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《南京气象学院》 2003年
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近50年来黑龙江省的冷暖和旱涝变化

娄德君  
【摘要】: 本文以近年来被认为是Fourier分析方法突破性进展的“小波理论”为基础,采用Morlet小波变换方法分析了黑龙江省近50年来的气温和降水的变化规律,并与传统的功率谱分析结果进行了比较。结果表明:①黑龙江省的气温变化具有多时间尺度特征和突变特征。存在着明显的10~20a和40~55a的年代际尺度的周期性变化和1a、准2a、4a和6~8a左右的年际尺度的周期性变化。近50年来黑龙江省的气温变化在40~55a尺度上表现为两个暖期和一个冷期,它们分别是60年代中期以前的偏暖期,60年代后期到80年代的偏冷期和80年代以后的偏暖期:②黑龙江省的降水变化也具有多时间尺度特征和突变特征。存在着明显的10~15a和25~40a的年代际尺度的周期性变化和1a、2a和4a左右的年际尺度的周期性变化。存在不同尺度周期的突变,如8a尺度辐合到1a尺度的突变点位置为1958、1970、1981、1998年。③传统的功率谱分析方法虽然能反映气候信号变化的一般特征,但无法反映时频域变化的精细结构,也不能给出突变点的具体位置;而小波变换分析方法则可以很清楚地给出气候信号变化的多层次结构和突变特征。 其次,选取Marr小波函数,采用交叉小波变换方法分析了近50年来黑龙江省气温和降水与NINO 3区海温和南方涛动指数的相关关系,并与传统的交叉谱分析结果进行了对比分析。结果表明,厄尔尼诺事件与黑龙江省气温和降水之间的相关具有多时间尺度的特征;①黑龙江省的气温与NINO 3区海温总体上表现为负相关关系,但是对于不同时间尺度,两者的相关关系又有明显的差异;与南方涛动指数在年际尺度周期上表现为正相关,年代际尺度周期上表现为负相关关系。②黑龙江省降水与NINO 3区海温的相关,在32a周期尺度上,表现为较强的正相关,而4a尺度上虽以正相关为主,但相关的阶段性比较明显;在较小的年际尺度周期上,黑龙江省降水与SOI之间表现为正、负相关有规律的转换;而在较大的年际尺度和年代际尺度上,两者的关系则以负相关为主,但也存在阶段性的正相关。 本文采用不同方法,比较详细地分析了黑龙江省主要气候要素的时频变化特征,讨论了黑龙江省气候变化的主要规律,所得结论可以为黑龙江省乃至我国东北地区的短期气候预测业务提供气候变化的背景及其主要特征,具有一定的参考意义。
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