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西北干旱区阿克苏河径流对气候波动的多尺度响应 总被引：3，自引：2，他引：1
基于阿克苏河流域1960~2010年的气象、水文观测数据,利用集合经验模态分解（EEMD）方法,对研究期内阿克苏河径流时间序列进行多尺度的分析,并探讨其在不同时间尺度上的振荡模态结构特征及其对气候因子的多尺度响应。结果表明：① 近50年来,阿克苏河年径流整体上呈现出显著的非线性增加趋势,且其变化在年际尺度上表现出准3 a和准6~7 a的周期性波动,在年代际尺度上表现出准13 a和准25 a的周期性变化;② 各周期分量的方差贡献率表明,年际振荡在径流长期变化中占据主导地位,年代际尺度在径流变化过程中也起着重要作用。重构的径流年际变化能够较为详细地描述原始径流序列在研究时期内的波动趋势,重构的径流年代际变化则有效揭示了阿克苏河径流在不同年代丰、枯水期交替出现的状态。③ 在年际尺度上径流与气温、降水和潜在蒸发都表现为不显著的正相关关系,而在年代际尺度上,径流量与气温和降水均表现为显著的正相关关系,与潜在蒸发表现为显著的负相关关系,且在年代际尺度上相关性和显著性明显强于年际尺度,表明年代际尺度更适于评价径流对气候波动的响应。结果表明EEMD是一种甄别非线性趋势和尺度循环的有效方法。 相似文献
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Hilbert-Huang变换能够定量描述非线性、非平稳复杂时间序列的时频特性,较传统分析方法更具优势。通过对时间序列进行EMD分解,得到变化过程的内在模态函数和趋势项函数,而后对各内在模态函数进行Hilbert-Huang变换,从而揭示出时间序列的多时间尺度特征。以黄河花园口站1952-2009年的年最大洪峰流量时间序列为例,对其进行多时间尺度分析,得到不同波动周期的振荡分量及趋势分量,具体分析了各分量的变化特征。结果表明,花园口年最大洪峰流量变化过程中存在准3.2a、准6.4a、准11.8a和准31.0a周期的波动,其中准3.2a和准6.4a的周期波动是引起原序列波动的主要原因,近60年来花园口年最大洪峰流量变化呈递减趋势,由此揭示了年最大洪峰流量变化过程的多时间尺度特征。在此基础上,探讨了各波动分量变化的影响因素,其变化与大气低频振荡、ENSO、太阳活动及气候变迁等因素有关。 相似文献
3.
集合经验模态分解（EEMD）是一种适用于非线性、非平稳序列的信号分析方法,将EEMD应用于气候要素时间序列,可提取真实可靠的气候变化信号。根据北京地区历史时期干旱灾害资料,采用EEMD分解方法对明代（1368—1644年）北京地区干旱灾害等级序列进行多时间尺度的分析,获得简洁且平稳性较好的固有模态函数分量,并与所统计的明代北京地区干旱灾害频次多项式拟合曲线进行对比。结果表明：将EEMD应用于干旱灾害等级序列,可以提取干旱灾害中各个尺度的变化,对明代北京地区干旱灾害进行多尺度分析。明代北京地区干旱灾害存在着2.8年、6.3年的年际周期,11.5年、26.6年、53.6年的年代际周期和118.7年、299.5年的世纪周期。北京地区干旱灾害在明代整个时间跨度上呈现着先增加后微减的变化趋势,总体而言明代中期以后旱灾明显增多。 相似文献
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1981～2010年陕西潜在蒸散量时空特征及其对气候因子的响应 总被引：2，自引：0，他引：2
《地理科学》2015,(8)
