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摘要：利用玛多地区1956-2018年的月平均气温、降水资料，用经验函数拟合法和小波分析法对玛多地区的月平均气温、蒸发和降水的变化趋势和周期变化进行了分析研究。
关键词：气候变化；蒸发；气温；降水；Morlet小波
本文用经验函数拟合法和小波分析法对玛多地区1956-2018年的月平均气温和降水量的气候变化特征进行了分析研究。
1.数据与方法
本文使用1956-2018年的月平均气温、降水资料，在进行长期变化趋势研究中把资料序列看成由以下3部分组成的方程，即：
Y（t）=f（t）+P（t）+s（t）（1）
其中，Y（t）为长期变化趋势，它表示气象要素在多年时间尺度内显示的渐升或渐降的变化；P（t）为周期变化，它表示气象要素受天文气候因素影响所固有的日或年变化；s（t）为随机变化。本文忽略随机变化，只对长期趋势变化进行研究。在月平均气温、降水的多时间尺度特征分析中，运用小波变换方法。其小波母函数采用Morlet小波，φ（t）=e-t2/2eiwot，式中ω0为常数，时间单位为a0小波能量谱定义为不同尺度参数小波的贡献之和：E（a，b）=lWX（a，b）21/Cφa2，本文在计算中去掉了常数cφ值。采用了红噪声谱α=0.05的显著性检验。用小波方差检验出时间序列的主周期，通过绘制出的主周期小波系数图，对玛多地区未来的气温、降水变化趋势进行预测。
2.结果与分析
2.1月平均气温、蒸发和降水量
从表1可知，玛多地区一年中1—4月平均气温均在零度以下。而5月至9月平均气温则高于零度。据此，也可把玛多地区的5—9月划分为暖半年或夏半年，10月至翌年4月划分为冷半年或冬半年。5—9月的夏半年或暖半年主要以降雨为主，10月至翌年4月的冬半年或冷半年主要以降雪为主。降水主要集中在5—9月，除5月外，其他月平均降水量均>30mm，而10月至翌年4月的降雪量几乎均<10mm。
2.2月平均气温的长期变化趋势
从图l一元线性拟合曲线可看出，玛多地区除7月外，月平均气温距平均呈增高趋势。若把玛多地区一年中平均气温零度以上的5一9月划分为暖半年或夏半年，平均气温零度以下的10月至翌年4月划分为冷半年或冬半年，根据图l可知，玛多地区增温较明显的月份正好为冬半年，其中l1月近63a增加了2.9℃，夏半年增温趋势相比冬半年不明显，尤其是以夏季为代表的7、8、9月，9月甚至有降温趋势，近63a降低了0.25℃，这表明玛多地区呈现冬暖夏凉的现象。
2.3月降水量的长期变化趋势
从图2一元线性拟合曲线可看出：玛多地区在2、4、5、7、9、11月的月降水量距平在近63a呈下降趋势，其中5月下降幅度最大，近63a减少了3.17mm，7月下降趋势最小，近63a减少了0.O1mm；而1、3、6、8、10、12月系数为正，说明这几个月降水量距平值呈上升趋势，其中10月增加最大，近63a增加了8.42mm，8月增加最少，近63a增加了0.19mm。相对于气温的变化来说，玛多地区月降水量的变化规律不明显，相邻月份的降水量距平变化趋势也不一致，但从降水量距平来看，玛多地区降水量异常主要表现为降水异常偏多的情况。
3.结论与讨论
通过使用经验函数拟合法和Morlet子波变换方法，对玛多地区近63a的月平均气温、降水量变化进行了分析，初步得出如下结论：（1）近63a玛多地区年平均气温呈增高趋势。（2）近63a玛多地区年降水量呈增加趋势。（3）通过小波分析，发现玛多地区月平均气温距平近63a存在93.5月（7.79a）的主周期，月降水量距平存在88.3月（7.35a）的主周期。根据主周期小波系数实部过程线，玛多地区月平均气温在1997年后处于偏低期，月降水量距平在2009年后处于偏高期。
参考文献：
[1]王雨斐，方国华，闻昕.1956-2015年高郵市气温和降水量变化特征研究[J].水资源与水工程学报，2018（1）：92-97.
