【摘要】：本文利用去趨勢(shì)漲落分析方法(DFA),診斷了中國(guó)南方地區(qū)降水序列的長(zhǎng)程持續(xù)性特征;并結(jié)合觀測(cè)降水序列的長(zhǎng)程持續(xù)性特征,對(duì)高分辨率氣候模式的模擬能力和再分析資料的可靠性進(jìn)行了評(píng)估;最后,本文基于CESM1的RCP4.5、RCP8.5以及RCP8.5__FixA模擬情景降水資料,研究了未來(lái)溫室氣體排放增加和氣溶膠排放減少對(duì)21世紀(jì)后期(2071-2100)中國(guó)南方地區(qū)降水序列長(zhǎng)程持續(xù)性的影響。主要得到以下結(jié)論:(1)中國(guó)南方區(qū)域平均降水序列表現(xiàn)出較強(qiáng)的長(zhǎng)程持續(xù)性特征,其標(biāo)度指數(shù)值為0.61;此外,通過(guò)隨機(jī)打亂原始降水序列,其標(biāo)度指數(shù)為0.5,從而進(jìn)一步驗(yàn)證了中國(guó)南方區(qū)域平均降水序列呈現(xiàn)出的長(zhǎng)程持續(xù)性特征是由時(shí)間序列的分形特征造成的。(2)中國(guó)南方大部分地區(qū)降水序列的標(biāo)度指數(shù)值都明顯大于0.5,且呈現(xiàn)出由沿海向內(nèi)陸逐漸減少的趨勢(shì)。該結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明了中國(guó)南方沿海地區(qū)降水在10-1000天的時(shí)間尺度上可預(yù)測(cè)性較強(qiáng);而中國(guó)南方內(nèi)陸地區(qū)降水序列在10-1000天的時(shí)間尺度上可預(yù)測(cè)性較差。(3)與觀測(cè)資料相比,ECMWF再分析資料、BCC_CSM1.1(m)、CESM以及MIROC4h氣候模式模擬資料的標(biāo)度指數(shù)值在中國(guó)南方大部分地區(qū)均接近觀測(cè),且分別有92%,90%,88%,91%的格點(diǎn)通過(guò)了 0.01的顯著性檢驗(yàn),基本能夠再現(xiàn)中國(guó)南方地區(qū)降水序列的長(zhǎng)程持續(xù)性特征;而NCEP再分析資料的DFA分析結(jié)果較差,僅有53%的格點(diǎn)通過(guò)了 0.01的顯著性檢驗(yàn)。(4)在RCP4.5模擬情境下,21世紀(jì)后期(2071-2100)湖南東北部和江西西北部地區(qū)降水序列的長(zhǎng)程持續(xù)性將增強(qiáng),而中國(guó)南方其它地區(qū)則與目前階段(1987-2016)保持一致;在RCP8.5模擬情境下,21世紀(jì)后期淮河流域地區(qū)和廣西中部地區(qū)降水序列的長(zhǎng)程持續(xù)性顯著增強(qiáng),而中國(guó)南方其它地區(qū)則與目前階段保持一致;然而在RCP8.5_FixA模擬情境下,21世紀(jì)后期整個(gè)中國(guó)南方地區(qū)降水序列的長(zhǎng)程持續(xù)性與目前階段保持一致。此外,RCP8.5與RCP4.5以及RCP8.5_FixA模擬結(jié)果之間的差異性表明了未來(lái)無(wú)論是溫室氣體排放增加還是氣溶膠排放減少都將使得淮河流域降水序列的長(zhǎng)程持續(xù)性增強(qiáng),尤其是未來(lái)氣溶膠排放減少使得夏季淮河流域降水序列的標(biāo)度指數(shù)值增大0.1以上。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P426.6
【圖文】：

確定進(jìn)行了檢測(cè)。本文分三組實(shí)驗(yàn)，在每組實(shí)驗(yàn)里通過(guò)傅里葉濾波方法［９Ｍ４］產(chǎn)生２００００逡逑組給定標(biāo)度指數(shù)的人工序列，且序列的長(zhǎng)度與要分析的中國(guó)南方地區(qū)的降水序列長(zhǎng)度相逡逑同。圖２．１給出的是對(duì)人工序列的ＤＦＡ分析結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于《邋＝０．５，邋９９％的標(biāo)度逡逑指數(shù)值介于０．４６－０．５４之間，即誤差范圍為－０．０４－０．０４；對(duì)于《＝０．６，邋９９％的標(biāo)度指數(shù)值介逡逑于０．５６－０．６５之間，即誤差范圍為－０．０４－０．０５；對(duì)于《＝０．７，９９％的標(biāo)度指數(shù)值介于０．６５－０．７５逡逑之間，即誤差范圍為－０．０５－０．０５。為了方便，本文統(tǒng)一使用－０．０５－０．０５為降水序列０．０１的逡逑顯著性檢驗(yàn)水平。即模擬與觀測(cè)的降水序列標(biāo)度指數(shù)值之差介于－０．０５－０．０５之間，則認(rèn)逡逑為模式能夠再現(xiàn)降水序列的標(biāo)度行為。逡逑９逡逑

