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《第28届中国气象学会年会——S5气候预测新方法和新技术》2011年
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湖南1961-2010年雨日变化趋势的分形研究

李巧媛  
【摘要】:对降水变化的研究中,对雨日变化的研究相对较少,本文利用1961-2010年湖南24个代表台站的降水资料,运用分形理论和R/S分析法,并以气候趋势系数、气候倾向率、累积距平百分率、信噪比检验等方法为辅助,研究了湖南省内湘西北、湘北、湘中、湘西南、湘东南等五大区域年雨日的气候变化趋势。本文中的降水资料为此时段内湖南24个代表台站的08-08时逐日降水实况资料,雨日为日降水量大于0.0毫米,不包括"有雨无量"的日数,即不包含T量降水。雨日中包括固态降水日,即包含降雪日。各区域年雨日为该区域内各代表台站年雨日的平均值。研究表明:虽然湖南五大区域年雨日变化存在一定的区域差异,具体表现为湖南东部年雨日变化较慢,西部变化较快,但湖南五大区域未来的年雨雨日变化趋势有较高的自相似性;各大区域未来年雨日的变化趋势与近几十年的趋势相反,呈增加趋势。各区域的Hurst指数等级均小于0.5,表明湖南各地区年雨日变化的时间序列有长期相关性,且表现为反持续性。各区域的反持续性的强弱存在一定的区域差异,湘东南、湘中的Hurst指数等级为-4,表明这两个区域未来的年雨日的增加趋势不明显;湘西南、湘北、湘西北这三个区域的Hurst指数等级均为-3,表明这几个区域未来年雨日增加的趋势较另外两个区域明显。为了更全面的研究湖南未来年雨日的变化,运用20a移动Hurst指数、各时段累加Hurst指数两项试验,对未来湖南年雨日的变化趋势、其转折与突变等进行了预测。研究结果显示:湖南各区域的年雨日变化趋势比较一致,但其变化速率存在一定的区域差异。20a的移动Hurst指数变化有一定的周期性变化,最近20a的Hurst指数都较小,表明未来的20年内各区域年雨日有较明显的增加趋势。各时段累加Hurst指数变化表明,时间序列的长短对Hurst指数存在较明显的影响,同时这种影响是没有一定关系的,即年雨日的变化并非直线式的。从气候变化倾向率来看,湘西北、湘北、湘中、湘西南、湘东南未来年雨日的变化速率依次为-8.3d/10a、-6.8d/10a、-3.9d/10a、-9.3d/10a和-3.6d/10a,其中湘西南年雨日减少最快,湘东南年雨日减少最慢。对年雨日的年际变化的信噪比检验结果表明,1961-2010年间,湖南各大区域中仅湘东南在1963年前后出现了一个突变,其他各区域仅存在年雨日的气候变化转折,没有突变点。
【作者单位】:湖南省气象台
【分类号】:P467

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