近50年海表温度的多时间尺度分析

根据1951～1999年完整可靠的海表温度(SST)资料,利用墨西哥帽小波和Morlet小波变换分析近50 a SST的突变点以及多时间尺度结构.结果表明,两种小波都十分明显,并有效地揭示了近50 aSST的不同层次的奇异点及其多时间尺度精细结构.Nino各海区的海温距平(ΔTss)序列具有多层次的时间尺度结构,存在着准4 a,4～10 a和20 a左右尺度的周期变化,24 a左右的较大时间尺度和8个月以下的小时间尺度周期信号较弱.Nino各海区的SST变化表现为多层次多时间尺度的冷暖结构特征;近50 a海温总的变化趋势变暖.     

中国南海南沙海区沉积物中细菌16SrDNA多样性的初步研究

通过构建并分析中国南海南沙海区沉积物中细菌16S rRNA基因文库,对其遗传多样性进行了研究.发现沉积物中细菌16S rRNA基因主要来自变形细菌(Proteobacteria)的δ-,γ-,α-亚族和浮霉状菌目(Planctomycetales)等类群,所获的16S rRNA基因的序列与GenBank中已知的细菌16S rDNA序列差异较大,这一结果表明在中国南沙海区沉积物中存在丰富的微生物多样性,并潜藏着特有的微生物资源.     

拉尼娜与自然灾害

拉尼娜和厄尔尼诺,是赤道中东太平洋海区表层水温分别比正常年份偏冷(海温负距平)和偏暖(正距平),且持续一定时间的一种自然现象。可以肯定地说,不论在厄尔尼诺年或拉尼娜年,世界上气象灾害都是会有的,但程度上会有很大不同。这主要是由于拉尼娜年份赤道太平洋海温分布形势和正常年份是一致的,即西暖而中东部冷,而厄尔尼诺年,整个热带太平洋海区温差却很小。而且,拉尼娜年赤道太平洋海区大范围上升和     

温度对羊栖菜生长的影响

2006年10月至2007年6月,在浙江苍南渔寮湾人工养殖海区进行了温度对羊栖菜生长影响的实验.在整个栽培期中出现秋季和春季两个快速生长期,第一个快速生长期出现在10-11月,第二个出现在3-4月.经过210 d的养殖,平均长度达到1.4m,平均株重量为1.4 kg.养殖个体繁殖盛期出现在5月底-6月上旬达到.根据试验结果,初步认为在表层水温为2-29 ℃的范围内,生长温度4-25℃,生长适温范围4-23.5℃,最适温度为14～21.6℃,生长适温代表值17.8℃.     

利用卫星数据分析南大洋夏季表层水叶绿素和温盐年际分布特征

基于中国南极考察第16和第21航次现场走航观测的数据,从卫星遥感获得资料分析了南大洋夏季海表层水的叶绿素和温盐在1999-2000年和2004-2005年间的年际月平均变化.结果表明:南大洋叶绿素分布呈现随时间变化向岸梯度递增,高值区主要在冰边缘、岛屿附近和陆架海域;海表层水温由南向北呈现明显的随时间变化梯度递增,2℃等温线随年际变化南移至66°S,在南极辐散带和0经度断面上有明显的SST高值区;表层水的盐度呈不规则的盐度值或高或低的空间块状分布.从生产力和温盐三方面佐证了南大洋上升流的存在.     

利用卫星数据分析南大洋夏季表层水叶绿素和温盐年际分布特征

基于中国南极考察第16和第21航次现场走航观测的数据,从卫星遥感获得资料分析了南大洋夏季海表层水的叶绿素和温盐在1999—2000年和2004--2005年间的年际月平均变化．结果表明：南大洋叶绿素分布呈现随时间变化向岸梯度递增,高值区主要在冰边缘、岛屿附近和陆架海域;海表层水温由南向北呈现明显的随时间变化梯度递增,2℃等温线随年际变化南移至66°S,在南极辐散带和0经度断面上有明显的SST高值区;表层水的盐度呈不规则的盐度值或高或低的空间块状分布．从生产力和温盐三方面佐证了南大洋上升流的存在．     

