南京地区初夏近地面大气折射指数变动的波谱分析

本文利用离散功率谱、连续功率谱分析方法对南京地区1950—1980年6月中旬31年的旬平均大气折射指数N单位多频振动进行了分析,结果发现:N单位值的主要振动周期为5.17年,N单位值峰值年与暖湿气流强弱有关。     

近百年来上海地区初夏近地面大气折射指数变化趋势和周期

本文利用离散功率谱、周期图分析方法对上海地区1873—1972年6月上旬百年的旬平均大气折射指数N单位多频振动进行了分析,结果发现:在α为0.05显著性水平条件下,百年中大气折射指数N单位值最主要振动周期为45—50年和20年。经高通滤波后,又突出了准两年的振动周期。     

上海大气折射指数振动及其与降水量和太阳黑子的关系

用交叉谱分析方法研究近地面大气折射指数N单位平均值、月降水总量与太阳黑子相对数之间多频振动特征。结果发现:初夏,N单位与太阳黑子(或降水量)在准5年及准2年(或准7年、准4年及准3年)周期附近有十分密切的关系;初秋,N单位与太阳黑子在准5年、准2年周期附近密切相关;N单位与降水量除在短周期准3年、准2年附近有密切关系外,在长周期准35年附近亦有较密切的关系。     

大气折射指数气候振动特征的最大熵谱分析

用最大熵谱分析法对南京、上海两地局地大气折射指数气候变化特征进行诊断，探讨了自回归模式的阶数不同对谱的影响，并从不同样本数的熵谱中提取出稳定的周期和谱峰值，所得结果可以作为预报大气折射指数变化的气候背景。     

我国四季地面折射场结构的某些气候特征

本文对我国具有代表性的121个台站四季地面上的月平均折射指数N单位进行气候分析,结果表明:我国地面折射场结构分布形势与季节、纬度、地形、海陆分布、气团属性、冷空气活动路径,水汽通道均有密切关系。另外发现,四种N单位分布形势各有其特点。     

近90年大气环流的振动(下)

本文研究了1871—1960年共90年南北半球(70°N—50°S)7月大气环流的振动。并着重分析了近60年东亚大气环流的变化与我国的气候振动。主要结果如下: (1)由于大气环流存在多年变化,不同30年的平均图有相当大的差异。最近30年(1931—1960年)的特点是:北半球,大洋上的副热带气压上升,亚洲大陆、北非及副极地带气压下降;南半球、南美、南大西洋及太平洋西南部气压上升,而其余地区显著下降。 (2)大气环流的振动可以从大气活动中心的位置及西风指数(40—70°N及30—50°S气压差)来判断。它们的10年滑动平均曲线表现出明显的周期性振动。主要周期为世纪周期及海尔周期。可能还有布吕克纳周期。 (3)从东亚大气活动中心位置的变化及气压偏差图可以很好地解释近60年(1901—1960年)我国的气候振动。30年代,北太平洋高压最强,这时期印度低压也深,并且这两个活动中心位置均偏西,致使我国大部分地区气候状况暖而少雨。     

近90年大气环流的振动(上)

本文根据1871—1960年共90年的1月南北半球海平面气压图(70°N到50°S),研究了大气环流的振动。主要结果如下: (1)绘制了10年、30年、90年平均图,经过比较发现:90年平均图与30年平均图有显著区别,但由于本世纪初处于世纪周期的中间,所以,1901—1930年的30年平均图与90年平均图差别最小。 (2)大气环流的世纪振动很明显。这主要表现在:90年来有一总的趋势,西风指数下降,副极地低压带与副热带高压带向赤道方向移动,且南北半球趋势相同。南方涛动范围内的活动中心位置在90年内有一完整波动。 (3)大气环流有显著22年周期振动,从纬圈平均西风指数来看特别清楚,太阳活动次高年西风强,主高年西风弱。 (4)大气环流振动与太阳活动11年周期有密切关系,但关系随世纪周期而变化。1879—1900年与1934—1960年一致,而1901—1933年与之有很大不同。前两时期11年周期比较明显,后一时期双振动最清楚。 (5)从近20年的大气环流变化,可以解释我国同期的气候振动。     