[2]张晓惠.1951-2014年重庆市主城区气温和降水的变化特征研究[D].2016.
关键词：气候变化；蒸发；气温；降水；Morlet小波
本文用经验函数拟合法和小波分析法对玛多地区1956-2018年的月平均气温和降水量的气候变化特征进行了分析研究。
1.数据与方法
本文使用1956-2018年的月平均气温、降水资料，在进行长期变化趋势研究中把资料序列看成由以下3部分组成的方程，即：
Y（t）=f（t）+P（t）+s（t）（1）
其中，Y（t）为长期变化趋势，它表示气象要素在多年时间尺度内显示的渐升或渐降的变化；P（t）为周期变化，它表示气象要素受天文气候因素影响所固有的日或年变化；s（t）为随机变化。本文忽略随机变化，只对长期趋势变化进行研究。在月平均气温、降水的多时间尺度特征分析中，运用小波变换方法。其小波母函数采用Morlet小波，φ（t）=e-t2/2eiwot，式中ω0为常数，时间单位为a0小波能量谱定义为不同尺度参数小波的贡献之和：E（a，b）=lWX（a，b）21/Cφa2，本文在计算中去掉了常数cφ值。采用了红噪声谱α=0.05的显著性检验。用小波方差检验出时间序列的主周期，通过绘制出的主周期小波系数图，对玛多地区未来的气温、降水变化趋势进行预测。
2.结果与分析
2.1月平均气温、蒸发和降水量
从表1可知，玛多地区一年中1—4月平均气温均在零度以下。而5月至9月平均气温则高于零度。据此，也可把玛多地区的5—9月划分为暖半年或夏半年，10月至翌年4月划分为冷半年或冬半年。5—9月的夏半年或暖半年主要以降雨为主，10月至翌年4月的冬半年或冷半年主要以降雪为主。降水主要集中在5—9月，除5月外，其他月平均降水量均>30mm，而10月至翌年4月的降雪量几乎均<10mm。
2.2月平均气温的长期变化趋势
从图l一元线性拟合曲线可看出，玛多地区除7月外，月平均气温距平均呈增高趋势。若把玛多地区一年中平均气温零度以上的5一9月划分为暖半年或夏半年，平均气温零度以下的10月至翌年4月划分为冷半年或冬半年，根据图l可知，玛多地区增温较明显的月份正好为冬半年，其中l1月近63a增加了2.9℃，夏半年增温趋势相比冬半年不明显，尤其是以夏季为代表的7、8、9月，9月甚至有降温趋势，近63a降低了0.25℃，这表明玛多地区呈现冬暖夏凉的现象。
2.3月降水量的长期变化趋势
从图2一元线性拟合曲线可看出：玛多地区在2、4、5、7、9、11月的月降水量距平在近63a呈下降趋势，其中5月下降幅度最大，近63a减少了3.17mm，7月下降趋势最小，近63a减少了0.O1mm；而1、3、6、8、10、12月系数为正，说明这几个月降水量距平值呈上升趋势，其中10月增加最大，近63a增加了8.42mm，8月增加最少，近63a增加了0.19mm。相对于气温的变化来说，玛多地区月降水量的变化规律不明显，相邻月份的降水量距平变化趋势也不一致，但从降水量距平来看，玛多地区降水量异常主要表现为降水异常偏多的情况。
3.结论与讨论
通过使用经验函数拟合法和Morlet子波变换方法，对玛多地区近63a的月平均气温、降水量变化进行了分析，初步得出如下结论：（1）近63a玛多地区年平均气温呈增高趋势。（2）近63a玛多地区年降水量呈增加趋势。（3）通过小波分析，发现玛多地区月平均气温距平近63a存在93.5月（7.79a）的主周期，月降水量距平存在88.3月（7.35a）的主周期。根据主周期小波系数实部过程线，玛多地区月平均气温在1997年后处于偏低期，月降水量距平在2009年后处于偏高期。
参考文献：
[1]王雨斐，方国华，闻昕.1956-2015年高郵市气温和降水量变化特征研究[J].水资源与水工程学报，2018（1）：92-97.
[2]张晓惠.1951-2014年重庆市主城区气温和降水的变化特征研究[D].2016.