LSTM模型在京津冀干旱预测应用中的研究

在多时间尺度上对京津冀的旱情进行准确地预测可为当地抗旱提供有效支撑。基于1961—2019年京津冀22个气象站点的降水、气温、平均湿度等多个气象因子数据,计算标准化降水蒸散发指数(standardized precipitation evapotranspiration index, SPEI),并构建长短时记忆神经网络模型(long short-term memory model, LSTM)对多时间尺度的SPEI(SEPI-3、SPEI-6、SPEI-9、SPEI-12和SPEI-24)进行时空预测。采用平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和决定系数(R²)对预测模型进行精度评估。结果表明在唐山气象站上,LSTM模型对多时间尺度SPEI(SEPI-3、SPEI-6、SPEI-9、SPEI-12和SPEI-24)值的预测效果较好。在时间序列预测方面,LSTM模型的预测精度随着SPEI的时间尺度增加而逐渐提高,其中LSTM模型在3个月和24个月SPEI时间尺度上的MAE分别为0.473和0.197,RMSE分别为0.627和0.260,R²     

基于去趋势波动分析的降雨演变特性研究

降雨是地区水资源的主要来源,研究其长期的演变特性,对于水文水资源系统的预报、模拟具有十分重要的意义。运用去趋势波动分析法,对宝鸡市51年月降雨量序列分析,得到了定量描述降雨时间序列长期变化行为的参数——标度指数,并探讨了降雨序列的长程相关性及其内在规律性。结果表明:对应不同研究尺度,月序列波动的标度指数分别为0.268 5和0.809 7,即在大于88个月时间尺度上原序列是正相关的,在小于88个月的时间尺度上降雨序列是反相关的,体现了半干旱区降雨系统演变机理的复杂性。     

天山北麓玛纳斯河径流规律的分析

采用Morlet小波函数,对玛纳斯河年径流时间序列变化特征进行了多时间尺度分析,并利用小波变换时频局部化功能,将水文序列的频率特征在时间域上展现出来,得出了各种周期的强弱和分布情况,揭示了玛纳斯河径流变化多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下的径流序列变化周期和丰枯突变点,并通过小波方差检验,得出玛纳斯河年径流时间序列存在27年、16年和22年左右的周期变化,这是玛纳斯河年径流在时间域内变化的主要特性.     

黄河流域降水序列变化的小波分析

采用1961—2000年黄河流域97个气象站点的系列资料,在分析黄河流域降水空间变化格局的基础上,采用墨西哥帽小波函数,对黄河流域近40 a来降水的季节变化和年际变化时间序列进行了小波分析,揭示了黄河流域降水变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并确定了各序列中存在的主要周期。结果表明：黄河流域多年平均降水量的地区分布既受天气系统的制约,又受地形等地理环境的影响,造成明显的地区性差异;黄河流域年降水和各季节降水均存在8~12 a左右时间尺度的多少交替,表现出明显的周期特征,其次4~6 a左右时间尺度的周期特征也较明显,夏季降水和年降水变化趋势具有较大相似性,不同时间尺度的周期特征之间有不同程度的吻合,说明夏季降水较大程度地控制着年降水。小波分析的时频局部化特性可展现降水时间序列的精细结构,为分析气候多时间尺度变化特征及短期气候预测等节水关键问题研究提供了一种新途径。     

气候变量时间序列的尺度分解的讨论

从理论和实例两方面,对采用不同方式进行气候变量时间序列的尺度分解时,所得结果出现的差异及其原因进行了分析讨论。结果表明,采用不同时间分辨率的序列进行时间尺度分解的结果的真正物理意义是有差别的。另外,个例分析还发现,对时间分辨率高的序列进行时间尺度分解产生的截断误差较小,而时间分辨率低的序列的截断误差较大。     

台湾海峡北部海区1998年2～3月温、盐的断面分布特征

根据１９９８年２～３月台湾海峡北部海区的ＣＴＤ资料,进行温、盐断面分布特征的分析,结果表明：在研究海区的西部,上层存在一支低温低盐的沿岸水,使得各断面中的等温线和等盐线均向岸下倾;在研究海区的东部,温、盐呈垂直均匀,而且具有高温高盐的特性．     

