夏季平均的一个气象要素去掉年代际变化用什么滤波？

hzgloria

某一个夏季的气象要素，在进行EOF分析之前要进行滤波，因为这个气象要素已经是夏季平均了，所以请问去除该气象要素的年代际变化应该是否必须要进行滤波，然后才能开始进行EOF分析？还是说不进行滤波也可以进行EOF分析？如果要滤波，用哪种滤波？

Aires

hzgloria 发表于 2015-8-16 10:57
先特别感谢一下Aires，意思我大概懂了，现在有两个问题，就是说如果我在做EOF之前是没有进行滤波，直接对 ...

两个问题综合一下：不管你研究什么，是EOF还是更复杂的统计方法，都要看你的目的，你到底是要研究什么，没有什么东西是一成不变的，都是根据你的研究目的发生变化的，这就是你看国外文献他们也用那些常用的统计方法，但是可以“灵活”地运用那些基本的统计方法，发现了很多重要的结果。针对你的EOF问题，如果你要研究年代际变化的主要模态，我建议还是先做10年或以上的低通滤波，这样保证你分出来的模态信号一定是年代际的信号（可以从PC序列看出）。同里，如果你就要研究年际变化，就是不想看年代际，那就高通滤波，这样分解的模态一定是年际信号。如果你不滤波直接做EOF，那么分解的模态，比如第一模态，PC序列很可能既包括年际也包括年代际信号，但是它也是有意义的。因为你是直接对距平数据做的EOF，所以这表示这个场的最主要变率特征（比如ENSO，PDO）。你可以先直接做EOF，然后分析下PC序列的周期特征（可以简单做功率谱分析），你就可以知道这个主要模态的周期特征，是主要是年际还是年代际变化，然后根据的需求再做后面的处理。

Aires

rceclx 发表于 2015-8-17 00:54
赞一个！Aires讲的很清楚！还有一个问题想讨论一下：不滤波直接做EOF，如果得到的PC序列无明显的周期特征 ...

如果你对100年全球的表面气温（SAT）的距平数据直接做EOF，得到的第一模态应该是一个全球变暖模态，也就是说PC序列表现为单调增长，EOF pattern表现为全球一致增暖的pattern。第二模态可能是IPO（PDO）型的自然变率模态。对于气候研究来讲，气候数据只有两种表现型，一种是趋势型（trend），一种是振荡型（oscillation）。而振荡型才是气候系统固有的模态，它是不同气候子系统（如海洋和大气两个系统）之间的相互作用所表现的不同周期尺度上的振荡（年际／年代际）。比如最经典的ENSO型，它是海洋大气两个子系统相互作用形成的具有3-8年准周期（年际）的振荡现象。趋势型可以认为是更长的时间尺度（比如百年以上的尺度）或者是人类在工业化革命后的外强迫（比如持续二氧化碳的增加），这些对于研究年际／年代际尺度的人来说就认为是不关心的信号，可以在做EOF之前去掉线性趋势（detrend）。所以还是看你要研究什么，如果你要研究自然变率模态，可以首先去掉趋势，再距平化，然后依据你要研究的目的是不是做滤波，最后再EOF。当然如果对很长时间历史数据距平化后直接做EOF，那么第一模态很可能表现为趋势型模态，因为这是长时间历史数据的主要表现模态。

subtropical

Aires 发表于 2015-8-17 10:02
如果你对100年全球的表面气温（SAT）的距平数据直接做EOF，得到的第一模态应该是一个全球变暖模态，也就 ...

学习了，很棒的解释，我想问一下，去年代际信号除了高通滤波，还有别的方法吗？十一点滑动平均可以吗

hzgloria

rceclx 发表于 2015-8-16 09:50
LZ，在EOF分析之前，只进行数据的标准化操作，其EOF分析结果反映的是包括年际+年代际变化的气候模态么？ ...

我没有做过在EOF之前先把数据进行标准化的，我一般都是对某一个要素直接进行距平或者标准化，这个EOF程序里面直接就有，不需要EOF之前对数据先进行标准化，因为我也是EOF刚刚接触，还有好多问题不懂，也不知说的对不对！还是欢迎比较懂的人给解答一下！谢谢了！大家一起学习！@言深深@Aires

subtropical

subtropical 发表于 2016-3-6 21:59
哦哦非常感谢

不好意思，我还有个问题，就是我做十一点滑动平均的时候为什么最后两张图空白的？
麻烦您看一下是为什么...

rceclx

Aires 发表于 2015-8-16 09:12
夏季得到气候态后，再求距平就是夏季的距平信号，也就是剩下年际＋年代际信号。看你要干什么了，如果是研究 ...

LZ，在EOF分析之前，只进行数据的标准化操作，其EOF分析结果反映的是包括年际+年代际变化的气候模态么？而不同的滤波操作后可以对年际或年代际变化模态分别进行分析，是这这样么？

Aires

夏季得到气候态后，再求距平就是夏季的距平信号，也就是剩下年际＋年代际信号。看你要干什么了，如果是研究年际变化，你可以高通滤波，最简单的就是滑动平均低通滤波后，再用原序列减去低通的序列就是高通了，然后再做EOF，研究的就是年际的主要变化模态。

hzgloria

Aires 发表于 2015-8-16 09:12
夏季得到气候态后，再求距平就是夏季的距平信号，也就是剩下年际＋年代际信号。看你要干什么了，如果是研究 ...

先特别感谢一下Aires，意思我大概懂了，现在有两个问题，就是说如果我在做EOF之前是没有进行滤波，直接对距平信号直接进行EOF，和滤波后再做EOF进行分析，结果会有很大区别吗？另外还有一个问题，那我怎么知道是要研究年代际变化还是年际变化，是不是我还要先看一下该距平信号的周期特征，看一下是不是年际变化特征比较强？

lhaikun@163.com

希望楼主解决后能把下边回复的整理一下，重新编译本帖写在下边，让我等小白学习下

Aires

hzgloria 发表于 2015-8-16 11:04
我没有做过在EOF之前先把数据进行标准化的，我一般都是对某一个要素直接进行距平或者标准化，这个EOF程序 ...

距平就是相对于气候态的变化，对距平化的数据做EOF就是为了研究变率（年际／年代际变率）。标准化的目的是为了去掉量纲，比如你在对两个不同要素做SVD时就要标准化了。做单个变量的EOF，可以不用标准化，通常研究距平的变率就够了。

rceclx

Aires 发表于 2015-8-16 22:06
两个问题综合一下：不管你研究什么，是EOF还是更复杂的统计方法，都要看你的目的，你到底是要研究什么， ...

赞一个！Aires讲的很清楚！还有一个问题想讨论一下：不滤波直接做EOF，如果得到的PC序列无明显的周期特征，而表现出显著的长期变化趋势（+或-），那么如何解释这个主要模态的变率特征？谢谢！

kln

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