气候统计气候突变检验.ppt

气候统计气候突变检验
概述
口从历史资料看,全球气候已经历了各种时间
尺度的巨大变化;
口未来,可以预测还将变化不息;
口气候的变化有渐变和突变两种形式:
■气候的渐变表现在相当长时间内在某一相对稳
定态附近振动;
气候的突变则是相对稳定态的不连续跳跃
摘自李建平(1993)
概述——一什么是突变?
口突变可以理解为一种质变,即当一种量变达
到一定的限度时发生的质变
口在气象学范畴内,即在天气过程的变化中存
在的某种不连续现象,这种不连续性称为突
变
口气候突变泛指气候从一种状态到另一种状态
的较迅速(跳跃性)转变的现象。
口又可以称之为气候跃变
气候跃变 (climatic jump)和突变( abrupt change
在英文文献里,大多数情况下,所谓 abrupt change,是特
指全球变暖过程中北大西洋温盐环流停顿或减缓而导致的相对突
然的变冷事件。近年来则有人用 Rapid change,以避免 abrupt可能
引起的歧义。
Great ocean conveyor belt
在中文语
境里,“突变”似
乎更深入人心
基于对英文本意
的理解,我推荐
大家在气候分析
中使用“跃变”
2 warm shallow
出!
摘自严中伟(2007)
概述——突变的统计学含义
口从统计学的角度而言,突变现象可以定义为
从一种统计特性到另一个统计特性的急剧变
化
口通常就是考察统计特征值(统计量)的变化:
如平均值和方差。
概述——突变的原因分析
口根据突变的原因,突变可划分为两类:
■一类是简单突变,常发生在天气系统内部,即
不考虑系统边界外力影响下或外界气候系统没
有大的变化情况下出现的突变。
口如初霜冻、季风爆发等。
口这类突变常有周期变化,如年变化周期
■另一类为由于外力的突变是天气过程发生突变
这类突变现象没有规律性。
概述——突变的原因分析
口气候突变是目前长期天气过程变化研究的重要方面。
口此外,由于台站的迁移也会导致气象要素资料中出
现突变现象
■通过对突变现象的分析可判断历史上何时发生过迁站。
口综合以上方面,在判断气象要素出现突变时,应分
清
■自然气候变化造成的突变;
■由于人为迁站等因素造成的突变。
MA
Shaw ingan
Sherbr。 oke airport
1900191519301945196019751990
Sherbrooke airport
2+ Sherbrooke downtown
1900191519301945196019751990
Annual mean daily minimum temperature time series at two neighbouring sites in
Quebec. Sherbrooke has experienced considerable urbanization since the
beginning of the century whereas Shawinigan has maintained more of its
rural character
Top: The raw records. The abrupt drop of several degrees
in the sherbrooke series in 1963 reflects the move of the
instrument from downtown sherbrooke to its suburban
airport. The reason for the downward dip before 1915 in
the shawinigan record is unknown.
Bottom: Corrected time series for sherbrooke and
Shawinigan The sherbrooke data from 1963 onward are
increased by . The straight lines are trend lines fitted
to the corrected Sherbrooke data and the 1915-90
Shawinigan record.
注意事项
口目前,突变统计分析并不十分成熟;
日在应用中存在一些问题:
如虽然对气候序列已分析出存在突变,但由于没有合适
的物理机制支持
i不明确造成突变的原因,将难以
解释造成突变