分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2018-10-23 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用北方风蚀区155个气象站点1971—2015年平均风速数据，采用气候趋势分析、空间插值和小波分析等方法分析北方风蚀区平均风速的时空变化趋势。结果表明：近45a 来，北方风蚀区年平均风速为2.70 m•s-1，呈明显减小趋势，其递减速率为0.017 m•(s•a) -1 (α=0.001)，1980s风速减小最快，1990s减小最缓慢,2010s风速出现增大趋势；我国北方风蚀区四季的平均风速均呈现下降趋势，下降速度春季>夏季>秋季>冬季（α=0.001），不同年代不同季节风速变化存在较大差异，2010s除春季外其他季节风速均呈现增大趋势；空间分布上显示，风速变化幅度空间分布差异明显，北方风蚀区内的新疆西北部和东南部、青海、内蒙古中部和东北部、黑龙江以及吉林为风速降低较快的区域，甘肃东南部、宁夏、陕西和山西北部以及新疆的东北部和西部等地区是风速降低不明显的区域。春季和夏季风速降低较快的区域面积扩大，冬季和秋季风速降低较缓的区域扩大；平均风速存在多时间尺度的周期性结构特征，28 a时间尺度左右为风速变化的主周期，平均变化周期为18 a。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-08-01 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 选取19602020年中亚126个气象站点逐日降水数据，基于RClimDex模型计算中亚8种极端降水指数，利用线性回归分析、Mann-Kendall法分析、相关性分析、小波变换和重标极差（R/S）分析，探究中亚极端降水事件特征。结果表明：（1） 近60 a中亚极端降水事件频率和强度均明显增加，表征降水强度（SDII）变化倾向率为0.02 mmd-1(10a) 1。极端降水量指数中，强降水量（R95p）、单日最大降水量（Rx1day）、连续5 d最大降水量（Rx5day）、年总降水量（PRCPTOT）的变化倾向率分别为1.93 mm(10a)-1、0.24 mm(10a)-1、0.66 mm(10a)-1和0.73 mm(10a)-1。在极端降水日指数中，中雨日数（R10）、持续干燥日数（CDD）、持续湿润日数（CWD）变化倾向率分别为0.02 d(10a)-1、-0.65 d(10a)-1和0.08 d(10a)-1。极端降水存在明显的空间差异性和高海拔依赖性，高原和山区附近极端降水事件频发。中亚极端降水周期特征为多峰谱型，具有准5 a短周期振荡、6~9 a中周期振荡和10~15 a长周期振荡。（2） 极端降水指数与年总降水量具有良好的相关性，CWD对年总降水的贡献最大；太平洋年代际振荡（PDO）和北大西洋年代际振荡（AMO）对极端降水事件具有明显正相关性。R/S分析表明该地区极端降水特征未来持续可能性较大。研究结果可为中亚极端气候预测、自然环境保护、防灾减灾工作等提供科学依据。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2018-10-23 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： Φ20 cm和E601型蒸发皿在新疆均有使用，但两种数据序列自观测开始至今均不完整，尤其自2003年以后数据未进行整合和校正，使得对蒸发皿蒸发量数据的使用和深入分析受到限制。本研究基于Φ20cm（E20）和E601型蒸发皿蒸发量（E601）的共同观测期数据，选取新疆地区57个气象站，分析4~10月E20和E601的换算系数K。以数据序列较长的喀什（隶属南疆）和塔城站（北疆）为例，分析了逐日和逐月尺度下K的变化，并将各月K值用于两个典型站2003—2016年期间4月1日到9月30日E20的估算，从而得出1961—2016年完整的日E20序列。进一步地，基于复Morlet小波函数对月及年尺度E20的波谱特性和周期变化进行了分析。研究结果表明：（1）新疆地区E20和E601的换算系数在4~10月期间具有较大的空间差异，南疆K值较北疆大。（2）喀什和塔城站插补后完整的1961—2016年期间日E20序列具有以年为周期的典型变化，月E20在7月最大，年E20均具有明显的增加趋势；日、月及年尺度下喀什站E20均高于塔城站。（3）两站点1~12月E20的主周期和准周期具有2～16 a的波动，年E20的主周期均为7 a，喀什站准周期为3 a和6 a，塔城站准周期为2 a和4 a。本研究可为新疆地区蒸发量序列的插补及进一步应用提供参考。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-06-07 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 作为年际尺度最强的气候变率，厄尔尼诺-南方涛动 (ENSO) 的发生对全球天气-气候有显著的影响，同时也与地球自转变化和大气角动量 (AAM) 的年际信号密切相关。