基于小波分析的西安市降水周期特征研究

为了研究西安市降水周期的变化规律,通过应用Matlab、Suffer等分析绘图软件,采用Morlet小波函数对西安市1985—2016年的降水量数据进行小波变换,分析该地区年降水量的多时间尺度变化特征,并对降水量变化进行预测分析。结果显示,西安市年降水量存在3~8、9~17和18~30 a三类尺度周期变化规律,且存在4个变化周期,分别为3、6、14和28 a,其中28 a时间尺度为年降水演变主要周期,不同时间尺度具有不同循环交替,大尺度变化中存在小尺度周期变化,2016—2019年年降水量将出现偏少过程。     

建三江分局月降水量多时间尺度特征分析

以建三江分局1992~2008年的月降水量序列资料为例,采用小波理论对其进行离散小波变换,揭示月降水量序列在不同时间尺度下的时频特征和周期变化规律,为建三江分局合理制定灌溉制度和发展水稻灌溉面积提供参考依据。研究结果表明:不同的时间尺度分辨率下,建三江分局月降水量序列主要存在6个月、12个月的周期交替变化规律。     

吉林省九台市作物生育期降水量特征分析

利用吉林省九台市气象站1977—2009年水稻和玉米生育期降水量观测资料,采用线性趋势法、累计距平法、频率分析法、方差分析法对九台市作物生育期降水量特征进行了分析,研究其降雨的随机性、趋势性和周期性,揭示了降水量丰枯交替变化特点以及未来的发展趋势。研究表明,作物生育期降水量呈减小的趋势且存在着丰枯周期变化,降水量主要存在2a、11a周期。     

饶河农场42a降水序列多时间尺度分析

采用Morlet小波分析方法,对饶河农场1967~2008年42 a降水序列进行多时间尺度分析,分析其中存在的主要周期振荡和突变点。结果表明：饶河农场年降水序列存在多时间尺度的周期变化特征,年降水存在11 a和3 a的主周期,这2个主要周期的变化,主导着年降水变化的特性。同时结果也表明,自2008年以来,饶河农场降水量有逐渐减少的趋势,并会持续若干年。     

额尔齐斯河流域年降水量时间序列分析

分别采用Morlet小波分析法、R/S分析法对额尔齐斯河流域塞米巴拉金斯克、托博尔斯克两站的年降水量资料进行分析。Morlet小波分析结果表明:两站的年降水量变化表现出多个时间尺度的相对丰枯交替特征,并且两站均存在显著的16 a左右的主周期。R/S分析结果表明:两站年降水量存在明显的赫斯特现象,即降水量变化存在着持续性,未来年份降水量可能呈现增多趋势。     

近50a新兴江流域降水变化的Morlet小波分析

为研究新兴江流域年降水量的变化特征,采用了Mann-Kendall检验法和Morlet小波分析法对新兴江流域年降水量趋势变化及多时间尺度周期变化进行了分析.结果表明:新兴江流域年降水量先减少后增加,总体上呈不显著的上升趋势;年降水量存在枯—丰循环交替的周期变化,具有10 a和22 a尺度周期,随着时间的推移,周期震荡强...     

1956-2015年高邮市气温和降水量变化特征研究

综合小波分析等多种统计方法,从趋势、突变、周期多方面解析高邮市1956-2015年气温、降水量时间序列近60年的变化特征。结果表明:近60年高邮市整体呈增温趋势,线性递增率约为0.30℃/10a,年平均气温自20世纪80年代中期开始波动上升,而年降水量波动平稳,略有上升,线性递增率约为2.2 mm/10a;滑动T检验结合MannKendall检验得出气温在1998年左右出现增暖突变,未检测到降水量变异点;Morlet小波变换说明年平均气温在55a时间尺度下周期性最为显著,年降水量周期变化存在56、43、20~30、9a这4类较明显的时间尺度,其中56a周期震荡最强烈,20~30a周期性最弱;气温主周期与降水量第一主周期(56a)相关。     

近59年许昌市降水演变特征分析

利用许昌市13个降水量观测点1956-2014年的月降水量数据,结合线性回归、Mann-Kendall秩相关检验、累积距平和Morlet连续复小波分析等方法,研究了许昌市不同时间尺度降水量的演变特征。结果表明:许昌市年、雨季、旱季降水量分别以8. 7、1. 6、7. 3 mm/10a的速率不显著减少;年、雨季、旱季降水量在空间上均呈现出自东北向西南方向递增的分布格局;年降水量在1964年发生了由多到少的突变;雨季、旱季降水量在1999年分别发生了由少到多和由多到少的突变;年降水量存在着14、22、5a的第一、第二、第三主周期变化;雨季、旱季降水量同样存在着多个时间尺度的周期变化特征;根据不同时间尺度主周期判断,许昌市即将进入降水偏丰时期。研究结果可为许昌市防洪抗旱和水生态文明建设提供依据。     

