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一种确定极端事件阈值的新方法:随机重排去趋势波动分析方法

侯威 章大全 周云 杨萍

一种确定极端事件阈值的新方法:随机重排去趋势波动分析方法

侯威, 章大全, 周云, 杨萍
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  • 将去趋势波动分析法(detrended fluctuation analysis,DFA)和替代数据法相结合,同时引入启发式分割算法和卡方检验,提出了一种确定极端气候事件阈值的新方法,称为随机重排去趋势波动分析(stochastic re-sort detrended fluctuation analysis, S-DFA)方法. 同百分位阈值方法相比,S-DFA方法明确指出了极端事件和非极端事件之间的临界值. 基于中国气象局公布的中国165个国际交换站19612006年无缺测的逐日日平均气温资料,利用随机重排去趋势波动分析(S-DFA)方法计算并分析了中国极端低温事件阈值的空间分布特征,并对S-DFA方法在实际资料中的应用进行了检验. 从可预报性的角度给出了极端低温事件综合指标的定义. 这一综合指标将极端低温事件的发生频次和强度综合起来,且兼顾了不同地区各自特有的区域气候背景,进一步说明了综合指标定义的合理性. 基于极端低温事件综合指标的空间分布规律,将中国19612006年间极端低温事件分为四个不同等级的地区. 极端低温综合指标整体表现出下降趋势,在20世纪80年代初期之前综合指标的变化具有两个明显的准10年周期,而在这之后则一直处于下降趋势且大大低于平均值,直到90年代中期以后才再次上升至平均值附近.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:41005043,40905034)、全球变化研究国家重大科学研究计划(批准号:2010CB950504)和科技支撑项目(批准号:2007BAC29B01)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-11-15
  • 修回日期:  2011-01-07
  • 刊出日期:  2011-10-15

一种确定极端事件阈值的新方法:随机重排去趋势波动分析方法

  • 1. 国家气候中心,北京 100081;
  • 2. 中国科学院大气物理研究所,东亚区域气候环境重点实验室,北京 100029;
  • 3. 扬州大学物理科学与技术学院,扬州 225002;
  • 4. 中国气象局北京城市气象研究所,北京 100089
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:41005043,40905034)、全球变化研究国家重大科学研究计划(批准号:2010CB950504)和科技支撑项目(批准号:2007BAC29B01)资助的课题.

摘要: 将去趋势波动分析法(detrended fluctuation analysis,DFA)和替代数据法相结合,同时引入启发式分割算法和卡方检验,提出了一种确定极端气候事件阈值的新方法,称为随机重排去趋势波动分析(stochastic re-sort detrended fluctuation analysis, S-DFA)方法. 同百分位阈值方法相比,S-DFA方法明确指出了极端事件和非极端事件之间的临界值. 基于中国气象局公布的中国165个国际交换站19612006年无缺测的逐日日平均气温资料,利用随机重排去趋势波动分析(S-DFA)方法计算并分析了中国极端低温事件阈值的空间分布特征,并对S-DFA方法在实际资料中的应用进行了检验. 从可预报性的角度给出了极端低温事件综合指标的定义. 这一综合指标将极端低温事件的发生频次和强度综合起来,且兼顾了不同地区各自特有的区域气候背景,进一步说明了综合指标定义的合理性. 基于极端低温事件综合指标的空间分布规律,将中国19612006年间极端低温事件分为四个不同等级的地区. 极端低温综合指标整体表现出下降趋势,在20世纪80年代初期之前综合指标的变化具有两个明显的准10年周期,而在这之后则一直处于下降趋势且大大低于平均值,直到90年代中期以后才再次上升至平均值附近.

English Abstract

参考文献 (61)

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