基于 1962 年1 月―2021 年 1 月美国国家环境预报中心/国家大气研究中心 (NCEP/NCAR) 的再分析资料集(R1)，进行大气角动量函数计算，并将其与同时段年际分量的日长变化 (∆LOD) 数据以及表征ENSO 的海洋尼诺指数 (ONI) 和南方涛动指数 (SOI) 资料相对比：通过互相关分析和小波变换等统计方法分析了 ENSO, AAM, ∆LOD 的关联性，并给出相应过程的物理解释。同时，应用这些关联性和可能的物理过程，在日长变化的年际分量上检测到正在发生的 2020―2021 年中等强度拉尼娜事件信号，且在此期间年际 ∆LOD 已经产生约 ―0.18 ms 的变化。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科 提交时间： 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用Climatic Research Unit（CRU）1949—2018年最新0.5°× 0.5°网格点月均数据集，主要从EOF分解、小波分析的角度，讨论了泛中亚干旱区近70 a的气候变化特征。结果表明：（1）泛中亚干旱区近70 a降水以1.393mm·(10a)-1的速率呈增加趋势，夏季降水呈减少趋势，其余三季为增加趋势，其中冬季最明显［（0.834 mm·(10a)-1］，同时冬季增温幅度也最大［0.360 ℃·(10a)-1］；（2）降水距平场的EOF分析表明：泛中亚干旱区降水变化趋势呈整体一致性（降水第一模态），西南-东北反向变化特征（降水第二模态），由西向东“-+-”交替分布特征（降水第三模态），3个模态都存在显著的准3 a周期，第一模态还存在5~7 a和准12 a周期，第三模态存在准7 a变化周期；（3）温度距平场的EOF分析表明：温度距平变化表现出整体一致性（温度第一模态），东-西反向变化特征（温度第二模态），第一模态具有显著的准2 a、8~10 a周期，第二模态具有明显的2~4 a、准5 a周期。传统意义上的暖季并没有呈现出比较明显的增温多雨，冷季反而增温幅度更大，降水增加更明显。哈萨克斯坦中部、土库曼斯坦及蒙古国大部干旱化趋势明显，哈萨克斯坦东西两侧、我国新疆北部以及帕米尔高原的部分地方表现出显著的湿润化趋势，我国西北大部地区总体呈弱的湿润化趋势。随着亚洲夏季风的减弱，冷季降水增量高于暖季，这似乎说明亚洲冬季风对泛中亚干旱区降水的影响正在加大。本研究结果旨在加深对泛中亚干旱区气候变化特征的认识，为进一步防灾减灾、合理应对气候变化、坚持可持续发展战略提供科学依据。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2018-11-08 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用民勤站近地层观测资料，对2007年3月27日一次沙尘暴过程中近地层气象要素的多尺度特征进行分析，得到如下结论：①在沙尘暴发生期间，民勤站近地层要素存在明显的多尺度特征，其中风速存在约2.5 h和1 h左右的2个周期，PM10浓度存在约为1.5h的主周期，20 m高度处扰动气温的主周期与近地层风速的主周期相同，相对湿度不存在小于3.5 h的主周期。②与2.5 h左右尺度的风速信号相比，1h左右尺度的风速信号提前3h出现，这意味着沙尘暴发生发展期间近地层风速存在明显的逆尺度发展特征；与近地层风速和PM10浓度信号相比，1h左右尺度的扰动气温信号提前出现，并在沙尘暴出现阶段逐渐减弱。③在沙尘暴出现阶段，近地层风速与PM10浓度信号呈同位相变化，而与气温扰动信号存在明显的位相差，这可能意味着沙尘暴发生时重力波的发展对起沙过程起到重要作用。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-06-07 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 提出了一种混合小波变换和卷积神经网络模型的时序数据自动寻峰方法，可用于光变曲线峰的快速识别，从海量数据中快速发现潜在暂现源。在硬 X 射线调制望远镜真实观测数据上的实验结果显示，相比于光谱寻峰、化学谱寻峰等问题中常用的小波变换寻峰方法，该方法得出的寻峰查准率提升了 42%，F1 值提升了 41.3%，误报率降低了 42.1%，而寻峰时间仅增加了0.18 s，基本满足实时检测的要求。 所得结果证明了该方法在光变曲线寻峰问题上的有效性。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 选取青海省35个气象站观测数据，基于CHEN-WENG感热系数方案，计算了1980—2017年青海省地表感热通量。利用小波分析、Mann-Kendall突变检验和经验正交函数法（Empirical Orthogonal Function，EOF），对感热通量的时空变化特征及其影响因子进行分析。