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奇异值分解和奇异交叉谱分析方法在华北夏季降水诊断中的应用

尤凤春 丁裕国 周煜 史印山

尤凤春, 丁裕国, 周煜, 等. 奇异值分解和奇异交叉谱分析方法在华北夏季降水诊断中的应用. 应用气象学报, 2003, 14(2): 176-187..
引用本文: 尤凤春, 丁裕国, 周煜, 等. 奇异值分解和奇异交叉谱分析方法在华北夏季降水诊断中的应用. 应用气象学报, 2003, 14(2): 176-187.
You Fengchun, Ding Yuguo, Zhou Yu, et al. Applicability of singular value decomposition and singular cross-spectrum to diagnose of rainfall in North China. J Appl Meteor Sci, 2003, 14(2): 176-187.
Citation: You Fengchun, Ding Yuguo, Zhou Yu, et al. Applicability of singular value decomposition and singular cross-spectrum to diagnose of rainfall in North China. J Appl Meteor Sci, 2003, 14(2): 176-187.

奇异值分解和奇异交叉谱分析方法在华北夏季降水诊断中的应用

APPLICABILITY OF SINGULAR VALUE DECOMPOSITION AND SINGULAR CROSS-SPECTRUM TO DIAGNOSE OF RAINFALL IN NORTH CHINA

  • 摘要: 利用1965~2000年华北5省市及相邻省73个地面观测站逐月平均降水场及北半球500 hPa高度场、北太平洋海温场资料, 采用奇异值分解 (SVD)、奇异交叉谱 (SCSA) 分析方法, 将华北夏季降水场分别与1月北半球500 hPa高度场、冬季北太平洋海温场进行了诊断分析, 得出奇异向量分布型及相互作用的耦合周期信号。在对前4对奇异向量的分析中发现, 华北夏季降水全区域为正距平时与1月北半球500 hPa高度场PNA遥相关型关系非常密切。ENSO对华北夏季降水的影响确实存在, 但华北夏季降水全区域为正距平时与冬季北太平洋ENSO关系并不明显。同时还找出了华北降水与北半球500 hPa高度、北太平洋海温场相互作用的关键区。在华北各型降水与高度场、海温场关键区相互作用的耦合周期中, 前者以准2~7年振荡为主; 后者则周期较长, 最短周期仍为准2年振荡, 最长周期为准10~11年振荡。以上结论为进一步研究华北夏季降水短期气候预测方法, 提供了参考依据。
  • 图  1  华北夏季降水场 (a) 与冬季1月北半球500 hPa高度场 (b) 奇异值分解的第1对空间分布型

    图  2  华北夏季降水场 (a) 与冬季北太平洋海温场 (b).奇异值分解的第1对空间分布型

    图  3  降水场与高度场相互作用的相关系数分布

    图  4  降水场与海温场相互作用的相关系数分布

    图  5  华北区域年降水主要空间分布型

    表  1  华北夏季降水场与1月北半球500 hPa高度场的SVD结果

    表  2  华北夏季降水场与冬季 (12~翌年2月) 北太平洋海温场的SVD结果

    表  3  SCSA方法计算耦合周期结果分析 (m=110)

    表  4  SCSA方法计算方差贡献结果分析 (m=110)

    表  5  SCSA方法计算耦合周期结果分析 (m=110

    表  6  SCSA方法计算方差贡献结果分析 (m=110)

  • [1] 丁裕国, 江志红.SVD方法在气象场诊断分析中的普适性.气象学报, 1996, 54(3):365-371. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB603.010.htm
    [2] 江志红, 丁裕国.我国夏半年降水距平与北太平洋海温异常的奇异值分解法分析.热带气象学报, 1995, 11(2):133-141. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX502.004.htm
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    [5] 陈菊英.中国旱涝分析与长期预报研究.北京:农业出版社, 1991.
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    [7] 琚建华, 邓崧, 陈兴芳, 等.冬春500 hPa高度场与中国夏季降雨场的场相关分析.热带气象学报, 1999, 15(2):154-161. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX199902006.htm
    [8] 谢炯光, 秦冰冰, 王静渊.奇异值分解方法在季降水预测中的应用.气象学报, 1997, 55(1):334-339. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB701.012.htm
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    [15] 滕莺, 朱乾根.影响中国东部夏季降水的前期海温关键区.南京气象学院学报, 2000, 23(1):55-62. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX200001008.htm
    [16] 吴洪宝.我国东南部夏季干旱指数研究.应用气象学报, 2000, 11(2):137-144. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20000222&flag=1
    [17] 王澄海, 王式功, 杨德保.中国西北春季降水与太平洋海温的相关特征.应用气象学报, 2001, 12(3):383-384. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20010350&flag=1
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    [19] 丁裕国, 江志红, 施能, 等.奇异交叉谱分析及其在气候诊断中的应用.大气科学, 1999, 23(1):91-100. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK901.010.htm
    [20] 尤凤春, 丁裕国, 周煜, 等.中国华北地区降水异常型态诊断及其气候预测试验研究.气象学报 (英文版), 2003, 待发表.
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出版历程
  • 收稿日期:  2002-02-02
  • 修回日期:  2002-05-23
  • 刊出日期:  2003-04-30

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