花园口站年最大洪峰流量时间序列的HHT分析

Hilbert-Huang变换能够定量描述非线性、非平稳复杂时间序列的时频特性,较传统分析方法更具优势。通过对时间序列进行EMD分解,得到变化过程的内在模态函数和趋势项函数,而后对各内在模态函数进行Hilbert-Huang变换,从而揭示出时间序列的多时间尺度特征。以黄河花园口站1952-2009年的年最大洪峰流量时间序列为例,对其进行多时间尺度分析,得到不同波动周期的振荡分量及趋势分量,具体分析了各分量的变化特征。结果表明,花园口年最大洪峰流量变化过程中存在准3.2a、准6.4a、准11.8a和准31.0a周期的波动,其中准3.2a和准6.4a的周期波动是引起原序列波动的主要原因,近60年来花园口年最大洪峰流量变化呈递减趋势,由此揭示了年最大洪峰流量变化过程的多时间尺度特征。在此基础上,探讨了各波动分量变化的影响因素,其变化与大气低频振荡、ENSO、太阳活动及气候变迁等因素有关。     

Development Processes of the Tropical Pacific Meridional Mode

Mechanisms for the spatio-temporal development of the Tropical Pacific Meridional Mode(TPMM) are investigated using a coupled ocean-atmosphere model and observations.In both observations and the model,this meridional mode displays decadal variations and is most pronounced in spring and early summer.The model simulation suggests that once SST anomalies in the subtropical northeastern Pacific are initiated,say by northeasterly trade wind variability,perturbations evolve into a merdional dipole in 2-3 months.A...     

EOF analysis of a time series with application to tsunami detection

Fragments of deep-ocean tidal records up to 3 days long belong to the same functional sub-space, regardless of the record’s origin. The tidal sub-space basis can be derived via Empirical Orthogonal Function (EOF) analysis of a tidal record of a single buoy. Decomposition of a tsunami buoy record in a functional space of tidal EOFs presents an efficient tool for a short-term tidal forecast, as well as for an accurate tidal removal needed for early tsunami detection and quantification [Tolkova, E., 2009. Principal component analysis of tsunami buoy record: tide prediction and removal. Dyn. Atmos. Oceans 46 (1–4), 62–82] EOF analysis of a time series, however, assumes that the time series represents a stationary (in the weak sense) process. In the present work, a modification of one-dimensional EOF formalism not restricted to stationary processes is introduced. With this modification, the EOF-based de-tiding/forecasting technique can be interpreted in terms of a signal passage through a filter bank, which is unique for the sub-space spanned by the EOFs. This interpretation helps to identify a harmonic content of a continuous process whose fragments are decomposed by given EOFs. In particular, seven EOFs and a constant function are proved to decompose 1-day-long tidal fragments at any location. Filtering by projection into a reduced sub-space of the above EOFs is capable of isolating a tsunami wave within a few millimeter accuracy from the first minutes of the tsunami appearance on a tsunami buoy record, and is reliable in the presence of data gaps. EOFs with ∼$\sim$3-day duration (a reciprocal of either tidal band width) allow short-term (24.75 h in advance) tidal predictions using the inherent structure of a tidal signal. The predictions do not require any a priori knowledge of tidal processes at a particular location, except for recent 49.5 h long recordings at the location.     

纬向平均的风向改变指数与季节转换

通过定义一个能客观定量描述大气环流四维时空变化的风向改变指数WI,用以研究大气环流的时空演变规律和季节转换。在对纬向平均的WI做了经验正交函数(EOF)分析后,得到了其前四个模态。第一模态揭示的是全年平均的WI空间分布的基态。第二模态反映的是WI场的偏差中呈现准调和变化的部分,热带、副热带、温寒带季风区在该模态中均有明显体现。第三模态反映的是WI场的偏差中呈现非调和变化的部分,该部分揭示了因南北半球海陆分布的差异和因大气、海洋流体的非线性效应,其所造成的从春到秋与从秋到春的季节变化的不对称性以及平流层的二月突变现象。第四模态反映的是全球各层盛行风反向区域从春到夏的北进和从夏到秋南撤的现象。     

鲍高效养殖模式的研究

本研究采取苗种强化培育、坑道培育大规格苗种、湖间带鲍参混养等相结合,并配套适当技术措施,促进鲍快速生长,缩短养殖周期一年左右,提高成活率15％以上,增加经济效益200％左右,形成鲍高效养殖的较理想模式。     

中国近117年年平均气温变化的区域特征研究

用ＲＥＯＦ法以１６０站近４７年的年平均气温变化为依据将我国分为８个年平均气温变化区．以国内及临近国家长资料序列为基础,建立了反映我国各区及全国近１１７年的年平均气温标准化序列．从近１１７年气温变化来看,Ｉ～ＶＩＩ区都有升温趋势,全国平均气温的升温趋势为０．７６℃／１００ａ,北半球陆地则为０．６４℃／１００ａ．最大的为东北,华北、新疆,最小的为四川、贵州．从年代际尺度看我国与北半球陆地的平均气温的变化是相当一致的,相关系数高达０．９３,主要差别在于年际变化．     

云南地区震源破裂长度与震级的经验关系

从云南地区１９６５ 年有台网记录以来主震震级 Ｍ Ｓ≥４ ．９ 的地震序列中选取５１ 个序列,根据直接余震的平面分布统计得到震源的破裂长度,用最小二乘线性回归模型得到了３ 种震级范围的破裂长度与主震震级的经验关系式     

南沙群岛电子地图及其多媒体模式研究

近十年来随着高新技术发展应运而生的电子地图,具有信息丰富、直观易读、更新方便、使用灵活等优点。本文对南沙群岛中多国领土之争的大片航行危险区与他国非法侵占地、且自然条件复杂与调研程度不断深入的地区,进行了制作电子地图的科学依据和实际意义的论述。同时指出电子地图多媒体在该海域应用的前景与作用。     

应用经验正交函数估算顶部电离层电子密度剖面

本文基于IRI模型、地面数字测高仪和GNSS TEC数据,提出了一种利用经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,简称EOF)估算顶部电离层电子密度剖面的方法,并将其应用于美国Millstone Hill测高仪和GNSS数据以估算顶部电离层电子密度剖面.通过将估算的临界频率、峰值高度、400km以上电子密度分别与测高仪实测临界频率、测高仪实测峰值高度以及非相干散射雷达实测400km以上电子密度作对比以对方法的有效性进行验证.统计结果显示估算临界频率、峰值高度与测高仪实测数据基本一致,400km以上估算电子密度相较于非相干散射雷达实测的绝对误差平均值仅是测高仪推算400km以上电子密度绝对误差平均值的一半左右.所以本文提出的方法可以更加精确地估算顶部电离层电子密度.