结果表明：（1）1980年以来，青海省全年和各季节感热通量总体上均呈上升趋势，并具有28 a的主周期和约18 a的副周期，冬季的周期变化较为复杂；（2）全年和各季节感热通量与地气温差存在显著相关性，2004—2017年受地气温差增大的影响上升；（3）全年、春季和秋季感热通量与风速存在显著相关性，1980—2004年受风速减小的影响感热通量下降；（4）夏季降水与感热通量呈显著负相关；（5）从空间上看，全年以及春季感热通量呈现出显著的东西分异，秋、冬季表现出一定程度的南北分异。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-06-28 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用19572019年山西省27个气象站点逐日降水数据，使用小波分析等方法对山西省暴雨时空分布特征进行分析，并基于自然灾害理论使用决策分析法（AHP）进行暴雨灾害风险评估。结果表明：（1）从时间尺度上看，山西省暴雨发生时间呈现周期性和季节性；暴雨年际变化存在4 a、9 a、14~15 a和27~28 a 4个时间尺度震荡，且震荡周期在缩短，暴雨发生的频次呈增加趋势；暴雨季节分配不均匀，多集中在夏季且形成暴雨灾害的几率较大，每年68月期间累积暴雨日数占全年比重高达85.23%，其中7月占比最大，达到45.18%。（2）从空间尺度上看，暴雨多发生在山西省中南部和海拔较高的山区，整体呈现出由东南向西北递减的规律，地区差异明显；以恒山为界，以南区域强降水发生的概率以及暴雨量普遍要高于北部区域，其中垣曲、五台山、阳城年平均暴雨量在65 mm以上，累积暴雨日数超过60 d。（3）通过对山西省暴雨灾害风险进行评估，发现山西省暴雨灾害综合风险等级空间上呈现出由南向北逐渐递减的趋势，运城盆地东北部属于高风险区，而山西省东北、西北地区则属于低风险区，其余大部分地区属于中风险区和次高风险区。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2020-06-19 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 根据巴尔喀什湖年平均湖水位、伊犁河中下游径流以及流域气象数据，采用线性倾向率、小波时频分析等方法，研究了巴尔喀什湖1880—2016年平均水位变化特征及规律，针对湖泊水量平衡分析得出伊犁河下游径流量是控制湖水位变化的关键因子，通过交叉小波进一步分析了影响湖水位变化的各种气象因素。结果表明：① 巴尔喀什湖水位在2002年左右发生了突变，并存在以83a为中心尺度的主周期，该尺度下水位变化的平均周期为54a左右，经历了3个丰枯转换时期，今后将逐步进入枯水期。② 交叉小波分析表明，自然状态下降水是影响湖水位变化的主要原因；径流与气温的共振周期相位在20世纪80年代末发生了由负向正的转变，指示气温升高对湖水位的综合影响表现为由蒸发损耗转变为融水补给增加。③ 大气环流因子通过控制降水，从而影响研究区内入湖径流和湖水位变化，北大西洋涛动（NAO）相较南方涛动（SOI）与径流的关系更为紧密，对湖水位变化的影响较大。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2018-11-08 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 依据安康气象局安康站1953—2015年逐日降水量和太阳黑子逐年相对数，利用Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析等方法，对安康地区近63 a降水变化特征及其与太阳黑子相对数关系进行了分析。结果显示：近63 a安康地区年降水量以及夏季降水整体呈增加趋势，增加量分别为 0.99 mm·a-1、1.65 mm·a-1，春季、秋季和冬季降水整体呈下降趋势，减少量分别为0.26 mm·a-1、0.35 mm·a-1、0.06 mm·a-1，降水集中分布在夏季和秋季。年降水距平极值与太阳黑子相对数峰谷值主要存在0~3 a滞后；近63 a安康地区年降水有显著3 a和28 a的变化周期，与太阳黑子相对数的9 a变化周期存在一定差异。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于疏勒河流域敦煌站、瓜州站和玉门站19512020年气温实测数据，采用线性倾向、累计距平、Mann-Kendall检验等方法，分析各站气温时空变化特征。结果表明：（1）疏勒河流域各站平均气温均呈显著上升趋势，倾向率排序表现为：敦煌站（0.244 ℃(10a)-1，P瓜州站（0.209 ℃(10a)-1，P玉门站（0.195 ℃(10a)-1，P<0.05）。（2）敦煌站、玉门站四季平均气温呈显著上升趋势；瓜州站春季、秋季、冬季平均气温呈显著上升趋势，夏季平均气温呈不显著上升趋势。（3）疏勒河流域各站平均气温突变年份分别为1998年、1997年和1995年；第一主周期分别为58 a、30 a、13 a。