广州近百年来气候变化的多时间尺度分析

用小波变换理论对广州历年（１９０８—１９９７年）逐月气温和降水资料进行了分析，其中存在的各种周期振荡及变化趋势可以用二维小波系数图清楚地显现出来，其未来的演变趋势也可以用该图进行定性的估计。利用小波分析技术得到广州气温存在９９年、４５年、２．２年左右的主要周期，广州降水存在２８年、７年、２年左右的主要周期，广州前汛期降水存在２５年、２年左右的主要周期，后汛期降水存在２３年、９年、２年左右的主要周期。利用小波逆变换可以反映气候变化在不同时间尺度上的演变特征，使我们能够揭示气候的变化趋势。     

三穗县近46a极端气候特征研究

该文利用三穗1961—2006年的逐日平均气温和日降水量资料通过阈值求取,并采用线性趋势分析、相关分析、小波分析[6]等方法来分析三穗极端事件发生频数的总体特征,得出如下结论:夏季温度和降水的阈值比较高,对应温度高、降水多;冬季阈值低,气候干燥,温度低、降水量相对较少;通过趋势分析,95百分位极端降水日数、暴雨日数都呈增加趋势,汛期降水极端事件则呈减少趋势,但它们的变化趋势都不明显,通过相关分析发现,极端降水日数与年降水日数相关性较好,极端降水日数可以间接反映年降水日数的多少;通过小波分析得出极端降水日数周期为9 a左右,汛期降水日数的周期在11 a左右;暴雨日数在1970年以前存在准2 a的周期,在1970年以后存在4~5 a的准周期。     

韶关市1956-2011年暴雨的气候特征

采用统计分析方法、Mann-Ken dall方法及复Morlet小波函数等方法,对韶关市1956-2011年暴雨的逐月分布及年际变化特征进行了统计,并分析了初终日变化及暴雨的持续天数特点,结果表明:韶关市每年每个月均会出现暴雨,但主要集中在3到10月,暴雨日数具有双峰型特征,主峰值在6月,次峰值在9月;大暴雨日数具有单峰特征,峰值出现在6月.年暴雨日数的年际变化很大,最多的年份多达11d,最少的只有1d.小波分析显示,暴雨频次存在准9年和准28年的周期震荡,未来几年仍处于暴雨多发期.韶关市暴雨具有初终日提早等特点,且与年降水量存在着显著正相关.     

广州前汛期暴雨气候特征分析

利用广州站1951～2009年的降水资料和历史天气图资料分析广州在过去59年前汛期（4～6月）暴雨气候变化特征以及暴雨产生的天气形势分类得出以下结论：1）广州前汛期暴雨累积雨量与前汛期降水变化趋势一致,呈逐年增加趋势,前汛期暴雨贡献率呈现波动变化;2）5、6月份的暴雨占前汛期累积雨量的比例呈10年左右的周期变化,未来10年广州可能再次进入5月份暴雨高发期;3）前汛期暴雨频次约占全年暴雨频次52．1％,其小波功率谱呈现4～8年的周期振荡,且在1987～2003年最为显著;4）广州前汛期暴雨偏多的年份,冷暖气团势力相当,在华南地区交汇的机会多,广州暴雨偏多,而暴雨偏少的年份,是极圈附近冷气团过于强盛而海上暖气团过于弱或者冷气团有一定的势力,但是海上暖气团过于强盛,华南地区由单一气团控制,广州暴雨偏少。     

佛山降水变化的小波特征

文章利用Morlet连续小波变换分析了佛山市1957－2000年降水的多时间尺度变化特征，结果显示，佛山市44年降水变化的能量主要集中在较小时间尺度的演变上，因此旱年或涝年的形成与较小时间尺度的周期振荡关系密切，自20世纪90年代以来，佛山市降水主要表现为年际尺度的周期变化，而年代际尺度的周期信号不明显，年际尺度周期的小波系数的零点就是突点，而年代际尺度周期不一定存在这种对应关系。     

恩平市1962～2009年暴雨气候特征

采用统计分析方法、Mann-Kendall方法及复Morlet小波函数等方法,分析了恩平市1962～2009年暴雨的气候特征,结果表明：恩平市年平均暴雨日数为12.7 d,属于暴雨多发区,暴雨日平均强度为95.0 mm/d。全年各月有暴雨发生,但主要集中在4～9月。暴雨月际分布呈典型的双峰型,主峰在5～6月,次峰在8月。年暴雨日数的年际变化很大,最多的年份达19 d,最少的只有5 d。小波分析显示,暴雨频次存在准9年、准20年的周期震荡,未来几年暴雨仍处于多发期。恩平暴雨具有初、终日推迟的特点,且与年降水量存在显著正相关。持续暴雨占暴雨总日数的37.4%,1997年7月出现持续7天的连续性暴雨,这也是广东省单次持续性暴雨过程的最长记录。突变检验分析表明,1988年为暴雨的突变年份。     

