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《拉萨气温和降水变化特征的小波分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、高原气象《西藏科技》199.94(总第86期)拉萨气温和降水变化特征的小波分析段安民(拉萨市气象局)摘要分别用离散和连续的小波变换分析了拉萨最近4年的气温和降水变,,化得出拉萨近半个世纪以来气候变化的一些多尺度演变特征和突变特征为研究拉,萨气候变化规律和西藏短期气候预刚提供了重要依据同时对小波变换中分析小波、。能量谱与小波系数小波系数的模的差异进行了比较最后还讨论了小波分析中应。注意的问题及其存在的缺陷关键词气温降水小波变换能量谱,1引言拉萨气候变化规律的同时还比较了小波能研,、究短期气候预测有两条基本思路其量谱与小波系数小波系数的模在分析结果,。一是揭示气候变化的物理机制由影响某地时的差异文
2、章最后还讨论了小波分析实际气候变化的关键因子来预测未来气候的变应用中应注意的问题和小波分析这一数学方,。;化这是决定论的预报其二是寻找气候演变法自身存在的一些缺陷,的自身规律按照其变化规律预测将来可能,。发生的气候变化这是概率论的预报就前2离散的Har小波变换及其应用,,者而言目前虽然提出了一些可能的机致关于小波变换的原理已有很多论、、·,,。如太阳活动周期的影响行星轨道参数变化〔`2,3]述本文不再重复只给出必要的公式、。海气相互作用人类活动等等但远未达到日a:ar小波的小波变换公式和基函数分别是。,,,一`从根本上揭示物理机制的程度因此目前W{f(X)ab}=aJh[(X一b)la]f(X
3、)大量的工作仍从研究气候变化的自身规律着dX,。手采用的方法也多为统计方法(1)、,揭示一个气象要素时间序列的周期性以2、,leses
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6、1l<。“往普遍使用谐波和功率谱分析九十年代以号,。了、一一、产.`X二ab、夕,来小波分析在气象中的应用越来越广原n一10<,,。则上讲传统上使用OFurier分析的地方都号,,0其它可用小波分析取代小波分析优于厂创irer分:(2)析的地方是它在时域和频域同时具有局部。下面将分别讨论拉萨气温和降水的性质,本文选用离散的日匕ar小波变换和连续aHar小波变换的结果资料为年平均气温距,的复值iret小波变换分别对拉萨最近的平和年总降水量距平时段
7、为195一198OM、、。a二一’,=,一,一,,一,44年的年平均月平均气温和年总降水量年放缩参数取2J012…5.,..,,a=102.0二640。月总降水量的资料进行了对比分析在得出即周期是倍增的40《西藏科技》9991.总4(第6期)高8原气象,小尺度的气温变化而言较为明显的周期则,。为准2年冷暖交替的突变点相对也较多,从拉萨最近几年的气温变化来说其较大尺,度的变化虽处于偏暖期但已经有向偏冷期转变,的倾向而较小尺度的变化则处于偏冷,期由此可以推测未来拉萨气温的变化有回,。落的趋势将逐渐向偏冷期过渡需要特别,指出的是为了便于分析不同周期尺度的振,荡特征(尤其是低频成份)尽可能保留多的,,
8、,a信息这里用的是小波变换的结果w(b)。6040308070502010,,(b)而非小波能量谱a。,()!所以不同时间尺”.``J卜奥’’`,「目。曰、“以2`,/,”’,““’,产、~~扩防,,度的能量是不能直接比较的也就是说图中最大的高值中心不表示其对应时间尺度的振。动最强195519601965197019751980198519901众〕52以JO__、、)`一、一二一图1拉萨195一1998年气温和降水距平的变化丫{_、一_`一_{井刃、、(图中上下两条曲线分别为实况值和距几平值)么(a)气温;(b)降水…冲一饰从2.1拉萨气温变化的日ar小波分析少ō,:卜la)月、浅曰妇川尸州
9、目门呀于从实况资料的演变来看(图拉萨年工平均气温大致在7.6℃左右变化,1960一,1970为明显的冷期1984以后为气温显著跃,,。蕊兹升到95年达到最大值这一时段为暖期对其进行小波变换(图,Za)发现拉萨近半个,a世纪来的气温变化的W(b)主要经历了两个较大时间尺度(即以32年为中心的周期,、带)的冷暖交替分别是1965年以前的偏冷图2拉萨195一1998年平均气温,。r期1965一1998年期间的偏暖期对应于这年总降水量距平资料的日a小波变换,a;b种较大尺度的冷暖交替拉萨的气温变化表()气温()降水现出了明显的突变特征,其冷暖交替的突变。点分别是1965年和之998年附近对应于较拉萨降
10、水变化的日ar小波分析高原气象《西藏科技》1.4(总第期8),再看拉萨降水变化的小波分析结果(图结果时用的小波系数这样一来虽然得到了,,匕不2难)发现降水变化远比气温变化要复杂不同的周期成份但各周期成份之间却不能,,的多但其不同时间尺度的交替和突变点仍比较能量贡献的大小而下面的分析将说明,,;然可以分辩出来例如对应于以16年为中不同周期的重要程度二是为了说明根拒不,,心的周期带的降水演变来说资料时