（4）疏勒河流域全年及四季平均气温从东向西逐渐升高，不均匀系数和集中度均呈下降趋势。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2018-11-08 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于1957—2013年克里雅河源流区兰干水文站径流、气温、降水观测数据，运用小波分析、M-K突变等方法，以时间序列进行非线性、多尺度响应分析。结果表明：①克里雅河径流量和气温呈非线性显著上升，降水量和蒸发量略有上升。②在年际尺度上，源流区径流存在8 a周期，气温、降水存在12 a周期；在年代际尺度上，径流存在22 a周期，气温、降水、蒸发量存在28 a周期，同时蒸发量还存有22 a周期。③在年际尺度上，径流与降水成正相关，而与气温、蒸发量成负相关；在年代际尺度上，径流与气温相关性更高，受气温影响更显著。④在周期振荡上，气温与蒸发量具有一致性；在对气候变化响应上，径流对气温、降水、蒸发变化呈交错滞后响应，该模式对克里雅河径流有削丰补枯的调节作用。⑤与乌鲁木齐河相比，克里雅河径流较乌鲁木齐河在突变时间上存在近10a滞后，20世纪90年代克里雅河流域气温的异常偏低是引起突变滞后的主要原因。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2018-09-03 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用新疆北部地区（下称北疆）41个气象站1961—2014年月平均气温资料，运用线性倾向率、滑动平均、基于ArcGIS的混合插值法、累积距平分析、Mann—Kendall突变检验，基于Matlab的Morlet小波分析等方法对北疆地区年及季节气温变化进行分析。结果表明：① 北疆地区年及季节平均气温出现多次冷暖波动，均呈显著增温趋势。其中，年及春、夏、秋季从20纪90年代以后增温显著，冬季20世纪80年代以后增温显著。② 北疆地区年平均气温倾向率为0.35 ℃•（10a）-1，增温幅度较大区域主要在准噶尔盆地、塔城地区及富蕴。③ 北疆地区年及四季平均气温均发生突变。其中，年、春、夏、秋季平均气温突变主要发生在20世纪90年代，冬季气温突变主要发生在70年代末。④ 北疆地区年平均气温在近54 a存在27 a主周期和14 a次周期，气温冷暖交替，周期表现具有全域性。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2018-11-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 干旱内陆河出山径流及其影响因素分析对于流域水资源评价、流域经济生态安全保障具有重要意义。本文基于1960—2012年塔里木河流域“三源流”与黑河流域的出山径流、降水、气温资料，以及四个全球气象指数监测数据，采用小波分析方法研究了各水文气象要素的周期特征，以及流域出山径流对气象要素与气象指数的响应特征。结果表明：（1）各水文气象因子多具有1~2个显著周期，周期多在2~7 a尺度范围内。（2）叶尔羌河、黑河出山径流与流域降水分别在6~17a、2~16a周期上关系显著。各出山径流与流域降水、气温的多尺度共振周期性差异，反映了各径流来源构成及其与气象要素年际动态方面的差异。（3）各流域出山径流对气象指数的响应特征不同，这在显著时频域以及径流响应时滞等方面均有表现。本文研究可为气候变化条件下干旱内陆河流域生态-水文过程响应及水资源管理提供依据。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2018-07-09 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 针对阈值和阈值函数的调节参数取值问题，提出一种基于人工蜂群优化算法的带参新阈值函数的信号去噪算法。首先，验证带参新阈值函数的连续性、高阶可微性、参数可调性；其次，根据最小均方误差（MSE）策略，利用人工蜂群优化算法优化各分解层的阈值和调整参数，得到最优去噪信号。最后，利用信噪比（SNR）、MSE指标验证信号的去噪效果。实验结果表明：人工蜂群优化算法选取的阈值参数和新小波阈值函数可以有效地对带噪信号去噪。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2018-11-08 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于1960－2017年呼伦贝尔草原6个气象站点的逐日气象数据，计算与区域水旱寒热密切相关的13个表征气候变化的指数，利用线性拟合法、Mann-Kendall 检验、Sen’s斜率估计和小波分析等方法，分析呼伦贝尔草原极端气候事件的发生趋势与时空格局。