基于Hilbert-Huang变换的极端气温时间序列的尺度分析

作者：闫允鲁; 马皓; 罗剑平; 黄文华; 邱翔; 刘宇陆

来源：力学季刊, 2016, 37(04): 625-637.

DOI：10.15959/j.cnki.0254-0053.2016.04.002

• Hilbert-Huang变换
• 极端气温
• 多尺度
• 周期性

极端气温时间序列作为非常复杂的非线性非平稳信号由多个不同频率的信号组成,本身频谱中包含多个不同尺度特征波.本文应用Hilbert-Huang变换方法分析了2005年-2014年上海市奉贤区10年间最高气温时间序列和最低气温时间序列.通过该分析展示了Hilbert-Huang变换对非线性非稳定信号具有良好的自适应性;通过分析极端气温的时间序列原始数据来判断极端事件频率和强度变化特征;结果表明,最高气温和最低气温都有不同程度的升高.通过周期性分析,模态数和平均周期之间存在着一定的关系,各模态的平均周期变化呈现渐近的质数增长;结果还显示,最高最低气温时间序列所表现出来的平均周期性和模态能量分布大体相同.通过多尺度观察极端气温的时间序列探寻了其内在的发展规律及时空变化关系,得到了原始信号中时-频-能之间的联系.

• 单位
  上海大学; 湖州师范学院; 上海应用技术大学; 上海市应用数学和力学研究所