用正交小波分析近百年来中国降水气候变化

从小波函数本身所具有的特点出发,针对小波基函数的选择等问题,从理论分析、方法比较以及实例计算等几方面对正交小波和非正交小波进行比较研究,并在此基础上用正交小波对中国17个站点近百年的年降水量序列进行分析.得到如下的结果:在对降水序列进行多尺度分析时,正交小波分解出的各个时间层次上的信号之间是相互正交,没有信息冗余.近百年中国降水的变化趋势在不同时间尺度上有不同的变化,且各地之间的显著尺度也不同.具有显著的小于3.5年、3.5～7年、7～14年的周期活动特征.     

近百余年北京气候变化的小波特征

文中对1870～1994年北京年、季平均气温,以及1841～1994年北京年、季降水序列进行了分析和小波变换计算,对所得结果进行了宏观分析。结果表明,温度增暖期和低温期与小波波幅中心间的周期增长、波幅加强相关联。降水距平绝对值越大,相应的小波周期越长和波幅越强。即小波分析在气候变化研究中显现了年与年之间、波长与波长之间的波幅变化形态与特征,从而为了解气温和降水随着年代的变化展示了一个视窗。     

墨西哥帽小波变换的影响域和计算方案新探讨

该文分析了Torrence等人研究的墨西哥帽 (Mexican Hat) 小波变换的影响域和高频失真问题并探讨了解决方案。平移点b处、小波尺度为a的墨西哥帽小波函数的有效定义域为[ b-2.12a, b+2.12a], 以墨西哥帽为母函数的小波变换的真正影响域是2.12a, 小波尺度a的最大值应为N/4.24(N为时间序列长度)。提出了充分利用小波函数速降性质和立方样条插值小波系数的新计算方案, 消除了该计算方案产生虚假的显著高频周期振荡问题。利用正弦函数型时间序列小波变换的解析式检验了文中提出的新计算方案的合理性。利用新计算方案对冬季Ni?o3.4指数进行分析, 冬季Ni?o3.4指数的平均整体小波功率谱表明, 存在约12年的年代际变化和准4年的年际变化, 不存在显著的准两年周期振荡。     

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。     

近百年南宁降水小波分析

对 190 8- 2 0 0 0年南宁近百年的年、季降水序列进行了分析和小波变换计算 ,结果表明 :降水距平绝对值越大 ,相应的小波周期越长和波幅越强。即小波分析在气候变化研究中显现了年与年之间、波长与波长之间的波幅变化形态与特征 ,从而为了解降水随年代的变化展示了一个视窗     

川西高原若尔盖地区近50年降水的小波变化特征

利用Morlet连续小波变换,分析了川西高原若尔盖地区1960~2009年共50年降水的多时间尺度变化特征,并利用Yamamoto检验法对突变点进行了真假性检验。结果显示,若尔盖年降水变化包含了多个不同时间尺度的周期变化和演变特征,目前及今后2~3a内若尔盖年降水呈偏少的趋势;小波变换系数的零点不一定就是突变点,若尔盖年降水小波变化16 a时间尺度的突变点发生在1968、1984、2000、2005年。      

1994年6月广东省特大洪涝期间气象要素的小波分析

通过对１９９４年６月广东洪涝期间省内南雄与电白两站逐时地面降水、气压和温度的小波分析,清楚地将影响两站的不同尺度的扰动显示出来,利用小波方差图可帮助确定该段时间的主要天气系统,利用小波逆变换可对原序列进行多种形式的重构。     

近百年南宁降水小波分析

对1908－2000年南宁近百年的年、季降水序列进行了分析和小波变换小算，结果表明：降水距平绝对值越大，相应的小波周期越长和波幅越强。即小波分析在气候变化研究中显现了年与年之间、波长与波长之间的小幅变化与特征，从而为了解降水随年代的变化展示了一个视窗。     

甘肃省河东地区伏旱的小波分析

该文阐述了小波变换的基本思路和优点,并对甘肃省河东地区1951～1995年伏期干旱强度指数分别用墨西哥帽型小波和Haar型小波进行了分析。结果表明:甘肃省河东地区的伏旱由不同尺度的振荡构成,中部地区的伏旱准19年的振荡周期较明显,有2个上升和2个下降阶段;陇东和陇南地区准22年和准10年的振荡周期较明显,有1个上升和2个下降阶段。对原时间序列进行了不同尺度的重构,说明小波分析可以用于滤波。     

重庆夏季降水异常的多时间尺度分析

简介小波分析技术的特点及其在大气科学研究中的应用.并用一维Morlet小波变换对重庆地区(单站资料)1960～2000年共计41年降水资料序列作周期诊断分析,发现重庆降水存在最为明显的准18年周期振荡,其次也具有11年、3～5年及8年的准周期.     

华北降水时间序列资料的小波分析

利用小波变换时域局部性特点,对华北地区降水时间序列资料作了多时间尺度小波分析.在对华北地区降水100年资料的分析过程中,运用不同的时间尺度分别得到6～7年、21～22年和35～36年的时间周期规律.这些结果为探讨华北地区长期旱涝趋势的可预报性问题提供了重要信息.此外,还对这些特征尺度下的小波分析曲线进行了重构,得到的重构曲线与用原始数据作十年滑动平均所得曲线十分吻合.     

