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试用临界慢化原理探讨气候突变

吴浩 侯威 颜鹏程

试用临界慢化原理探讨气候突变

吴浩, 侯威, 颜鹏程
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  • 近年来, 临界慢化现象在揭示复杂动力系统是否趋向于临界性灾变方面展示了重要潜力. 本文基于临界慢化的理念, 着重研究不同噪声影响下, 气候突变前兆信号出现的时间; 对含有不同噪声的气温观测资料、太平洋年代际振荡指数以及阿留申低压强度资料进行处理, 研究突变的前兆信号. 以20世纪70年代末80年代初这次气候突变为例, 分别计算了表征临界慢化现象的方差和自相关系数. 结果表明, 临界慢化现象出现在具有不同信噪比的资料中, 这表明临界慢化现象可能是气候突变发生前的一个前兆信号, 并且噪声对气候突变前兆信号的检测结果影响较小, 从而论证了临界慢化现象检测突变前兆信号的可靠性, 为该方法在实际观测资料中的广泛应用提供了实验基础.
    • 基金项目: 全球变化研究国家重大科学研究计划 (批准号: 2012CB955902) 和国家自然科学基金 (批准号: 41175067, 41105033)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-07-07
  • 修回日期:  2012-09-02
  • 刊出日期:  2013-02-05

试用临界慢化原理探讨气候突变

  • 1. 扬州大学物理科学与技术学院, 扬州 225002;
  • 2. 国家气候中心, 北京 100081;
  • 3. 西北师范大学物理与电子工程学院, 兰州 730070
    基金项目: 

    全球变化研究国家重大科学研究计划 (批准号: 2012CB955902) 和国家自然科学基金 (批准号: 41175067, 41105033)资助的课题.

摘要: 近年来, 临界慢化现象在揭示复杂动力系统是否趋向于临界性灾变方面展示了重要潜力. 本文基于临界慢化的理念, 着重研究不同噪声影响下, 气候突变前兆信号出现的时间; 对含有不同噪声的气温观测资料、太平洋年代际振荡指数以及阿留申低压强度资料进行处理, 研究突变的前兆信号. 以20世纪70年代末80年代初这次气候突变为例, 分别计算了表征临界慢化现象的方差和自相关系数. 结果表明, 临界慢化现象出现在具有不同信噪比的资料中, 这表明临界慢化现象可能是气候突变发生前的一个前兆信号, 并且噪声对气候突变前兆信号的检测结果影响较小, 从而论证了临界慢化现象检测突变前兆信号的可靠性, 为该方法在实际观测资料中的广泛应用提供了实验基础.

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