基于SPI指标左江流域旱涝演变规律与趋势预测分析

为探明广西驮英灌区旱涝灾害演变机理,揭示旱涝的演变规律,选取了1983年～2018年该灌区及周边5座大中型水库的逐月降水量数据,采用标准化降水指数SPI法对降雨数据进行不同时间尺度的处理,以SPI指数表征区域历史旱涝程度,采用趋势分析并运用Morlet小波分析方法,分析灌区近年旱涝变化的周期性,预测未来旱涝变化趋势。结果表明,该灌区年降水量变化波动幅度较大,年降水呈不显著的增长趋势;降水量具有明显的阶段性特征;年降水主要分布在汛期,夏秋季节的降水过程对年降水过程影响较大。根据Morlet小波分析结果,预测未来灌区总体降水将偏多,其中春夏两季将处于丰水期,而秋冬两季将处于枯水期。     

博尔塔拉河径流与降水的集中性及关联性分析

利用1964-2012年艾比湖流域博尔塔拉河径流、降水数据,运用非参数检验、集中度、小波分析等方法研究了博尔塔拉河年径流量与降水量的集中性及多时间尺度相关关系。研究表明:博尔塔拉河年径流量及降水量均通过Mann-Kendall趋势检验,全年增加显著。通过Mann-Whitney突变检验,径流量与降水量分别在1996年和1985年发生了显著的增多突变。博尔塔拉河径流量集中度呈不显著的增加趋势,降水量集中度呈不显著的减少趋势。博尔塔拉河径流量的集中度存在6、11和14a的周期变化,而降水量集中度存在12和18a周期显著。博尔塔拉河年径流量与降水量存在多时间尺度的显著相关关系,并以正相关为主。     

基于小波变换的柳州市降水量特征研究

利用Morlet小波对柳州市夏半年、冬半年和年均降水量序列进行小波变换,结果表明：小波变换不仅能将降水量时间序列的频率特征在时间域上展现出来,清晰地给出各种时间尺度的强弱和分布情况,而且还能分析出其主要周期。其中,柳州市夏半年和年均降水量具有2年、6年、10年、18年和34年的准周期,冬半年降水序列具有2年、6年、9年、16年和35年的准周期,主汛期降水完全控制全年降水。     

基于小波分析的汀江水沙通量变化规律研究

利用1951-2007年月平均水沙通量资料,采用Morlet小波函数,对汀江上杭水文站近60年来的年际和年代际变化特征进行小波分析,揭示了汀江水沙通量的多时间尺度变化特征和突变点,并根据小波能量谱(能量集中区)所对应的主周期进行了趋势分析.计算结果表明,洪季水沙通量的多时间尺度振荡趋势和位相与水沙通量的年变化特征相一致;洪季(4-9月)和年径流量均存在18年左右时间尺度的主振荡周期,6 -9年时间尺度的次主周期;洪季(年)沙通量均存在28年左右时间尺度的主振荡周期,16年时间尺度的次主周期;经小波趋势分析,未来10 -20年,汀江水沙通量与正常值相比呈降低趋势.     

考虑变异的广西降水时空变化特征研究

基于广西22个气象台站1956年～2018年的逐日降水数据,采用经验正交函数(EOF)、Mann-kendall、小波分析法和R/S分析法等方法,对广西降水量的时空变化、周期规律和未来趋势进行了分析。结果表明,广西降水在空间上总体呈现从西南向东北先减少后增加的特点,但存在桂东北、桂南两个高值区;EOF分解得到的前三个模态可以较好地反映广西年降水的3种空间分布类型;通过多种突变方法的综合诊断,得出广西年降水在2012年发生变异。利用Morlet分析广西降水在多时间尺度下的周期变化,发现降水量序列存在3个时间尺度;广西降水量的Hurst指数大于0.5,说明未来变化呈增长趋势。     

基于小波分析的中牟县地下水位多尺度变化特征研究

根据中牟县17口地下水观测井1990—2015年地下水埋深资料,采用Morlet小波函数分析了不同尺度地下水位变化特征。研究结果表明,中牟县地下水年尺度动态变化主要存在3类尺度的周期变化规律,其中25 a左右时间尺度为地下水位变化的第一主周期,36、10 a分别为第二、第三主周期;春、夏、秋、冬4个季节尺度下,地下水动态变化均以25 a左右时间尺度为第一主周期。年尺度和季节尺度降水量周期性变化对地下水埋深变化均具有一定的相关性。     

