基于去趨勢波動(dòng)分析的中國氣溫變化趨勢研究
發(fā)布時(shí)間:2020-06-11 01:35
【摘要】:全球變暖這一現(xiàn)象近年來受到廣泛關(guān)注,對(duì)全球氣候變化的趨勢研究逐漸成為氣候?qū)W家關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的趨勢分析大多直接應(yīng)用線性回歸法來計(jì)算,這種檢測方法基于序列本身是不相關(guān)或者一階相關(guān)的。然而在現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)中,特別是地學(xué)環(huán)境數(shù)據(jù)常常是長程相關(guān)的。在這種情況下,直接使用線性回歸分析是不合適的。本文選取了我國590個(gè)氣象觀測站的近46年的氣溫?cái)?shù)據(jù)作為研究對(duì)象,應(yīng)用去趨勢波動(dòng)分析法(Detrended Fluctuation Analysis,DFA)來分析該序列的長程相關(guān)性,以及其對(duì)氣溫的變化趨勢的影響。計(jì)算結(jié)果表明,590個(gè)站點(diǎn)中有555個(gè)站點(diǎn)的趨勢是不顯著的,然而,使用線性回歸方法只有49個(gè)站點(diǎn)估計(jì)出來的趨勢是不顯著的。這兩者之間的差異是源于線性回歸法沒有考慮長程相關(guān)性帶來的影響。然后,我們研究了在長程相關(guān)性存在時(shí)的最可能趨勢。我們得到,如果不考慮長程相關(guān)性,僅使用線性回歸來估計(jì)趨勢會(huì)顯著高估趨勢。其中天津站點(diǎn)被高估了6.52%,呼和浩特站點(diǎn)被高估了54.98%,南京站點(diǎn)被高估了20.35%,?谡军c(diǎn)被高估了35.93%,西寧站點(diǎn)被高估了59.12%。長程相關(guān)性在現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)中普遍存在,我們在進(jìn)行其他趨勢研究時(shí)也必須把長程相關(guān)性考慮在內(nèi),我們的分析為這類情況提供了一般研究框架。
【圖文】:
4.1數(shù)據(jù)逡逑本文的氣溫?cái)?shù)據(jù)來源于中國氣象局國家氣候中屯、。我們從中選取了邋590個(gè)中點(diǎn)從1960年1月1日至2005年12月31日近46年來每日最高氣溫的日值序列作為對(duì)象。如果氣溫序列存在連續(xù)1、2天有缺測情況,則丟失的數(shù)據(jù)分別被替換成幾天與其他年份同一日的氣溫?cái)?shù)據(jù)的平均值。張強(qiáng)等[48巧勺研究表明,這種替不會(huì)對(duì)長期趨勢造成影響。這樣,我們每個(gè)站點(diǎn)得到16790個(gè)數(shù)據(jù)(為了方便,刪除了閨年‘2月29日的氣溫?cái)?shù)據(jù),R*除后對(duì)結(jié)果的影響很小,可忽略)。在長關(guān)性的顯著性檢驗(yàn)中,我們使用到了全部590個(gè)站點(diǎn)。在后來的趨勢分析中,考matlab循環(huán)算法運(yùn)算時(shí)間長,選取了我國五大典型氣候的代表站點(diǎn)(如圍4N1別是溫帶季風(fēng)氣候代表城市天津(氣象觀測站坐標(biāo);117.07°E,39.08°N)、溫陸性氣候代表城市呼和浩特(氣象觀測站坐標(biāo):111.68°E,,40.82°N)、亞熱帶氣候代表城市南京(氣象觀測站坐標(biāo):118.8°E,32°N)、熱帶季風(fēng)氣候代表海口(氣象觀測站坐標(biāo):110.35°E,20.03°N)、高原山地氣P敬沓鞘形髂ü鄄庹咀輳海保埃保罰
本文編號(hào):2707184
【圖文】:
4.1數(shù)據(jù)逡逑本文的氣溫?cái)?shù)據(jù)來源于中國氣象局國家氣候中屯、。我們從中選取了邋590個(gè)中點(diǎn)從1960年1月1日至2005年12月31日近46年來每日最高氣溫的日值序列作為對(duì)象。如果氣溫序列存在連續(xù)1、2天有缺測情況,則丟失的數(shù)據(jù)分別被替換成幾天與其他年份同一日的氣溫?cái)?shù)據(jù)的平均值。張強(qiáng)等[48巧勺研究表明,這種替不會(huì)對(duì)長期趨勢造成影響。這樣,我們每個(gè)站點(diǎn)得到16790個(gè)數(shù)據(jù)(為了方便,刪除了閨年‘2月29日的氣溫?cái)?shù)據(jù),R*除后對(duì)結(jié)果的影響很小,可忽略)。在長關(guān)性的顯著性檢驗(yàn)中,我們使用到了全部590個(gè)站點(diǎn)。在后來的趨勢分析中,考matlab循環(huán)算法運(yùn)算時(shí)間長,選取了我國五大典型氣候的代表站點(diǎn)(如圍4N1別是溫帶季風(fēng)氣候代表城市天津(氣象觀測站坐標(biāo);117.07°E,39.08°N)、溫陸性氣候代表城市呼和浩特(氣象觀測站坐標(biāo):111.68°E,,40.82°N)、亞熱帶氣候代表城市南京(氣象觀測站坐標(biāo):118.8°E,32°N)、熱帶季風(fēng)氣候代表海口(氣象觀測站坐標(biāo):110.35°E,20.03°N)、高原山地氣P敬沓鞘形髂ü鄄庹咀輳海保埃保罰
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