第三章中國(guó)南方地區(qū)觀測(cè)降水序列的長(zhǎng)程持續(xù)性分析逡逑３．１中國(guó)南方區(qū)域平均降水序列的長(zhǎng)程持續(xù)性分析逡逑圖３．１ａ給出的是隨機(jī)打亂（隨機(jī)打亂指的是將降水序列進(jìn)行隨機(jī)重排）前后中國(guó)南逡逑方區(qū)域平均降水序列。圖３．１ｂ給出的是隨機(jī)打亂前后中國(guó)南方區(qū)域平均逐日降水序列的逡逑累積離差，可以發(fā)現(xiàn)隨機(jī)打亂前后，中國(guó)南方區(qū)域平均逐日降水序列的累積離差呈現(xiàn)出逡逑明顯不同的波動(dòng)。隨機(jī)打亂前，１９７５－１９８０年、１９８６－１９９５年以及２００３－２００５年呈現(xiàn)出下逡逑降趨勢(shì)，而１９８１－１９８５年和１９９６－２００２年呈上升趨勢(shì)。隨機(jī)打亂后，在１９８８年以前，中逡逑國(guó)南方區(qū)域平均降水序列的累積離差呈小振幅的波動(dòng)，而１９８９－１９９５年呈上升趨勢(shì)，其逡逑后呈下降趨勢(shì)。圖３．１ｃ給出的是對(duì)中國(guó)南方區(qū)域平均逐日降水時(shí)間序列求得波動(dòng)函數(shù)逡逑Ｆ（ｓ）隨時(shí)間尺度ｓ變化的雙對(duì)數(shù)曲線。實(shí)心點(diǎn)為ＤＦＡ邋（對(duì)每個(gè)窗口采用二次多項(xiàng)式去除逡逑趨勢(shì)）得到的分布曲線，直線為實(shí)心點(diǎn)的線性擬合線，其斜率可較好地反映降水序列在逡逑這個(gè)時(shí)間尺度上（１０－１０００天）的長(zhǎng)程持續(xù)性特征。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，隨機(jī)打亂前，中逡逑國(guó)南方區(qū)域平均降水序列的標(biāo)度指數(shù)值為０．６１，即表現(xiàn)出較強(qiáng)的長(zhǎng)程持續(xù)性特征；而隨逡逑機(jī)打亂后

１０５°Ｅ邐１１０°Ｅ邐１１５°Ｅ邐１２０°Ｅ邐１２５°Ｅ逡逑圖３．３中國(guó)南方地區(qū)降水序列標(biāo)度指數(shù)值的空間分布圖逡逑圖３．４給出的是１９７６－２００５年中國(guó)南方地區(qū)四個(gè)季節(jié)降水序列［）ＦＡ分析結(jié)果的空間逡逑分布圖�？梢园l(fā)現(xiàn)：春季，中國(guó)南方大部分地區(qū)降水序列的標(biāo)度指數(shù)值介于０．４８－０．５２逡逑之間，表現(xiàn)出較強(qiáng)的隨機(jī)性；廣州、安徽北部、河南南部地區(qū)降水序列的標(biāo)度指數(shù)值＋：逡逑要集中于０．５８－０．６２之間，表現(xiàn)出長(zhǎng)程正相關(guān)特征；而重慶東部和湖北兩部地區(qū)降水序逡逑列的標(biāo)度指數(shù)值小于０．４６，表現(xiàn)出較弱的長(zhǎng)程反相關(guān)。夏季，長(zhǎng)江下游以及廣東、廣西逡逑地區(qū)降水序列表現(xiàn)出較強(qiáng)的長(zhǎng)程正相關(guān)，其標(biāo)度指數(shù)值大于０．６２，而中國(guó)南方其它地區(qū)逡逑降水序列的標(biāo)度指數(shù)值均接近于０．５，表現(xiàn)出隨機(jī)性。秋季，中國(guó)南方大部分地區(qū)降水逡逑序列的標(biāo)度指數(shù)值大于０．５５，表現(xiàn)出較弱的長(zhǎng)程正相關(guān)，其中，廣西北部、湖南南部以逡逑及江西中部地區(qū)降水序列的長(zhǎng)程正相關(guān)特征最為明顯

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 陳思宇;黃建平;付強(qiáng);葛覲銘;蘇婧;;氣溶膠對(duì)我國(guó)中東部地區(qū)秋季降水的影響[J];熱帶氣象學(xué)報(bào);2012年03期

2 楊培才;周秀驥;;氣候系統(tǒng)的非平穩(wěn)行為和預(yù)測(cè)理論[J];氣象學(xué)報(bào);2005年05期

3 楊培才,卞建春,王革麗,周秀驥;氣候系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)和非平穩(wěn)行為:復(fù)雜系統(tǒng)預(yù)測(cè)問(wèn)題探討[J];科學(xué)通報(bào);2003年13期

4 丑紀(jì)范;大氣科學(xué)中非線性與復(fù)雜性研究的進(jìn)展[J];中國(guó)科學(xué)院院刊;1997年05期

本文編號(hào)：2803446