广州市近55年暴雨的气候变化特征

利用1961—2015年广州5个地面观测站逐日降水资料,采用多项式拟合、线性趋势、小波分析等统计方法,对近55年广州市暴雨的气候变化特征进行分析。结果表明:广州市89.9%的暴雨发生在汛期,暴雨日数的月际分布呈单峰结构;年和前、后汛期暴雨日数均呈略增加趋势,且在1977—2000年期间都具有4~8年的显著周期;年和前汛期暴雨强度呈略增加趋势,后汛期呈略减少趋势;对广州降水贡献率最大的是暴雨,占总降水的1/3左右;年暴雨贡献率呈略增加趋势,而前、后汛期呈略减少趋势,说明非汛期暴雨贡献率增加造成年暴雨贡献率的增加。     

2011年夏季广东季风槽暴雨与准双周振荡

采用小波分析、Lanczos时间滤波器、合成分析等方法分析了2011年夏季广东季风槽暴雨与大气低频振荡的关系。结果表明,2011年夏季降水主要存在准20 d的周期振荡,季风槽暴雨过程对应强的准双周振荡。选取与夏季降水显著相关的区域（102.5~117.5 °E,20~27.5 °N）平均的500 hPa高度场作为影响广东夏季降水的“500 hPa关键区”指数,同样选取区域（110~120 °E,15~22.5 °N）平均的850 hPa风场作为“850 hPa关键区”指数;2011年夏季500 hPa关键区与850 hPa关键区分别存在显著的准23 d、准22 d周期振荡,季风槽暴雨发生在500 hPa关键区准双周振荡的波谷、850 hPa关键区准双周振荡的波峰附近。从南海南部开始的3次低频纬向风、OLR、湿度的北传与从菲律宾以东的西太平洋向西传播的低频中心相遇,导致3次季风槽暴雨过程。利用典型个例的合成分析,对2011年6—8月广东3次季风槽暴雨的准双周振荡不同位相的大气环流场的共同演变特征进行分析,它们反映了季风槽暴雨从间歇-开始-旺盛-减弱-结束期的大气环流场演变特征,为广东季风槽暴雨的中期预报提供参考依据。      

淮河流域汛期典型旱涝年的低频环流特征分析

利用小波分析、Butterworth滤波器分析了淮河流域汛期典型旱涝年降水和大气的低频特征,结果表明典型涝年、旱年降水的周期和方差贡献最明显的差异都位于30～60 d周期段。从30～60 d滤波降水峰值位相对应的低频环流来看,高层主要的差异位于东亚,在东西伯利亚地区涝年存在大片负异常区,而旱年则为正异常;涝年平均在东亚自北向南存在“－＋－＋”的异常配置,而旱年平均的位相近乎相反;低层风场上涝年副热带的低频反气旋比旱年更明显。此外,典型涝年的高低纬地区存在低频信号相向传播的特征,典型旱年则不明显;涝年存在低频信号自太平洋向东亚西传的特征,而旱年的西传仅局限于120 ?E以东地区。      

广州逐日降水振荡及其延伸期预报的简谐波模型

利用1951—2010年广州逐日降水资料,采用功率谱、小波变换、Lanczos 滤波器和简谐波拟合等方法研究了广州逐日降水的振荡特征及其延伸期预报方法。结果表明,广州逐日降水振荡主要表现为2～4.1 d、8 d、13.3 d、40～60 d和120 d变化等5种时间尺度的准周期振荡,其中准单周变化、11～21 d、21～80 d的季节内振荡具有振幅和周期接近的1～2个振荡周期性循环出现的特征。利用小波变换揭示出近期逐日降水距平5 d滤波序列变化的主要周期,采用简谐波拟合的方法建立了广州逐日降水5 d滤波序列的延伸期预报模型。对1990—2009年近20年的后报结果分析表明,所建立的延伸期预报简谐波模型除第24 d和29 d外,前33 d的预报值与低通滤波值之间的相关达到0.05的显著性水平。对未来34 d降水低频分量极大值的预报与实况低通滤波极大值相差在0～2 d的概率最高,可为中期与延伸期降水过程出现时段的预报提供重要参考。