1951-2018年河北围场地区降水的多尺度变化特征

利用1951-2018年河北围场地区气象站年降水量和同期的厄尔尼诺（ENSO）、太平洋年代际振荡（PDO）数据,采用集合经验模态分解（EEMD）和Morlet 小波分析等方法,研究了河北围场地区1951-2018年降水量的多尺度变化特征及其与厄尔尼诺和太平洋年代际振荡的关系。结果表明：1951-2018年围场地区年降水量总体上表现为增加的变化趋势,增幅为0.8 mm/10a;围场地区年降水量在时间尺度上存在显著的准4 a和准27 a的年际和年代际周期,分别与厄尔尼诺的2~7 a和太平洋年代际振荡的20~30 a周期相对应;交叉小波谱和小波凝聚谱表明,围场地区的年降水量与ENSO和PDO之间具有较好的共振周期,说明1951-2018年围场地区的年降水量可能受到厄尔尼诺和太平洋年代际振荡的影响。     

基于小波分析的断面污染负荷演变 规律研究初探 ——以松花江哈尔滨段为例

采用Morlet小波函数对松花江哈尔滨水源地站1999 } 2008年逐月断面污染物负荷量变化过程进行小波分析,以多时间尺度揭示10年间污染物负荷量年际变化关系。结果表明,1年、2年、5 年时间尺度呈现强周期交替规律,3年、4年呈现弱周期交替规律。污染物负荷量年内变化与地表径流过程基本相符;受2005年松花江污染突发事件影响,该序列存在突变点。     

浏阳河流域降水时空演变规律分析

通过线性回归、滑动平均、Mann-Kendall检验、累积距平联合滑动t检验和Morlet小波分析等方法,分析了浏阳河流域1969~2013年的年、汛期和非汛期降水的演变规律。结果表明:(1)45 a来,年、汛期降水量呈非显著性下降趋势,非汛期降水量呈非显著性上升趋势。(2)年降水量的空间分布存在不均衡性,降水量总体从东北部向西南部逐渐减少。(3)年、汛期降水量均在1992年发生显著性均值突变,非汛期降水量突变不显著。(4)年降水量均存在27 a左右主周期,汛期和非汛期降水量在时间尺度上的相位变化与年降水大体一致。研究结果可为浏阳河流域气候分析和气候预测提供参考。     

常州市降水时程演变及小波变化特征分析

基于水文部门提供的常州市雨量站1951～2010年间的逐日降水资料,利用MannKendall趋势分析法和突变检验法对常州市年降水量、汛期降水量、非汛期降水量和降水日数进行趋势分析和突变检验,并利用Morlet小波变换法分析常州市年降水量和汛期降水量的多时间尺度周期变化特征。结果表明,年降水量和汛期降水量呈上升趋势,但上升趋势不显著,降水日数呈下降趋势,且下降趋势显著。     

兰州市1951—2015年降水量变化特征研究

为了解兰州市降水量的变化特征,利用兰州气象站1951—2015年月降水量序列数据,采取线性倾向估计法、滑动平均法、累积距平法、Mann-Kendall非参数检验法及Morlet小波分析等方法分析兰州市近65年来年降水量及各季降水量的变化特征。研究结果表明：近65年来兰州市年降水量总体呈波动式下降趋势,倾向率为-8.20 mm/10年。4季中除冬季降水量呈略微上升趋势外,其余3季降水量均与年降水量变化趋势相同,呈波动式下降趋势。年降水量于1979年发生由增多至减少的突变,各季降水量变化同样存在若干突变点。兰州市降水量变化存在多时间尺度效应,其中年降水量变化的第一、第二及第三主周期分别为46年、32年及14年。目前处于第一主周期降水偏丰阶段,且在未来5~7年内仍将处于偏丰状态。研究成果可为兰州市农业生产活动提供一定的科学依据。     

基于Morlet小波分析的变化环境下大型灌区降水结构和周期特性研究

为研究变化环境下大型灌区降水结构和周期特性,以山东省某大型灌区为例,通过Mann-Kendall突变确定1964-2018年共55年降水序列的突变年份,将序列划分为环境变化前后两段。然后,以趋势分析和Morlet小波理论为基础,研究变化环境下灌区的降水结构和周期特性。结果表明,该灌区降水序列在1986年发生显著性突变,变化环境影响灌区年际降水趋势,降水量逐年减少,并且表现出15年和7年嵌套的周期性特征。研究成果可为灌区水资源管理分配工作提供一定参考。