利用小波分析研究近地空间高能电子的周期变化特征

利用小波变换对GOES (Geostationary Operational Environmental Satellites)系列卫星(GOES 10/11) 1999年3月至2010年12月和风云2号系列卫星(FY 2C/2D) 2004年10月至2012年5月记录的2 MeV高能电子通量变化情况进行了相关研究,发现GOES卫星观测到的高能电子通量存在明显的13.9 d、 27.7 d、 187.0 d和342.9 d周期, FY卫星观测到的高能电子通量存在明显的13.9 d、27.7 d、222.3 d和374.0 d周期,在某些年份GOES和FY卫星均存在9 d的周期,与地磁Dst (赤道环电流指数)、 AE (极光电射流指数)指数周期高度相似.将高能电子通量和Dst、AE指数进行交叉小波分析,并利用该算法的多分辨率特点以及时域、频域局部化分析方法,将数据按不同频率进行分解,从低频系数重构图像和交叉小波谱图可以清楚看出高能电子通量和地磁指数的关系.基于FY和GOES卫星高能电子通量良好的相关性,对多卫星高能电子通量变化短周期相同、中长周期不同进一步研究,对比发现不同地磁扰动引起的GOES和FY卫星高能电子通量变化存在各向异性,小磁暴也可以对高能电子通量造成和强磁暴一样的效果,并且某些时候存在地方时一致的24 h周期.这一结果表明对地磁宁静期高能电子研究至关重要,同时对理解太阳活动,预报高能电子能谱和预警深层充电事件以及验证预测磁暴、亚暴等事件具有重要意义.     

利用小波变换提取川滇地区流动重力异常特征 ——以2014年鲁甸MS6.5、景谷MS6.6地震为例

首先介绍小波变换的基本原理,分析影响小波多分辨率分解效果的因素,提出选择coif5小波基函数、交叉验证确定分解阶次的小波多尺度分解方法;然后在模型实验中利用该方法对模型局部和区域异常实现有效分离,并结合径向对数功率谱方法对分解重构异常进行定性、半定量分析;最后对川滇地区201309~201404期流动重力差分动态变化异常进行多尺度分解。在分解得到的D4~D6异常、重构的局部和区域异常中,2014年鲁甸MS6.5和景谷MS6.6地震主震位置均存在明显的异常变化特征。结合地质构造背景信息对该异常特征进行分析解释。     

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广东汕尾近40年以来气温的变化特征

根据汕尾地区汕尾、海丰、陆丰站1960—1999年的气温序列资料,采用线性趋势、累积距平、小波分析以及Mann-Kendall突变检验等方法对汕尾地区气温变化特征进行了分析,结果表明：40年来汕尾地区存在暖-冷-暖3个气候变化阶段。年季平均气温均呈上升趋势,尤其在1980年代中期以后升温更为明显;四季升温率以冬季最为显著。在不同冷、暖阶段,冷、暖年（季）出现的年数差异很大,其中异常冷年均出现在1980年前,异常暖年均出现在1990年后。年平均最高气温与最低气温同年平均气温一样均呈升高趋势。但不同站点的气温变化仍有一定差异。年平均气温汕尾站存在2—3a、6—7a、准12a周期,海丰站存在准7a与14—16a周期,陆丰存在准1．5a、准2．5a、5—7a、准16a周期,MK检验发现汕尾平均气温在1998年发生突变,其他两站的突变发生在1997年。     

小波变换与FCM聚类的QuickBird影像特征空间识别分析

遥感影像分类是应用遥感影像进行地学分析等其他应用的重要准备工作,它的精度将直接影响到后续的分析工作。纹理特征对于提高高分辨率遥感影像的分类精度具有重要意义,小波变换的"时-频"分析方法在遥感影像纹理分析方面有着独特的优势。本文采用QuickBird影像,利用小波分解得到影像的纹理特征,结合光谱响应值组成特征空间,再利用模糊C均值聚类方法对影像进行分类。实验结果显示:加入了纹理特征的影像分类精度有所提高,同时,同一类地物的内部均一性有所改善。小波分析对于细微纹理特征的提取效果比粗纹理要好。     

山西最大冻土深度时空分布特征

基于山西68个气象观测站1960—2018年月最大冻土深度资料,应用EOF和小波分析等方法,研究山西年最大冻土深度的时空分布特征。结果表明：(1)1960—2018年山西68站平均年最大冻土深度平均值为71 cm,极端最大值为192 cm,极端最小值为7 cm。近59 a山西68站平均年最大冻土深度呈显著减小趋势,气候倾向率为-1.394 cm·(10 a)^-1,且在1986年发生一次显著的气候突变。(2)山西68站平均年最大冻土深度存在准4 a周期。(3)山西年最大冻土深度空间分布整体上南浅北深、东浅西深。(4)山西年最大冻土深度EOF分解前2个模态的累积方差贡献率达58.4%,第1模态空间型为全省一致型,第2模态空间型为南北反向型。     

基于GNSS数据的三种应变计算方法在青藏高原东南缘地区的应用

利用GNSS速度场求解应变率的方法存在多元化特征,可以区分为数学方法和物理方法.本文选取求解应变率的三种数学方法:最小二乘配置法、多尺度球面小波法、Gussian加权内插法,对1999-2019年青藏高原东南缘(97°E～106°E,21°N～30°N)GNSS速度场以及均匀GNSS速度场进行解算,探讨以上三种方法在该...     

日长年际变化,ElNino／南方涛动和大气准两年振荡的小波分析

本文采用1964-1993年期间日长变化序列、海平面气压和纬向风速资料，通过小波变换等技术研究分析日长年际变化与ElNino／南方涛动、大气准两年振荡之间的关系．结果表明，日长年际变化与ElNino／南方涛动存在着相似的谱结构，而且ElNino／南方涛动叠加上大气准两年振荡后，与日长变化序列的小波变换时频谱更趋于一致．本文研究结果证实，ElNino／南方涛动和大气准两年振荡的贡献基本能够解释地球自转的年际变化．     

历史时期广东省旱涝变化及其层次分析

根据历史时期广东的旱涝灾害史料建立了该地区1480～1939年间旱涝指数序列,并采用小波分析、功率谱分析对该序列进行了研究。分析认为,从历史时期来看,广东的旱涝变化主要存在准7年、15年、23年左右的准周期,不同的历史时期主要影响周期不尽相同。旱涝指数的多尺度分析表明,广东在本世纪整体上将处于偏涝期,但自2000(±5)年已开始进入偏旱期,2010(±5)年左右达到最旱,这种偏旱状况将一致持续到2040(±5)左右,期间也会有较小强度的偏涝期出现。预计2040(±5)年之后广东将有较大强度的偏涝期出现,而且在未来几十甚至百年内的旱涝变化幅度有增大的趋势。由于高层次上的偏旱(涝)期常常包含有若干个低层次上的偏旱和偏涝期,因此在对未来气候变化趋势进行预测时,离开具体的时间尺度谈气候变化是没有意义的。