近60年中国区域干湿转换早期预警信号

近年来，中国各地干湿转换越来越频繁。干湿转换事关区域性洪涝、干旱等灾害事件的形成。如何有效识别干湿转换过程，寻找其早期预警信号是目前非线性动力学研究的热点科学问题，但目前对此类转换过程的识别及其早期预警信号尚缺乏有效且深入的研究。幸运的是，临界慢化理论在研究复杂非线性动力系统的早期预警信号方面展示了重要潜力。鉴于此，本文基于临界慢化原理，对我国13个干旱分区的代表站的K干旱指数资料进行处理，研究其干湿转换的早期预警信号。首先通过滑动t检验确定K干旱指数序列干湿转换的时间，进而借助于表征临界慢化现象的方差和自相关系数，研究了K干旱指数干湿转换的早期预警信号。结果表明，不同干旱分区代表站的K干旱指数序列均出现了不同程度的干湿转换；各代表站在其干湿转换发生前10年内均出现了方差和自相关系数增大的临界慢化现象，表征了临界慢化现象可能是干湿转换发生前的一个早期预警信号；论证了临界慢化理论作为突变早期预警信号的可靠性，为该方法的广泛应用提供了理论和实验基础。