基于DFA的雷暴日时间序列分形特征分析
杨天琦1
邱洋2
江珂3
1.南京市气象局,南京,2100092.许昌市气象局,河南许昌,4610003.南京信息工程大学大气物理学院,南京,210044
摘要：运用最小二乘法、非趋势波动分析(DFA)与小波变换三种方法对比分析许昌市1961-2012年52 a雷暴日时间序列的变化特性,揭示雷暴日的长程相关性及其内在规律.研究结果表明:许昌市52 a月雷暴日时间序列属于分形时间序列,存在内在的长程相关性,其雷暴日数每10 a减少1.6689天,雷暴日时间序列长程幂律相关的标度指数为0.8940,该幂律关系至少可持续17个月,并将2011年和2012年观测数据作为验证数据加以验证,结果与DFA分析结果一致;雷暴日时间序列具有2个显著的标度不变区域,存在一个突变点,反映了雷暴日系统具有复杂的物理作用机制;三种分析方法均得出许昌市雷暴日呈减少趋势的结论,最小二乘法虽然能定量计算出雷暴日每10 a的减少量,但年度尺度较大,精确度变低,而DFA和小波分析法的分析结果更加细致;但在定量描述雷暴日变化趋势上DFA法优于小波分析结果,而在分析雷暴日时序的细节分量和周期特性时小波分析更加清晰;DFA法可作为预测未来雷暴日发展趋势时长的有效方法之一.
关键词：雷暴日时间序列最小二乘法累积离差非趋势波动分析小波分析
分类号：P457.9(天气预报)
资助基金：国家自然科学基金(41175003)江苏高校优势学科建设工程项目(PAPD)
论文发表日期：2016-09-30
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 115-120 )
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