青藏高原冷暖气候变化趋势的R/S分析及Hurst指数试验研究

利用青藏高原1953-2002年77个气象台站的常规地面观测资料,选择不同类型变化趋势的部分台站。选取年平均气温(■)、年平均最低气温(min)、年平均最高气温(■max)、年极端最低气温(tmin)、年极端最高气温(Tmax)5项气候要素,运用R/S分析法研究并预测了青藏高原未来冷暖气候变化趋势,研究表明:青藏高原未来冷暖气候变化趋势与过去50年以来的变化有着很好的自相似性。今后青藏高原总体将继续变暖,用分形理论的原理,设计了一种Hurst指数试验。对青藏高原北部和南部的年平均气温、年平均最低气温进行了试验研究。结果表明:依据青藏高原北部和南部的区域平均气候倾向率,未来10年,■将升高0.2~0.4℃;min将升高0.3~0.5℃;min将升高0.7~0.8℃;■max将升高0.3~0.4℃;■max将升高0.4~0.6℃。其中年平均气温、年平均最低气温升高趋势的持续性很强,期间没有转折,没有冷暖变化的突变点。     

基于小波与R/S方法的汉江中下游流域降水量时间序列分析

基于汉江中下游流域9个国家气象站1961～2006年的降水数据,综合采用Morlet小波分析、小波分解和R/S分析方法,对流域降水量周期和未来趋势进行分析及预测。研究结果表明:汉江中下游流域年降水量存在5年左右的短周期和10～15年的中长周期;部分气象站可能存在40年左右长周期,需要更长的时间序列验证。基于通过小波分解提取的历史降水量变化趋势,进一步结合R/S分析表明,汉江中下游流域降水量时间序列总体上存在比较明显的赫斯特现象,未来该流域面临较大的防洪压力。     

青藏高原未来气温变化趋势的R/S分析

青藏高原气候变化是全球气候变化的重要组成部分。文章采用R/S分析法,对青藏高原拉萨、托托河等9台站的气温平均值和极端值进行了计算分析。研究结果表明:青藏高原气温的长期相关性特征总体表现为持续性,表明青藏高原未来气温总体变化将与过去的变化趋势一致。年平均最高气温、年极端最低气温、年极端最高气温有着几乎一致的升高趋势,其中年极端最低气温升高趋势的持续性相对较强。由青藏高原9台站年平均气温、年平均最低气温和年极端最低气温3项气候要素时间序列的升高趋势及其长期相关的持续性特征,预示着青藏高原未来冷暖气候变化的趋势是持续变暖。     

基于生态足迹和R/S分析的河南省可持续发展评价

应用生态足迹理论,结合人文发展指数、R/S分析方法,从生态、社会和经济等多角度探讨了河南省可持续发展状况.结果表明,1990-2004年河南人均生态足迹的供需比例由1:2.65增至1:3.69,供需矛盾突出:人文发展指数与人均生态足迹指标间的协调度低于0.5,表明河南经济发展在很大程度上是以环境、资源牺牲为代价的.随着人口及其相应消费水平的上升,区域自然生态系统将处于人类过度利用和压力之下.     

基于R/S分析黄河及黄土高原主要河流水资源的变化

河流水资源观测资料反映河流随时间变化,它表现为一时间系列。作为非线性分析的工具,R/S可以有效地分析这些资料的时间系列。将R/S 这一时间序列分析方法引入到水资源观测资料的处理和分析中,并应用该方法对黄河及黄土高原地区主要河流在1956—2004年间水资源观测数据进行处理,预测了今后黄土高原地区水资源的变化情况。分析结果表明,黄河及黄土高原地区主要河流径流量赫斯特指数在0.2771～0.3305之间,均小于0.5,背离了正常的长程相关趋势性增强的变化规律,预测了径流量逐步增大的趋势。     

中国区域经济发展差异的实证研究与R/S分析

文章回顾了改革开放以来中国经济发展战略的转变，介绍了吉尼系数，区域经济区位熵和Hausdoeff Index的计算方法。采用GDP指标，运用吉尼系数和区域经济区位熵分析了改革开放以来中国三大地带之间，省区之间的绝对差距和相对差距的变化趋势，而且还运用分形理论和R／S方法研究了中国区域经济发展差异的收敛性，得出的结论如下：（1）无论从绝对差距还是从相对差距上看，自改变开放以来中国三大地带之间或省区之间的经济发展差距都在扩大。（2）1995年所实施的区域协调发展战略在近期内并没有缩小地区之间的发展差距。（3）R／S分析结果表明中国区域经济发展差异在未来20年内将继续扩大。     

