究進展 1.2 暴雨演變規律研究進展 1.2.1 華北暴雨 1.2.2 西北暴雨 第2章 黃河流域基本氣象水文特征 2.1 流域自然概況 2.2 地形地貌 2.3 流域水系 2.4 氣候條件 2.5 水資源現狀 2.6 主要自然災害 2.7 本章小結 第3章 黃河流域降水量時空演變特征 3.1 研究方法 3.1.1 M-K檢驗法 3.1.2 滑動下檢驗 3.1.3 小波分析法 3.2 數據來源 3.3 降水時空分布特征 3.3.1 時變規律 3.3.2 突變分析 3.3.3 周期性分析 3.4 本章小結 第4章 黃河流域降水結構 4.1 數據和方法 4.2 有效降水閾值和無雨日 4.3 降水過程特征的季節變化 4.4 降水過程特征的年際變化 4.5 本章小結 第5章 2011-2019年黃河寧蒙河段首凌過程冷空氣演變 5.1 數據和方法 5.1.1 數據 5.1.2 方法 5.2 黃河內蒙古河段冷空氣活動特征 5.2.1 冷空氣活動頻率 5.2.2 11月冷空氣活動特征 5.2.3 冷空氣活動降溫過程 5.2.4 不同冷空氣路徑的大氣環流異常特征 5.2.5 局地降溫幅度差異的物理因子診斷 5.3 三湖河口站首凌前期水文氣象特征 5.3.1 基本氣象水文要素統計特征 5.3.2 河道水溫從5℃降至0℃的透量特征 5.3.3 流凌前期總感熱通量異常偏大原因分析 5.4 本章小結 第6章 黃河流域中尺度數值天氣預報模式構建 6.1 數值天氣預報模式的發展歷史 6.2 天氣研究預報模式物理框架 6.3 WRF模式物理過程參數化選項 6.4 WRF模式運行環境和安裝 6.4.1 模型依賴庫 6.4.2 安裝WRF主模式 6.5 WRF模式調試與運行 6.5.1 WPS模式前處理 6.5.2 WRF主模塊運行 6.5.3 ARW后處理 6.6 物理參數敏感性分析 6.6.1 試驗設計 6.6.2 不同積云對流參數化方案模擬分析 6.6.3 不同微物理參數化方案模擬分析 6.6.4 模擬結果探討 第7章 MM5和WRF模式對黃河流域降水預報技巧及差異 7.1 概述 7.2 模式和試驗設計簡介 7.2.1 數值天氣預報與數值天氣模式 7.2.2 MM5（Mesoscale Model v5）模式簡介 7.2.3 模式輸入和檢出信息 7.3 模式預報結果分析 7.3.1 黃河流城晴用預損準確率檢 7.3.2 不同閥值降水預報準確率檢驗 7.3.3 不同網值降水預報準確率空間分布 7.3.4 20～50mm降水預報準磅率空間分布 7.3.5 50mm以上降水預報準確率空間分布 7.4 本章小結 第8章 基于Nudging的WRF同化試驗 8.1 Nudging數學模型 8.2 WRF中應用Observation Nudging 8.2.1 時間權重及相關參數設置 8.2.2 番直權重及相關參數設置 8.2.3 地面數據 8.2.4 高空數據 8.2.5 水平方向權重及相關參數設置 8.2.6 準備數據 8.2.7 觀測數據格式 8.2.8 觀測數據的處理格式 8.2.9 Nudging的參數設置 8.3 同化試驗設計 8.4 2019年黃河寧蒙河段首凌冷空氣過程 8.5 2017年“7·26”黃河中游強降水過程 8.5.1 降水實況和天氣形勢 8.5.2 衛星TBB資料分析 8.5.3 基于多源數據同化的數值模擬 8.6 本章小結 第9章 基于貝葉斯理論的模式訂正 9.1 概述 9.2 貝葉斯模型介紹 9.3 數據 9.4 降水概率檢驗方法 9.5 排序概率評分、平均絕對誤差以及布萊爾評分對比分析 9.6 本章小結 9.7 本章附錄 9.7.1 GET_DATA_MODEL24_48_72_OBS.R（站點觀測數據、模式站點水平預報數據的讀寫R語言腳本） 9.7.2 GET_MODEL_GRID.R（模式網格預報數據讀寫尺語言腳本） 第10章 基于微粒群算法和多種數據挖掘算法的內蒙古河段水溫實時預測 10.1 冰情的主要預測方法 10.2 數據挖掘和模型選擇 10.2.1 數據挖擁 10.2.2 模型選擇 10.3 優化器原理（微粒群算法） 10.3.1 微粒群算法計算步驟 10.3.2 微粒群算法的控制參數 10.4 基于徽粒群算法優化的機器學習模型構建和檢驗 10.4.1 數據收集 10.4.2 數據檢查 10.4.3 數據清洗/過請 10.4.4 預測模型評價指標 10.4.5 微粒群算法和回歸模型模擬技巧 10.4.6 微粒群算法和隨機森林模型模擬技巧 10.4.7 微粒群算法和XGBoost模型模擬搜巧 10.4.8 微粒群算法和LightGBM模型模擬技巧 10.4.9 四種模型技巧評分對比 10.5 基于等權重數據分割的模型精度評價 10.6 本章小結 第11章 中國干旱的事實分析 11.1 概述 11.2 數據和方法 11.2.1 數據 11.2.2 PET計算方法簡介 11.3 SPEI和PDSI對1961-2010年中國干濕變化趨勢的對比分析 11.3.1 1961-2010年中國和7個子區城的干濕變化趨勢 11.3.2 溫度和降水變化對SPEI和PDSI的影響 11.3.3 溫度和降水變化對7個不同子區城SPEI和PDSI的影響 11.4 彭曼-蒙特斯和桑斯維特公式的差異分析 11.5 基于兩種PET算法的SPEI對中國干濕變化的對比分析 11.5.1 1949-2008年SPEI時空變化特征 11.5.2 1949-2008年各級干翠事件的時空變化特征 11.5.3 SPEI_PM和SPE1_TH差異原因分析 11.6 本章小結 第12章 中國極端干旱變化趨勢分析 12.1 概述 12.2 極端干旱指標定義及分析方法 12.2.1 指標定義 12.2.2 分析方法 12.3 中國夏季、冬季極端干旱變化趨勢 12.3.1 中國夏季、冬季極端干旱發生率的空間分布 12.3.2 夏季極端干旱發生概率變化特征 12.3.3 冬季極端千旱發生概率變化特征 12.4 本章小結 第13章 氣候模式對21世紀中國干濕氣候變化的預估 13.1 概述 13.2 基于CMIP5氣候模式的未來中國區域的干濕變化趨勢預估 13.2.1 資料和方法 13.2.2 模式評估 13.2.3 利用SPEI_PM和土壤濕度預估的RCP4.5情景下中國未來干濕變化 第14章 CMIP6氣候模式對21世紀黃河流域氣侯變化的預估 14.1 概述 14.2 基于CMIP6氣候模式的未來黃河流域氣候變化趨勢預估 14.2.1 資料和方法 14.2.2 模式評估 14.2.3 SSP126/245/585情景下黃河流城氣侯變化趨勢 14.3 本章小結 第15章 結論及未來展望 15.1 主要結論 15.2 未來展望 考文獻