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年代际变化的分类(和相关文献)

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新浪微博达人勋

发表于 2020-9-24 13:21:54 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 伽蓝鸟 于 2020-9-24 13:29 编辑

本科毕业论文就在写年代际变化;博士期间做得很杂,气候态、年代际、年际、季节内、天气尺度都做过;现在是博后了,又继续做回了年代际变化。。
可能是因为年际变化早就被做得差不多了吧,越来越多的人关心起了年代际变化。
被问过几次,年代际变化要怎么做。
在做年代际变化之前呢,首先要搞清楚有哪些年代际变化。
至少有这么几类:(1)均值的年代际变化,(2)相关关系的年代际变化,(3)趋势的年代际变化,(4)周期的年代际变化,(5)主导模态的年代际变化,(6)方差的年代际变化。
每个方向我都举个例子,也附上相关的文献作为参考。


(1)均值的年代际变化
均值的年代际变化是做得最多的一种,是说某个时间序列的均值,出现了年代际突变。例如说南海夏季风撤退日期在2005/06年之后出现了明显的年代际偏晚,推迟了约半个月(Hu et al. 2019 CD)。
均值.png
研究均值突变的统计方法,例如M-K突变检验、滑动T检验。我昨天写了个帖子,讲M-K不适合多个突变点,代码在那个附件里(http://bbs.06climate.com/forum.php?mod=viewthread&tid=97390)。
分析均值突变的成因也比较简单,直接对比这两个年代就行了,可以看我那篇CD的稿子。


(2)相关关系的年代际变化
这个是看两个变量之间年际关系的年代际变化,比如说相关系数从显著突然掉到了不显著。
最著名的例子就是ENSO-印度季风关系的年代际减弱(Kumar et al. 1999 Science)。
相关.png
到现在大家还没完全理解为啥会出现这种年代际变化,大概有五种解释(外强迫、ENSO自身特征、其他年际变率因子、年代际内部变率、随机气候噪音)。
夹杂点私货,之前刷过一篇稿子讲南海夏季风爆发和越赤道气流关系的年代际变化(Hu et al. 2018 IJC)。
解释这种年代际变化的时候,常常需要跟前面讲的均值年代际变化相联系。
有个坑就是,滑动相关可能会显示出虚假的年代际变化,所以需要测试不同的滑动步长不会影响结果;以及,可以用其他统计方法比如小波交叉谱更进一步确认。


(3)趋势的年代际变化
这块最著名的工作,当然是全球变暖的停滞hiatus啦。
这张图引自Wei et al. (2015 JAS),可以看到全球变暖在1998年之后暂停了下,当然后来又开始加速变暖了。
趋势.png
说实话我没做过这个,所以没啥太深的体会。谢尚平老师最近有篇很好的综述,来总结全球变暖停滞(Xie and Kosaka 2017 CCCR),讲了两种分析观点。


(4)周期的年代际变化
这个我也没做过,倒是读过几篇讲PJ波列主导周期变化的文章(e.g., Chen et al. 2014 JGR A)。这类问题用小波功率谱或者希尔伯特-黄谱就能看出来了。
周期.png


(5)主导模态的年代际变化
气象上常常用EOF来抓主导模态嘛,但是EOF的顺序可能不稳定、随时间变化,例如某段时间的EOF1到了另一段时间就变成EOF2了(e.g., Kwon et al. 2005 GRL)。这种年代际变化可以用滑动EOF来抓(He et al. 2017 CD)。
模态.png


(6)方差的年代际变化
这块做的人也比较少,印象深刻的是Lee et al. (2014 CD)讲北半球季风降水年际方差的年代际变化。两段时间方差是否显著不同,得用F检验来做。
方差.png

行了先写这么多吧,相关文献见附件。


附件又双叒叕传不上去了。。发帖子两点最烦人,格式排版怎么都弄不好,附件怎么都传不上去。
行吧我放网盘里了

链接:https://pan.baidu.com/s/1ycez3eX5r4dV8jQz-fRRcw
提取码:0gnq




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新浪微博达人勋

发表于 2020-9-24 14:10:35 | 显示全部楼层
楼主讲的很好,支持一下
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新浪微博达人勋

发表于 2020-9-24 15:24:12 | 显示全部楼层
赞咯,棒棒哒
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新浪微博达人勋

发表于 2020-9-24 16:49:40 | 显示全部楼层
请问楼主有小波功率谱的程序么?
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新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2020-9-24 17:19:29 | 显示全部楼层
大理段戬 发表于 2020-9-24 16:49
请问楼主有小波功率谱的程序么?

MATLAB自带小波功率谱啊,你要是想用别人写好的toolbox,我推荐这个https://www.glaciology.net/publi ... ysical-time-series/
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新浪微博达人勋

发表于 2021-3-31 08:45:55 | 显示全部楼层
这个文献压缩后,小一点

He-2017-Interannual-variability-of-eastern-.pdf.docx

3.09 MB, 下载次数: 27, 下载积分: 金钱 -5

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新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2021-6-27 15:35:58 | 显示全部楼层
!!P-J周期年代际变化是晓龙师兄的工作啊!到后来才认识的师兄
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新浪微博达人勋

发表于 2021-7-15 10:36:13 | 显示全部楼层
学习了,涨知识了
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新浪微博达人勋

发表于 2021-10-28 15:43:14 | 显示全部楼层
谢谢楼主,认真学习。
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新浪微博达人勋

发表于 2021-11-9 10:54:01 | 显示全部楼层
感谢分享!
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