结果表明：①表征极端高温指数的夏日日数、暖夜日数、暖昼日数、暖持续日数分别以3.53 d•（10a）-1、4.09 d•（10a）-1、3.1 d•（10a）-1、2.67 d•（10a）-1的速率显著上升（P<0.01）;而表征极端低温事件的指数霜日日数、冷夜日数分别以3.22 d•（10a）-1、2.9 d•（10a）-1的速率显著下降（P<0.05）。②极端温度的突变开始于20世纪90年代，变暖速率最快的区域位于研究区的东北部，在近58a的时间尺度上各项极端气温指数显著周期集中于2~9 a。 ③研究区内5d最大降水量、持续湿润指数分别以5 mm•（10a）-1，0.2 d•（10a）-1的速率呈现出显著下降趋势（P<0.01），持续干燥指数呈现微弱上升，年总降水量和降水强度呈现下降趋势，但并不显著。④表征极端降水事件的指数（普通日降水强度、年湿期降水总量、干燥指数、5 d最大降水量）在南北方向上以研究区的中轴线为界，东部地区干燥指数下降，年总降水量显著上升，具有变湿的趋势；西部地区持续干燥指数增加，持续湿润指数显著减少，呈现出变干的趋势。降雨指数突变点分布并未发现统一规律，显著周期集中于2~7 a。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-04-01 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 基于山西北部28个国家气象站点，1972—2020年逐日降水资料，选用8个极端降水指数，采用线性回归、Pearson相关分析、连续小波和交叉小波变换分析等方法，研究了山西北部极端降水的时空变化及其与大气环流因子的相关性和周期特征。结果表明：（1）在时间上，山西北部8个极端降水指数都是在20世纪70年代后期和21世纪00年代后期到10年代，年总降水量（PRCPTOT）、中雨以上日数（R10mm）、强降水量（R95P）、极强降水量（R99P）、1 d最大降水量（Rx1day）、5 d最大降水量（Rx5day）均增多，日降水强度（SDII）显著增强，持续湿期日数（CWD）也略有增多。整个20世纪80年代降水异常偏少。（2）在空间上，极端降水指数呈从东北向西南地区逐步增加的态势。从站点趋势变化来分析，大多数站点的极端降水指数呈上升趋势，其中，上升趋势最显著的站点均位于忻州市境内西南部。朔州市境内和忻州市东南部站点PRCPTOT 和SDII 都呈增加趋势，但CWD则呈减少趋势，由此说明朔州市境内和忻州市东南部地区发生极端降水事件的概率较大。（3）通过小波变换分析发现，1990—2020年山西北部极端降水指数表现出约4 a左右的周期特征。在选取的大气环流指数中，北大西洋涛动指数（NAO）对山西北部极端降水影响最明显，NAO越大，PRCPTOT、R10mm、R95p、R99p、Rx1day、Rx5day、SDII则越小，同时CWD也越少，山西北部产生少雨干旱的几率较大，反之，易发生多雨、洪涝现象。研究结果可为山西北部气象灾害的防御提供科学理论依据。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2018-09-03 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 结合降水量、湿地蓄水量以及水面面积数据，研究扎龙盐沼湿地近年来的旱化特征及其对湿地演替的影响。结果表明：近年来，扎龙湿地呈现出持续干旱的状态是多种要素综合作用的结果。1970年以前，研究区的旱涝情况主要受自然环境的影响（降水量的年际变化、厄尔尼诺事件以及太阳黑子周期性变化等）；1970年以后，湿地的旱涝程度是自然环境与人为活动共同作用的。1860—1970年，扎龙湿地旱涝变化以3~6 a和20~30 a周期为主。近半个世纪以来，扎龙湿地表现出干旱缺水的状态，其原因主要与人类活动限制了乌裕尔河上游径流进入湿地有关。扎龙湿地持续干旱缺水导致大面积沼泽消失并形成盐渍化土壤，研究区盐渍土面积已经由1979年的170 km2增加到2017年的245 km2，并且有相当一部分土壤盐渍化过程发生在湿地核心区。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-09 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 根据新疆北部40个站点1961—2016年逐日气温、降水数据，采用数理统计、倾向率法、Mann-Kendall突变检验和小波分析等方法，研究北疆地区近56 a气候变化特征、变化趋势以及变化的空间差异。结果表明：在研究时段内，气候总体呈气温升高、降水量增加的暖湿化趋势，年平均气温以0.34 ℃·(10a)-1速率上升，年降水量递增速率12.05 mm·(10a)-1；Mann-Kendall突变检验显示，气温在1991年发生突变后升高，降水量1987年出现突变后逐渐增多；年平均气温变化表现出6 a、14 a和28 a周期性规律，降水量变化有4 a、12 a和22 a的规律；在空间上，气温增速东西大于南北，降水量增量山区多于平原和盆地，西部多于东部。
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