基于Libmodbus的走航式海表温度传感器总线协议设计

针对船用海水表层水温观测以人工观测为主的现状，基于跨平台的Modbus库Libmodbus的走航式海洋表层水温监测系统，通过在船舶一侧布放处于船舶吃水线范围的水温传感器来采集表层水温信息。采用RS485/Modbus协议实现多站多点联网，构成分布式系统，进行海水表层温度的自动采集。上位机基于Modbus-RTU协议，并添加循环冗余校验以保证其对水温传感器的远程控制和表层水温信息采集功能的可靠性、安全性。该系统不仅运行稳定，操作简单方便，还具有可移植性和可扩展性。实验结果表明，该系统可以稳定可靠地监测海洋表层水温，实现表层水温的随船在线测量。     

基于小波变换与组合模型的网络流量预测算法

针对网络流量在以不同时间尺度分析时呈现不同特性给流量精确预测带来的困难,提出一种基于快速小波变换和季节差分自回归滑动平均组合模型的多分辨分析预测算法.采用小波方法对网络历史流量进行分解以分析不同时间尺度下的流量相关结构,根据不同时间尺度下的流量时间序列的周期性和自相似性,分别选择合适的模型建模用于预测.使用小波方法对各序列的预测值进行重构,得到原始流量的预测结果.仿真结果表明,所提预测方法比同类预测方法具有更高的精度.     

呼和浩特市80余年气温序列的小波分析

利用小波变换时域局部性的特点，对呼和浩特市1915～2000年冬季和全年的平均气温时间序列资料进行了小波分析。研究了呼和浩特市在不同时间尺度上的气温状况，指出气温变化的阶段性、周期性和突变性等特征，揭示了长期的气温变化规律，呼和浩特市冬季气温时间序列主要存在7年左右和2～3年左右的周期振荡，在较大的时间尺度上，较为明显的气温突变点位于1933年、1955年、1975年和1993年左右；全年平均气温时间序列主要存在13年左右和5年左右的周期振荡，在较大的时间尺度上，气温突变点位于1930年和1970年左右，有一个明显的偏冷期。预测呼和浩特市冬季和全年气温在较大的时间尺度上将继续维持偏暖的趋势。     

基于小波变换的福州市降水量变化研究

利用福州市1951-1990四十年月降水量资料, 对其年降雨量距平进行小波变换, 采用Morlet变换小波函数, 分析了四十年降水量时间序列的多时间尺度特征和突变特征. 研究结果表明, 福州市降水量主要表现为年际尺度的周期变化, 25a的主周期的特征比较明显, 存在许多振荡中心, 为深入研究降水量的多时间尺度特征变化提供了很好的分析手段.     

基于小波分析的黄河源区年径流变化分析

根据流域特点,把整个黄河源区划分三部分,分别运用小波分析对各部分的年时间序列和年径流序列进行了分析。通过小波分析图显示了河源区年均流量变化的多时间尺度结构;不同时间尺度下年均流量的周期强弱变化和分布情况,以及突变点的位置分布。根据小波方差检验得出的主要周期可对未来年均流量变化进行预测。     

南沙海区温度细结构正态性检验

对南沙海区观测得的部分温度脉动一深度序列作了正态检验。检验时先用根据序列的自回归模型构成的滤波器滤去序列元素间之相关性产生白噪声序列,而后用Ｘ＾２－拟合优度检验法对此白噪声序列作正态性独立同分布检验并对偏度与峰度作了检验。检验结果表明,除少数样本近侯正态分布外,大多数样本的分布为非正态的,这是在样本内小于内波尺度的不可逆细结构所起的作用。     

太阳黑子相对数的多时间尺度及混沌特性分析

本文将1749年1月至2016年12月的太阳黑子相对数作为研究对象,利用集合经验模态分解方法和混沌动力学理论对该观测资料进行了多时间尺度和混沌特性分析,并对比了太阳黑子相对数和其剔除周期成分或混沌成分后的时间序列的分析结果.结果表明,太阳黑子相对数由周期成分、混沌成分和趋势成分组成,有着明显的多时间尺度和混沌特性,太阳黑子活动规律由产生周期性活动的物理机制和混沌动力学因素共同作用的结果.在进行多时间尺度分析时,剔除其混沌成分,不影响多时间尺度分析结果.在进行混沌特性分析时,太阳黑子相对数比其剔除周期成分后的时间序列的混沌特征更明显.     

基于时间序列的水量分析模型

本文利用时间序列的分解，结合洞庭湖城陵矾水文站2006年10月至2009年2月的月平均水位，对数据序列的长期趋势、循环因素、季节因素以及随机波动进行了分析。