景德镇市近50年降水的小波变化特征

利用Morlet连续小波变换,分析了景德镇市1953～2002年共50a年降水的多时间尺度变化特征,并利用Yamamoto检验法对突变点进行了真假性检验。结果显示,景德镇市年降水变化包含了多个不同时间尺度的周期变化和演变特征,目前及今后2～3a内景德镇市年降水呈偏少的趋势;小波变换系数的零点不一定就是突变点,景德镇市年降水小波变化17a时间尺度的突变点发生在1958年和1992年。     

北极涛动对河南省冷暖变化的可能影响

利用Morlet小波对时间序列进行连续小波变换,采用交叉小波变换方法,分析河南省近55年温度与北极涛动指数之间的关系.结果表明,河南温度距平以及北极涛动指数序列中都存在着不同时间尺度的周期分量,并且各周期分量的强度不同,同时研究了河南温度距平与北极涛动指数之间2～4、8、16以及20～40年周期尺度的相关振荡及各尺度上的时频特征.     

始兴县1965～2010年降水的变化特征分析

根据始兴县国家气象观测站1965～2010年降水观测资料,采用Morlet小波变换和Yamamo-to检验方法,分析了始兴县1965～2010年降水变化特征,结果发现始兴县降水变化具有多时间尺度周期变化和演变特征。始兴县年降水小波变化存在16年时间尺度,其突变点发生在1972和2003年;前汛期降水小波变化的时间尺度为14年,其突变点发生在2007年。目前及今后2～3年内年降水将呈偏少的趋势,而前汛期降水则呈偏多趋势。     

1994年6月广东省特大洪涝期间气象要素的小波分析

通过对１９９４年６月广东洪涝期间省内南雄与电白两部逐时地面降水、气压和温度和小波分析,清楚地将影响两站的不同尺度的扰动显示出来,利用小波方差图可帮助确定该段时间的主要天气系统,利用小波逆变换可对原序称进行多种形式的重构。     

交叉小波变换在区域气候分析中的应用

将交叉谱与小波变换分析方法相结合,与传统的交叉谱方法相比,交叉小波变换方法用于区域气候变化与大气环流系统之间耦合振荡行为的相关分析更具优越性,不仅可以弥补经典交叉谱分析方法存在的缺陷,而且能够发挥小波变换在时频两域都具有表征气候信号局部化特征的作用;该方法具有较强的耦合信号分辨能力,便于描述耦合信号在时频域中分布状况的优点。采用交叉小波变换分析北极涛动指数(AOI)距平与河南省月平均降水量距平、气温距平序列之间的联合统计特征及其在时频域中的相关关系,根据小波互相关系数、交叉小波凝聚谱和小波位相谱分析北极涛动对河南省气候变化的可能影响。应用结果表明:河南省降水量和气温变化与AOI之间存在着多时间尺度的显著相关振荡,年代际尺度周期上的互相关系数明显大于年际尺度周期,相关程度随耦合振荡频率的增大而减小,相关显著性取决于两者的时频域联合统计特征,时域中小波互相关系数、小波凝聚谱和小波位相谱的分布具有明显的局部化特征;说明北极涛动年际和年代际异常对河南省气候变化具有显著影响。     

海南省四十年来气候变化的多时间尺度分析

利用Morlet子波变换对海南省16个站1961—2000年的逐月平均气温和降水资料进行小波分析，结果表明：二维小波系数图可以清楚地显示出气候变化在不同时间尺度上的演变特征，并能对未来的气候演变趋势作出定性估计。小波方差图显示海南省逐月平均气温存在1．3—5．3年、7．5—10．7年的显著周期；逐月降水存在1．3—7．5年、10．7—21.3年的显著周期。气温和降水在不同时间尺度上的小波系数变化曲线图揭示了气候的长期和短期变化趋势有很大不同。     

小波分析和EEMD方法在广州气温及降水的多尺度分析中的差异分析

利用小波变换和集合经验模态分解（EEMD）的方法对广州市1908—2010年103 a的温度、降水资料进行多尺度分析,并对比EEMD和小波分析的差异。结果表明:（1） 小波分解基于先验的小波基函数和分解层次有较大的人为选择性,易产生虚假波动;（2） EEMD具有自适性,分解结果更稳定和一致,处理非线性、非平稳数据更准确;（3） EEMD分解显示,广州的温度、降水均存在2~6.8 a的年际尺度波动,年代际尺度上,温度表现为13.6 a、34 a、68 a的波动周期,降水存在22.6 a的波动周期。      

Morlet小波分析在三穗县气候分析中的应用

该文概述了小波分析的数学原理及实现过程,以三穗县气象观测站1958--2006年的年平均气温、年降水量为序列,使用MATLAB语言实现Morlet一维连续小波变换,发现三穗县气候存在明显的3a振荡周期,同时还包含了7a、18a及21a多尺度振荡周期,同时,气温偏高时降水量呈偏少的趋势变化。     

广东省春季低温阴雨的年景变化趋势分析

利用广州２～３月１９０８～１９９７年平均气温与１９５１～１９９７年平均日照资料,用小波变换分析广东省低温阴雨的年景趋势变化,着重分析重低温阴雨年在小波系数图中的分布特征,并根据分析结果对未来１～２年的低温阴雨年量进行了预测估计;然后 小波方差图确定２～３月平均气温存在４０年、６年左右周期振荡,日照存在４３年左右的周期振荡;最后分析了低温阴雨的年最变化与同期和前期５００ｈＰａ环流场有海温场分布特征的