基于1981~2010年陕西地区16个气象站观测日值数据,通过联合国粮农组织(FAO)推荐的Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量,并以Mann-Kendall突变检验、Sen趋势度以及小波分析潜在蒸散量的时空变化特征,同时利用多元回归分析气候因子对其影响强度。结果表明:1 1981~2010年潜在蒸散量呈上升趋势,增速约为3.1 mm/a,没有通过0.05显著水平检验,呈"弱减-强增-减"变化波动。2研究区潜在蒸散量存在2 a、5a、8 a、22 a、32 a左右的震荡周期,震荡能量最大是32 a,其次是22 a。在1992年左右出现一次明显的突变,刚好是震荡能量最大32 a周期上发生波动。3纬度跨度大和地形复杂使得陕西地区潜在蒸散量空间差异明显。多年平均潜在蒸散量在166.9~1 367.5 mm之间,其中秦巴山一带潜在蒸散量值偏高,其次是陕北地区,关中平原潜在蒸散量值最低。变化趋势呈南北递减,陕南地区潜在蒸散量呈明显的增加趋势,关中地区呈增加趋势,陕北地区呈减少趋势。4 HURST指数分布沿东西向递减,其中在0.4~0.5之间占整个研究区的77.11%,说明大部分地区未来潜在蒸散量变化将与过去变化呈弱的反相持续性变化。5潜在蒸散量有明显的季节差异,夏季和春季变化最明显,其次是秋季和冬季,其中夏季贡献占主导,其次是春季,贡献最少的是秋季和冬季。6平均气温、相对湿度和风速对潜在蒸散量的影响较大,其中平均气温的作用最大且呈正影响,其次是相对湿度的影响,但对潜在蒸散量呈负作用。而日照时数和平均气压对潜在蒸散呈弱的正作用。 相似文献
5.
黄河流域位于干旱、半干旱与半湿润过渡地带,是中国重要的经济地带和生态屏障,研究流域降水时空格局及其对多驱动因素的响应具有重要意义。本文分析了近70年降水的时空格局规律、多尺度特征以及降水对不同气象要素与环流因子的响应。结果表明:黄河流域降水量呈下降趋势,降水变率为-0.88 mm/10a,而上游地区呈增加趋势。流域降水存在显著的年周期尺度;年际周期尺度为主导模态,集合经验模态分解(EEMD)的累积方差贡献率为94.85%。偏小波相干性(PWC)分析表明蒸散量为降水多尺度特征的主导气象因素,气象因素主要调制降水的季节性与年周期,环流因子主导降水的年际和年代际周期;不同类型因素的耦合可以增强对降水在所有周期尺度的解释能力。 相似文献
6.
黄土高原甘肃区降水变化与气候指数关系 总被引：2，自引：1，他引：1
基于黄土高原甘肃区34个气象站1961~2010年的逐日降水资料,结合线性趋势法、Mann-Kendall法和反距离加权插值等方法,对黄土高原甘肃区降水量时空变化进行分析,利用Morlet小波、交叉小波变换和小波相干谱分析其周期特征及其与太平洋年代际涛动（PDO）、厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）指数相关关系。结果表明：研究区年降水量呈下降趋势,变化倾向率为-15.4 mm/10a,特别是20世纪90年代以来降水量下降趋势明显;就季节变化而言,降水量除冬季呈轻微增加外,其他各季均呈减少趋势,其中以秋季减少最为明显,其次为春、夏季。从空间分布来看,年降水量总体呈减少趋势,其东南地区降水量减少幅度高于西北部。研究区降水量存在2~3 a、4.3~5 a的年际振荡周期特征,呈现了同大尺度气候因子相似的变化特征;降水量与两大气候因子存在着多时间尺度的显著相关性,与PDO和ENSO存在5~5.6 a左右共振周期,位相谱月降水量变化位相比PDO和ENSO提前;低能量区降水量与PDO有3~3.5 a年的显著共振周期且接近同位相变化,与ENSO存在0~3 a和3~6 a呈负位相的共振周期。 相似文献
7.
西北太平洋海区年际至十年际海面变化尺度耦合与波动转型 总被引：1，自引：0，他引：1
利用多通道奇异谱分析(MSSA)等多尺度分析方法,对西北太平洋海区14个站位验潮序列的年际到十年际尺度海面波动的时空特征进行探讨.结果表明:2.5a周期和4.5a周期在振幅与相位上表现出与ENSO指数波动的尺度耦合,并存在显著的由低纬向高纬的振幅、能量递减的纬向传递特征.4.5a周期和8a周期与PDO变化同样表现出一定的尺度耦合波动,高纬各站位海面波动也表现出一定的自东向西的径向传递.在空间维上,PDO作用下的传播型波动的响应范围明显小于ENSO事件,反映了二者驱动机制的差异.该海区约在1973年和1998年左右发生过两次明显的海面波动转型,并与太平洋年代际涛动(PDO)存在一定关联. 相似文献
8.
