海表溫度季節(jié)變化的非線(xiàn)性特征分析.pdf

1、利用自適應(yīng)數(shù)據(jù)分析方法分析海洋的觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)于研究海洋與氣候變化的非線(xiàn)性、非平穩(wěn)過(guò)程及其物理機(jī)制至關(guān)重要。本文基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)７纸?EMD)和希爾伯特-黃變換(HHT)方法,重點(diǎn)研究了海洋表層溫度(SST)季節(jié)變化的非線(xiàn)性特征及其空間分布,并建立了檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)?zāi)７纸馑玫降谋菊髂：瘮?shù)(IMF)的統(tǒng)計(jì)顯著性分析方法。
　　本文第一部分著重分析了SST季節(jié)變化的非線(xiàn)性特征。研究發(fā)現(xiàn),全球海洋SST的季節(jié)變化具有較強(qiáng)的非線(xiàn)性特征,而傅里葉變換(Fo

2、urier)等方法會(huì)將SST的非線(xiàn)性季節(jié)變化拆分為年循環(huán)和半年、四個(gè)月、三個(gè)月和兩個(gè)月等諧波,這為理解SST的季節(jié)變化及其物理機(jī)制帶來(lái)了困擾。為了了解全球SST的非線(xiàn)性季節(jié)變化特征,本文選擇了十個(gè)特征海區(qū),對(duì)2003-2011年間各海區(qū)微波遙感SST觀測(cè)時(shí)間序列進(jìn)行了EMD分析,并對(duì)所得到的調(diào)制年循環(huán)(MAC)變化形態(tài)及其影響機(jī)制做了初步探討。
　　對(duì)每個(gè)IMF進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯著性檢驗(yàn)是進(jìn)一步理解其所對(duì)應(yīng)物理過(guò)程的基礎(chǔ)。白噪音零假定條件

3、是較為廣泛使用的噪音檢測(cè)方法之一,目的是確定信號(hào)是否顯著地區(qū)別于白噪音。然而海洋與氣候變化大多具有顯著的滯后相關(guān)特征,因此采用白噪音零假定是不合理的。本文第二部分主要發(fā)展了檢驗(yàn)IMF顯著性特征的分析方法,借助周期性變化的信號(hào)和噪音序列在不同數(shù)據(jù)采樣間隔下特征不同這一性質(zhì),提出了基于EMD的分?jǐn)?shù)采樣間隔重采樣分析方法。通過(guò)重采樣后的數(shù)據(jù)各個(gè)IMF的希爾伯特-黃譜的不同特征和加權(quán)平均頻率隨采樣間隔的變化,來(lái)判斷每個(gè)IMF是否能夠區(qū)別于噪音所