【摘要】：本文利用去趨勢漲落分析方法(DFA),診斷了中國南方地區(qū)降水序列的長程持續(xù)性特征;并結(jié)合觀測降水序列的長程持續(xù)性特征,對高分辨率氣候模式的模擬能力和再分析資料的可靠性進行了評估;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,研究了未來溫室氣體排放增加和氣溶膠排放減少對21世紀后期(2071-2100)中國南方地區(qū)降水序列長程持續(xù)性的影響。主要得到以下結(jié)論:(1)中國南方區(qū)域平均降水序列表現(xiàn)出較強的長程持續(xù)性特征,其標度指數(shù)值為0.61;此外,通過隨機打亂原始降水序列,其標度指數(shù)為0.5,從而進一步驗證了中國南方區(qū)域平均降水序列呈現(xiàn)出的長程持續(xù)性特征是由時間序列的分形特征造成的。(2)中國南方大部分地區(qū)降水序列的標度指數(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。該結(jié)果進一步說明了中國南方沿海地區(qū)降水在10-1000天的時間尺度上可預測性較強;而中國南方內(nèi)陸地區(qū)降水序列在10-1000天的時間尺度上可預測性較差。(3)與觀測資料相比,ECMWF再分析資料、BCC_CSM1.1(m)、CESM以及MIROC4h氣候模式模擬資料的標度指數(shù)值在中國南方大部分地區(qū)均接近觀測,且分別有92%,90%,88%,91%的格點通過了 0.01的顯著性檢驗,基本能夠再現(xiàn)中國南方地區(qū)降水序列的長程持續(xù)性特征;而NCEP再分析資料的DFA分析結(jié)果較差,僅有53%的格點通過了 0.01的顯著性檢驗。(4)在RCP4.5模擬情境下,21世紀后期(2071-2100)湖南東北部和江西西北部地區(qū)降水序列的長程持續(xù)性將增強,而中國南方其它地區(qū)則與目前階段(1987-2016)保持一致;在RCP8.5模擬情境下,21世紀后期淮河流域地區(qū)和廣西中部地區(qū)降水序列的長程持續(xù)性顯著增強,而中國南方其它地區(qū)則與目前階段保持一致;然而在RCP8.5_FixA模擬情境下,21世紀后期整個中國南方地區(qū)降水序列的長程持續(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無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程持續(xù)性增強,尤其是未來氣溶膠排放減少使得夏季淮河流域降水序列的標度指數(shù)值增大0.1以上。
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P426.6
【圖文】：

確定進行了檢測。本文分三組實驗，在每組實驗里通過傅里葉濾波方法［９Ｍ４］產(chǎn)生２００００逡逑組給定標度指數(shù)的人工序列，且序列的長度與要分析的中國南方地區(qū)的降水序列長度相逡逑同。圖２．１給出的是對人工序列的ＤＦＡ分析結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，對于《邋＝０．５，邋９９％的標度逡逑指數(shù)值介于０．４６－０．５４之間，即誤差范圍為－０．０４－０．０４；對于《＝０．６，邋９９％的標度指數(shù)值介逡逑于０．５６－０．６５之間，即誤差范圍為－０．０４－０．０５；對于《＝０．７，９９％的標度指數(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的逡逑顯著性檢驗水平。即模擬與觀測的降水序列標度指數(shù)值之差介于－０．０５－０．０５之間，則認逡逑為模式能夠再現(xiàn)降水序列的標度行為。逡逑９逡逑

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

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

【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

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

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本文編號：2803446