《地理研究》2017,(8)
采用集合经验模态分解方法(EEMD),对贵州省董哥洞全新世石笋δ~(18)O、δ~(13)C记录进行多尺度分解,分别获得8、9个本征模分量。在254 a以下尺度上,石笋δ~(13)C和δ~(18)O的本征模分量基本一致,其中254 a和116 a两个周期都类似于大气Δ~(14)C表征的太阳活动周期,表明植被生产力和低纬水汽都受控于太阳活动。同一周期对应的δ~(13)C振幅几乎是δ~(18)O的2倍,说明洞穴地点的土壤生产率放大了太阳活动的初始信号。526 a周期对石笋δ~(13)C贡献最大(~20%),与北大西洋深层水体550 a周期一致,可能的机制是北半球高纬气候通过西风带影响了东亚大陆的环境变化。石笋δ~(13)C的趋势分量变化平稳,明显不同于δ~(18)O的趋势分量,表明洞穴地点的土壤生产率并不直接响应于轨道尺度的太阳辐射变化。 相似文献
9.
基于行星会合指数运动学方程,推演出太阳质心到太阳系质心距离变化的计算公式,并利用该公式重建太阳质心相对于太阳系质心的距离变化时间序列,作为太阳轨道运动的替代性指标,使用聚合经验模态分解(Ensemble empirical mode decomposition,EEMD)方法分析0~25.0 ka BP太阳质心到太阳系质心的距离与Δ^14C时间序列。结果显示:两者均存在蕴含~2300 a周期(Hall?statt cycle)的IMF分量;互相关分析证实两者蕴含的Hallstatt周期分量间具有相关性,0~13.9 ka BP与13.9~25.0 ka BP年代相关系数分别可达0.52、0.44,并且太阳质心到太阳系质心距离的变化超前于太阳活动指标Δ14C的变化。表明太阳质心远离太阳系质心时,大气14C含量增加,对应于太阳活动较弱的时期;太阳质心靠近太阳系质心时,大气14C含量减小,对应于太阳活动较强的时期。这一认识对于进一步探究太阳活动Hallstatt周期的成因机制提供了新的依据和思路。 相似文献
10.
西北太平洋边缘海区海面变化多尺度解析及空间分异 总被引：2，自引：1，他引：1
利用MODWT对西北太平洋边缘海区8站位1965~2005年验潮序列进行多尺度分解,讨论了该区域海面变化多尺度波动特征及空间分异。结果显示年周期组分振幅随纬度增大而逐渐增大,半年周期组分振幅以中国沿岸最大,其余站位相对较小。年际尺度的波动中ENSO信号与1~2年尺度的准周期波动存在模态混叠现象,表现为对序列构形和不同时段的相关关系的影响。利用ICA方法从小波分解的年际尺度和信号中分离出的ENSO信号,表明不同纬度海面对ENSO事件的响应整体上呈现向高纬衰减的变化特征。基于小波相似性的分析结果显示,低纬各站海面对ENSO在各尺度上均呈现出显著的负相关,而中高纬地区则呈现出正相关。1980年之前和之后中高纬地区的海面对ENSO的响应出现了显著的差异,这可能与ENSO自身频率的调整有关。 相似文献
11.
选取香港雷暴活动异常年作为研究对象,分析了1960―2013年香港地区雷暴发生规律,利用可公度法对其未来雷暴异常年进行趋势判断,在此基础上探讨了太阳活动、ENSO事件与雷暴活动的关系。结果表明：1）1960―2013年香港地区雷暴活动呈现增加趋势,增长速率为2.6 d/10 a,与中国内陆大部分地区雷暴日数呈下降趋势相比,香港雷暴活动异常增强。2）香港雷暴活动异常年具有明显的可公度性,未来10年中,2017年的随机性概率为86.67％,不漏报的置信水平为81.25％;2018年的随机性概率为93.33％,不漏报的置信水平为87.50％,2017和2018年雷暴多发趋势信号较强,有可能为雷暴活动异常年。2017年可公度结构系表现为以1、3、5、8、15 a为主周期的平移对称;2018年表现为以1、4、5、8、12、15 a为主周期的平移对称。3）太阳黑子、ENSO与香港雷暴异常活动具有相关性。当太阳黑子处于低值区时,香港地区雷暴活动强烈,赤道太平洋海温异常偏暖时（厄尔尼诺）,香港雷暴活动异常偏多。 相似文献
12.