长期大气折射指数预报研究

本文对近地面大气折射指数气候变化统计预报进行了研究,建立了逐步回归多重分析时变模式。在模式中考虑了大气折射指数肘间序列的振动周期、前期预报因子(降水量),还特别考虑了时间序列的振动位相,并随着新数据的到来,适时地改变预报因子和预报方程的参数。本文用该模式对上海近地面6月上旬旬平均大气折射指数进行了长期预报试验,结果表明预报误差较小,预报效果稳定,具有较好的实用价值。这方面的工作可用来对无线电波的传播环境进行预测,从而对电子工程系统进行适时的调整控制。除此而外,该预报模式也可以应用于其它的预报领域。     

赤道东太平洋海温、南方涛动和我国东部降水的谱分析

本文主要采用波谱分析方法对1957年1月至1977年12月赤道东太平洋海温(180°—90°W、5°N—10°S)、南方涛动指数和我国东部降水作了分析。通过功率谱的计算得到如下结果:(1)赤道东太平洋海温变化存在3.4年的振动周期。(2)南方涛动指数的变化存在3.4年和1年的振动周期。(3)我国华北、长江中、下游和华南地区降水分别存在1、2.3和3.4年的周期。利用交叉谱计算位相差,表现出海温与南方涛动在3.4年周期上近乎反向变化,海温的变化落后于南方涛动。南方涛动在3.4年周期上超前华南降水。华北降水在周期为1年的振动上落后于南方涛动。本文还对赤道东太平洋海温和南方涛动的年际变化作了简单分析。     

莱芜月降水量和平均气温的谱分析

对一个时间序列,从时间域上研究序列中的周期振动的方法是谐波分析。但是长度为N的序列的谐波分析只能得到谐波长度为N/k(k=1,2,……,N)的各个谐波分量。而实际序列存在的主要波动周期并不一定包括在上述的周期之内。也就是说,容易漏掉主要周期,而只是采用了一些次要的周期。这也是谐波分析的局限性。而谱分析则从整个序列的频率域上考察其周期振动,分析各频率的贡献如何,借以确定哪些是主要振动频率。从而分析整个序列的周期振动。     

青藏高原降水与有关海域海温,南方涛动的关联

本文采用波谱分析法对1953年1月至1977年1月至1977年12月青藏高原降水与有关海域海温、南方涛动作了分析。通过功率谱计算表明:(1)青藏高原月降水及南方涛动月指数变化分别存在3.3年及1年振动周期。(2)北太平洋月海温变化存在3.3年、2年及1年振动周期。(3)南海月海温变化存在3.3年、2年及1.3年振动周期。(4)赤道东太平洋月海温变化存在3.3年振动周期。交叉谱分析表明:在3 3年周期振动上青藏高原月降水分别落后赤道东太平洋月海温17.3个月、北太平洋月海温7.7个月,甫方涛动月指数5.5个月,它与前者呈反向变化而与后两者呈同向变化。     

北半球中纬度地区大气折射指数多年时空振荡研究

用时－空谱分析方法分析了３２．５°Ｎ纬圈上的１９８０－１９８３年逐日大气折射指数Ｎ单位的变化。结果表明：大气折射指数的变化主要受东进的纬向移动的天气系数影响，主要体现在中，长周期上。此外，地理环境主要影响气候区域的分布。     

太阳活动与北半球副热带高压强度的耦合振荡

近28年(1954—1981)逐月太阳黑子数和北半球500hPa各海洋副高面积指数存在着十分显著的后延l—3年的高相关.后者的功率谱分析显示出存在着明显的11和22年振动,且和太阳活动相应的周期很好地耦合.西太平洋副高面积(强度)指数最显著的周期为11年,其次才是受赤道东太平洋海温影响的3.67年振动.     

我国降水振荡周期特征的初步分析

本文采用詹金斯的谱分析方法,计算了我国160个代表站月降水量资料的自谱值,揭示出我国近30年来降水振荡主要周期及其分布特征.结果表明:我国西部地区(110°E以西),主要周期相对地集中在31.4—39.0个月之间,表现出以准三年振动为主;而我国东部地区(110°E以东),主要周期集中在21.2一29.2个月之间,表现出以准两年振动为主.特别是通过对青藏高原以东地区降水振荡主周期及其分布特征的分析,为我国雨带类型的区域划分范围提供了比较充分的依据,并为长期预报提供重要的气候背景.     

