论文部分内容阅读
在全球气候变化研究中,突变点检测是气候时间序列研究的一项重要内容,由于气候时间序列的非线性、非平稳性,使得对气候时间序列的突变点检测要求较高。特别是近年来,我国极端气候事件出现的频率有日益增大的趋势,因此,对气候时间序列突变点的检测和研究就显得格外迫切和必要。本文介绍了国内几种常用的时间序列突变点检测方法；重点介绍了国外最新提出的RJMCMC方法。并将其应用到中国武汉近50年的温度时间序列的突变点研究上,将每年日平均温度超过某一给定阈值的总天数所构成的序列定义为年极端高温天数序列。对武汉站点夏季年极端高温天数序列和冬季年极端低温天数序列突变点进行研究分析,结果显示：武汉1951—2004年间夏季气温经历了一个由低到高,再由高到低的过程,两个突变点分别为1958,1968年前后,以1958、1968年为分界点,从1951—1958年和1969—2004年出现极端高温的天数相对于1959—1968年要少一些,1959—1968年间夏季极端高温天数变化幅度较大,属于多变型气候,而其他两个时期则属于平稳性气候；而冬季武汉1951-2004年间冬季极端低温天数经历了一个“多—少—多—少”交替的过程,该时间序列有3个突变点,分别为1958、1964和1970年前后,以这三个突变点为分界点,1951—1958年和1965—1970年间极端低温出现的次数相对较多,1959—1964年和1971-2004年间出现极端低温的天数则相对较少,1951—1958年间冬季极端低温天数偏多且趋于平稳,属于寒冷型气候；1959—1964年间冬季极端天数偏少,属于温暖型气候；而其他两个时期冬季极端低温天数变化较大,属于多变型气候。历史资料表明：武汉市1906—2000年的气温变化具有明显的阶段性和突变性特征,气温在20世纪经历了低、高、低、高4个阶段目前处于高温多变时段。另外,从气温变化的周期性来看,武汉气温变化周期在12年左右,与北半球气温变化常见周期13年相接近。因此,得到的结果与历史资料基本相吻合。在此基础上,对武汉站点冬季年极端低温天数进行了简单的预测,将预测结果与一般的直接预测方法作比较,结果显示：基于RJMCMC算法的预测方法比一般的直接预测方法更有效。