45 a来宁夏雷暴气候统计特征及趋势分析 总被引：6，自引：2，他引：4
利用1961—2005年宁夏逐日雷暴资料,利用数理统计、小波分析等方法,揭示出了宁夏雷暴天气气候统计特征和演变趋势。结果表明,宁夏总体上属中雷区,年平均出现雷暴日为86.62 d,年际变化幅度大,多、少雷暴年均有7 a,雷暴日最多年为118 d,最少年为65 d;45 a来雷暴的发生有逐渐减少的趋势,并以3.072 d/10a的气候倾向率递减,且存在3~4 a的较短周期和8 a左右的较长周期振荡;雷暴多发生在3—10月,主要集中出现在夏季,尤以7月突出,有明显的季、月变化,冬季雷暴出现的概率非常低;初雷日平均出现在4月中旬,终雷日平均出现在9月中旬,全区平均雷暴初终日间日数为139 d左右;雷暴发生有明显的日变化特征,有双峰型和单峰型之分,集中出现在11:00—22:00时,其中,15:00时前后为雷暴发生高频时;雷暴的发生与地形、地势有密切关系。 相似文献
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Comparisons are made between thunderstorm data collected from a lightning detector network and from conventional climatic stations for the province of Manitoba, Canada. The greater resolution in time and space of lightning detector (direction finder) data makes it a valuable source of thunderstorm information and lends itself to some important applications. Data were collected for the forest fire season of 1985 using a network of 7 lightning direction finders distributed throughout the province. Some 67,912 cloud-to-ground lightning strikes were recorded by time and location during 122 thunderstorm days. July was the most active month with 27,260 strikes over 28 days. Two regions of the province had the greatest concentration of lightning strikes, indicating some influence by topography and position of large lakes. Case studies are presented of the most active lightning storms of 1985 and 1986. These storms are exclusively frontal storms, with most having similar synoptic weather patterns to those of large hailstorms and tornadoes in Manitoba. Relationships between meteorological parameters and lightning strike distribution are presented. These relationships may prove useful in the suppression of lightning-caused forest fires, especially in remote areas of the province. [Key words: lightning, thunderstorm, synoptic climatology, natural hazards, fire prevention.] 相似文献
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我国中部五省雷暴日时空分布特征 总被引：4，自引：0，他引：4
为研究中部五省雷暴日时空分布特征,利用1961―2010年中部五省85个气象台站雷暴日资料,采用小波分析和EOF分析等数理统计方法,对其雷暴日时空分布特征进行了统计分析。结果表明：近50年来,中部五省初雷日期和终雷日期没有表现出提前或推迟的趋势,年平均雷暴日整体呈下降趋势,夏季雷暴日的减少是影响年雷暴日减少的主要原因。中部五省年平均雷暴日为41 d,其中春季占全年雷暴日的30.3%,夏季占57.6%,秋季占8.5%,冬季占3.6%;五省平均初雷日期在3月1日或2日,从南至北初雷日期依次推迟,南北最大相差近3个月;终雷日期在10月4日或5日,终雷日期是南晚北早,南北最大相差近2个月;雷暴日月变化曲线呈双峰型,主峰在7月或8月,次峰在4月;通过小波分析,年平均雷暴日主要呈11 a、17 a和6 a、4 a左右的振荡周期;长江以北地区,20 d＜年平均雷暴日≤40 d,属多雷暴地区;长江以南地区,年平均雷暴日＞40 d,属于高雷区或强雷区,其中赣南和湘南少部分地区年平均雷暴日＞60 d,属强雷区。根据EOF分析,将五省年平均雷暴日空间分布划分为：一致型、南北反相型、梅雨型和局地型等4种类型。年平均雷暴日整体呈下降趋势的原因,可能与夏季风的强弱和大气环流突变有关。 相似文献
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《自然地理学》2013,34(6):476-491
Extreme temperature days for the period from 1947 to 1998 in Hong Kong were investigated. Significant decreasing trends of both warm and cold days were discovered. Warm days were more variable than cold days. It is found that extreme days were less persistent in the last decade. In winter, cold days were related to the intensified Siberian anticyclone bringing a cold, polar air mass and Northeast monsoon to south China, while zonal flow would create more frequent warm days. In summer, apart from the influence of tropical cyclones to the east or southeast of Hong Kong, the effect of strong and persistent southerly flow was another prominent factor producing extreme temperature days. 相似文献
