【摘要】：雷暴日序列是一種復(fù)雜的非線性時(shí)間序列,對其變化規(guī)律的研究是開展防雷減災(zāi)工作的前提和基礎(chǔ)。長期以來,眾多學(xué)者采用傳統(tǒng)的確定性方法或隨機(jī)性方法,或?qū)⒍呓Y(jié)合的方法來描述雷暴日變化過程,揭示雷暴日變化規(guī)律。本文以南京為研究對象,首先研究雷暴日時(shí)間序列的長程相關(guān)性；然后將混沌理論應(yīng)用于雷暴日變化規(guī)律的研究中,定性和定量地分析雷暴日時(shí)間序列的混沌特性,并將混沌理論和RBF-NN相結(jié)合對其進(jìn)行預(yù)測,取得的主要研究成果如下：(1)通過對南京地區(qū)五個(gè)站點(diǎn)53年月雷暴日序列的非趨勢波動分析,揭示了雷暴日的長程相關(guān)性及其內(nèi)在規(guī)律。研究結(jié)果表明：南京地區(qū)雷暴日時(shí)間序列存在明顯的長程相關(guān)性,具有明顯的時(shí)間尺度,其中,南京站未來雷暴日序列總趨勢呈弱增加狀態(tài),其余四個(gè)站點(diǎn)未來雷暴日序列總趨勢均呈減少狀態(tài)。南京地區(qū)各站點(diǎn)在突變點(diǎn)前后,標(biāo)度指數(shù)明顯地發(fā)生變化,即斜率發(fā)生變化,均有2-3個(gè)明顯的標(biāo)度不變區(qū)域,說明南京地區(qū)雷暴日系統(tǒng)具有復(fù)雜的物理作用機(jī)制；(2)對南京地區(qū)月平均雷暴日時(shí)間序列進(jìn)行了相空間重構(gòu)。研究結(jié)果表明：運(yùn)用互信息法得到南京地區(qū)月平均雷暴日時(shí)間序列時(shí)間延遲τ為3,運(yùn)用偽最近領(lǐng)域法得到最佳嵌入維數(shù)m為6,對雷暴日時(shí)間序列進(jìn)行相空間重構(gòu),其吸引子軌跡具有復(fù)雜的分形結(jié)構(gòu),定性說明雷暴日系統(tǒng)具有混沌特征；(3)通過計(jì)算南京地區(qū)月平均雷暴日時(shí)間序列的關(guān)聯(lián)維、Kolmogorov熵和Lyapunov指數(shù)三個(gè)參數(shù),定量分析雷暴日時(shí)間序列的混沌特性。研究結(jié)果表明：雷暴日時(shí)間序列三個(gè)特征量的值為D=2.3238、K=0.0462和λ=0.0012,均為大于零的非整數(shù),定量說明雷暴日系統(tǒng)具有混沌特征,是混沌時(shí)間序列,雷暴日系統(tǒng)存在內(nèi)在的混沌機(jī)制；(4)針對雷暴日時(shí)間序列的非線性特征,建立了RBF-NN混沌預(yù)測模型,對南京地區(qū)雷暴日時(shí)間序列進(jìn)行預(yù)測,結(jié)果表明：RBF-NN模型可以用于雷暴日時(shí)序的預(yù)測,預(yù)測結(jié)果的精度較高,預(yù)測結(jié)果能夠很好地反映雷暴日時(shí)間序列的內(nèi)在變化規(guī)律,且相空間重構(gòu)后的雷暴日時(shí)間序列預(yù)測精度明顯高于由原始雷暴日時(shí)間序列直接進(jìn)行預(yù)測的精度。結(jié)果證實(shí)該模型能夠準(zhǔn)確、真實(shí)地反映雷暴日變化的總趨勢,為研究雷暴日時(shí)間序列的非線性提供一種新方法。
【圖文】：

作為研巧對象，代表站有：南京站（５８２３８）、六合站（５８２３５）、浦口站（５８２３７）、逡逑高淳站（５８３３９）、深水站（５８３４０）。其中由于六合站點(diǎn)１９６１年資料不完整，逡逑因此六合區(qū)的地面氣象觀測資料范圍為１９６２？２０１３年。圖２－１為南京地區(qū)五個(gè)逡逑站點(diǎn)經(jīng)統(tǒng)計(jì)后的樣本序列圖。逡逑本文Ｗ南京市各個(gè)站點(diǎn)月雷暴日數(shù)作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)構(gòu)成雷暴日時(shí)間序列，逡逑序列總長度Ｎ為５３ｘ１２＝６３６，即６３６個(gè)數(shù)據(jù)，其中六合站雷暴日時(shí)間序列長度逡逑為５２ｘ１２＝６２４，目Ｐ６２４個(gè)數(shù)據(jù)。圖２－１為南京地區(qū)五個(gè)站點(diǎn)經(jīng)統(tǒng)計(jì)后的樣本序列逡逑叫９６１．１￣２０１３．１２度化過程線，，從圖中可抖看到，雷暴日數(shù)有升有降，這種升逡逑降并不是雜亂無章的，與季節(jié)或月份的周期有一定關(guān)系，另外，還受某些無逡逑規(guī)律的隨機(jī)因素的作用，在隨后的章節(jié)中將會深入討論。逡逑：邐＊邐南京逡逑６３邋－邐ｊ！邐—？—六合逡逑■邋１＼邐］邐—－—浦邋Ｐ逡逑心；Ｕ邐…一高淳逡逑ｌｙ邐……如－澡水逡逑零逡逑■邋■，■邋１．邋？邋■邋？邋■邋－１邋＊邋■邋＊邋■邐１邋？邋

善閃電定位系統(tǒng)自身探測效率和減小定位誤差問題。逡逑用上述方法從江蘇省閃電定位資料中篩選出南京地區(qū)２０１０￣２０１２年閃電逡逑定位資料，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表２￣４和圖２－６。２０１０－２０１２年南京地區(qū)負(fù)閃數(shù)均占總閃逡逑數(shù)的％％＾＾１上，且均集中在６、７、８立個(gè)月。逡逑１５逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P446

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2627056