黄河流域旅游经济的时空分异与R/S分析

以黄河流域为主要案例区,采用标准差、基尼系数、变差系数、区位商等指标,分析了1996~2010年黄河流域旅游经济时空分异的发展演化过程,运用分形理论中的R/S分析方法,预测了黄河流域未来旅游经济差距的发展趋势。结果显示：黄河流域旅游经济的绝对差距是逐年增大,相对差异呈现先减小后增大的趋势;各省发展差异明显。如果在原有条件下继续发展,未来黄河流域旅游经济的差距将继续增大。最后为缩小黄河流域旅游经济差距,促进流域旅游经济持续快速发展提出了对策建议。     

应用R/S方法分析NDVI时间序列

针对1982--2001年月合成PALNDVI时间序列,应用R／S方法计算中国陆地范围内的赫斯特指数。结果表明：全国范围内的赫斯特指数普遍大于0．5,意味着NDVI时间序列不是马尔科夫序列,而是存在明显的趋势性;中国陆地范围内的赫斯特指数分布存在“西高东低”的特点,说明西部NDVI时间序列表现出更强的持久性;通过分析赫斯特指数分布与陆地覆盖类型的关系发现,在同一生态地区内,裸地的赫斯特指数最高,与其它覆盖类型差异明显。陆地覆盖类型之外的自然条件和人为因素对赫斯特指数空间分布的影响有待进一步研究。     

基于R/S分析的黑河出山年径流量灰色预测

径流过程具有分形和灰色特征。基于此,将R/S分析与灰色系统理论相结合,提出了R/S灰色预测模型以预报黑河出山径流量。针对1949—2011年莺落峡水文站年径流量资料,首先进行R/S分析,确定径流量序列的Hurst指数和平均循环周期T;然后在一个周期内进行径流量灰色预测。结果表明:黑河出山径流量循环周期在20~25年之间,在进行R/S灰色预测时,取T=20为宜;R/S灰色预测结果的精度高于直接进行灰色预测。该方法拓宽了分形和灰色理论在径流过程研究的应用范围,为径流量的科学预测提供了一种新方法。     

塔里木河干流径流量变化与太阳黑子活动的关系

本文运用Morlet 小波分析方法, 分析了1957-2011 年塔里木河干流年径流量与太阳黑子相对数的关系。结果表明, 55 年间塔里木河干流年径流量和太阳黑子相对数都呈减小的趋势。塔里木河干流年径流量变化存在4 a、8 a、18 a、21 a 左右的主周期。在8~9 a 和18~21 a 尺度上年径流量序列与太阳黑子相对数序列具有相近的主周期。年径流量变化所表现的4 年主周期与太阳黑子活动关系不大;18~21 a 主周期特征应主要受太阳黑子活动的影响;8 a 主周期也与太阳黑子活动显著相关, 但由于受到人类活动的强烈干扰, 致使在20 世纪80 年代以后两者关系被扰乱。预测2012-2020 年间塔里木河干流将处于枯水期, 年径流量的平均值约为35×10⁸~40×10⁸ m³。     

近50年来兰州城市气候变化的R/S分析

运用R／S方法、城效对比法，对1951－1999年兰州市城市气候的温度、水汽压、相对湿度和日照百分率等指标的冬（1月）、夏（7月）及年平均值进行了计算分析，各项指标的Hurst指数H均大于0.5，说明它们存在明显的赫斯特现象，反映了兰州市近50年来气候变化存在趋势性成分，即持续性的城市化气候效应。至于各项指标的Hurst指数在冬、夏及年平均值间有差异，分析证明这是兰州城市化气候效应强度的季节差异所造成。     

基于相似系数和R/S分析方法的 闽台产业同构性

产业同构化可能造成区域间产业升级优化和彼此合作发展的瓶颈。选取闽台为研究对象,从三次产业、制造业和第三产业内部结构三个方面着手,应用相似系数指标,分别从静态与动态的角度分析闽台产业同构的现状与变化,并在此基础上,依据分形理论中的R/S分析方法,预测两地产业同构化的未来发展趋势。结果显示,闽台产业同构现象显著,如果在原有条件下继续发展,未来三次产业同构化程度将继续加大,制造业相似性总体上将呈现波动加强态势,第三产业结构同构化程度继续缓慢减小。然而闽台产业同构具有其内在必然性,相似的资源禀赋、日益接近的经济发展水平以及日益紧密的经济联系对产业同构的形成产生了正面影响;同时,产业同构也揭示了闽台产业分工已经由垂直分工向水平分工方向发展。因此宏观层面的产业同构未必给闽台未来经济合作产生明显的负面影响。