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Brandon J. Vogt 《The Professional geographer》2013,65(1):41-57
In the context of lightning avoidance, this article explores temporal and spatial patterns of cloud-to-ground lightning strikes to Colorado Fourteeners, the popularly summited set of mountains that exceed 4,267 m (14,000 ft). The article describes the Fourteener concept, examines trends in lightning fatalities and injuries, and reviews thunderstorm climatology across the greater Colorado landscape. Fifteen years (1996–2010) of summertime lightning activity at near-summit locations are examined. Three measures characterize lightning activity for fifty-four Fourteeners: (1) overall strikes received, (2) lightning days, and (3) the time of day when lightning first strikes. Maps, histograms, and ranked lists identify trends and anomalies generated from the three measures. Examples of highest potential risks include Pikes Peak for Fourteener, Front Range for mountain range, and the third week of July for time of summer. The results can help avoid lightning when making long-term plans to visit Fourteeners and can heighten awareness when on Fourteeners. In addition to lightning avoidance, the article contributes to mountain geography and related atmospheric, physical, and social sciences. 相似文献
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香港回归后内地和香港分别处于两个不同的环境法制区域,环境问题没有边界,通过对两地ＥＩＡ体系的比较,有利于双方互相借鉴,更好地发挥ＥＩＡ的效能,本文从ＥＩＡ的发展历程、制度体系、工作程序及发展趋势等方面对内地和香港ＥＩＡ的体系进行比较研究,指出ＥＩＡ时空范围拓展化、工作程序透明化、跟进工作电子化以及跨境项目协作化将是重要的发展趋势。 相似文献
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Based on daily surface climate data and weather phenomenon data, the spatial and temporal distribution and trend on the number of consecutive days of severe weathers were analyzed in China during 1959–2014. The results indicate that the number of consecutive days for hot weathers increased at a rate of 0.1 day per decade in China as a whole, while that for cold weathers, snowfall weathers, thunderstorm weathers and foggy weathers showed significant decreasing trends at rates of 1.4, 0.3, 0.4 and 0.4 day per decade, respectively. Spatially, there were more consecutive hot days and rainstorm days in southeastern China, and more consecutive cold days and snowfall days in northeastern China and western China. Consecutive thunderstorm days were more in southern China and southwestern China, and consecutive foggy days were more in some mountain stations. Over the past 56 years, annual number of consecutive cold days decreased mainly in most parts of western China and eastern China. Consecutive thunderstorm days decreased in most parts of China. The trend of consecutive hot days, snowfall days and foggy days was not significant in most parts of China, and that of consecutive rainstorm days was not significant in almost the entire China. 相似文献
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利用阿克苏地区1960—2010年雷暴资料,采用气候倾向率、保证率等气候诊断方法,探讨了阿克苏地区雷暴的时空分布规律、气候变化趋势等。结果表明,阿克苏地区雷暴空间分布表现为西多东少、北多南少,位于该地区西部的乌什县为雷暴多发中心;全区年平均雷暴日数为18.7~52.0 d;阿克苏地区每10 a雷暴日数减少2.8 d;雷暴主要集中在3—11月,7月达到最大值,11月下旬至翌年2月基本无雷暴;80%的保证率下雷暴初日出现在5月中旬至下旬之间,雷暴终日出现在9月下旬至10月中旬之间;阿克苏地区一日当中雷暴主要发生在午后至前半夜,雷暴高峰值出现在16—19时,雷暴平均持续时间在35~47 min,雷暴出现最多的方位是W和N。 相似文献