西藏高原大气折射指数的时空分布

利用西藏高原上四个站常规探空资料，应用大气折射指数理论和统计学方法得出：利用两层指数模式拟合实际的大气折射指数垂直分布可保证精度。由于地面气象要素日较差，年较差较大，折射指数日变化、年变化在对流层低层幅度最大，气压、温度、水汽压的分布，变化决定了折射指数的分布变化，不论日际变化，还是年际变化，水汽压都占主导地位。     

中国干旱的22年周期与太阳磁活动周

本文根据《中国近五百年旱涝分布图集》的资料,通过谱分析和时序迭加分析发现：（1）全国普遍存在着22年左右的干旱周期,在30°—40°N 、105°E以东的长江和黄河流域之间表现得较为稳定。(2)太阳磁活动周对22年干旱周期影响很明显,其位相因地有所不同,一般在双周高值年后6—10年出现干旱极大值。（3）五十年一遇的特大干旱,绝大多数出现在双周高值年前后3—4年。     

超长波的多年振动

我们对1871—1975年冬（1月）和夏（7月）60°N和30°N纬圈的海平面气压距平资料作谐波分析,讨论第1—3波的超长波的多年振动。其主要结果有：1. 超长波的第1波的近百年变化表现为向西的行波型振动。它的超长波槽有3次影响东亚,造成东亚地区降水量的36年左右周期。2. 第2、3波的变化是属于驻波型的振动,这种振动是由两个气候变化阶段来完成的。1921—1926年以前为第一阶段,超长波槽的位置偏东;1921—1926年以后为第二阶段,超长波槽偏西。超长波的阶段变化导致了大气活动中心的阶段变化,引起相关系数的不稳定。3. 超长波的阶段变化与海温距平的阶段变化有密切关系。超长波槽的变化与海温负距平的变化相适应。     

1979—2011年热带对流层顶高度线性趋势变化的因子贡献及其年际变率成因探讨

利用美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料分析了近30年(1979—2011年)热带(0~360 °E,20 °S~20 °N)对流层顶高度变化,结果显示其高度有明显的线性上升趋势,近30年气压下降了3.5 hPa。其中对流、臭氧和对流层温度的贡献分别为13.3%、27.26%和57.31%。在去除线性趋势后,热带对流层顶气压表现出了显著的年际变率,主要周期峰值为18.2、28.6和40个月。其中臭氧和热带对流层温度都对18.2个月的周期有贡献,而臭氧和热带对流层温度18.2个月的周期很可能是由北半球的季风环流引起的;28.6个月的周期主要源于臭氧总量的准两年周期变化,而后者是由热带平流层低层纬向风场的准两年振荡引起的;热带对流层顶气压40个月的周期似乎源于ENSO循环引起的对流层温度变化。      

四川地基GPS水汽资料特征

利用2010年1月～2011年12月四川JICA项目获得的地基GPS观测资料和地面自动站资料,分析四川省内GPS/PWV变化特征,结果表明:GPS/PWV能较好反映各站降水的季节变化,海拔高度对GPS/PWV值有显著影响作用;全年夜间GPS/PWV值大于日间,秋季高原上夜间GPS/PWV值小于日间;在主汛期,GPS/PWV能作为降水出现概率较高的判据,降水多出现在PWV值大于基准值时段;PWV变化周期与降水发生周期有很好的对应关系,大多数为PWV值连续增加达到峰值阶段或由峰值开始下降阶段开始降水。     

用方差分析法预测濮阳市冬小麦播种期降水量趋势

使用1971-2000年濮阳市冬小麦播种期降水量资料,采用方差分析法,按不同长度周期进行排列,求出各个周期的F值,进行F检验定出第一周期,其位相值为第一周期的第一次值。将原序列减去第一周期的位相值作为新序列1,对新序列1再进行不同长度周期排列,求出各个周期的F值,再进行F检验定出第二周期。对第一、二周期进行稳定性检查,采用经稳定后的第一、二周期的第2次值各自外推,求出预报初值,计算出剩余方差,建立预报方程,进而可计算出降水量预报值。经回代检验,历史拟合率为30/30=100%;2001-2005年试报准确率为4/5=80%。