氣候變化對(duì)太陽(yáng)長(zhǎng)期活動(dòng)的多尺度響應(yīng).pdf

1、氣候與太陽(yáng)活動(dòng)變化均屬于是非線性、非平穩(wěn)的復(fù)雜系統(tǒng)，因而對(duì)非線性、非平穩(wěn)時(shí)間序列氣候與太陽(yáng)活動(dòng)研究具有很大的意義。經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EmpiricalMode Decomposition，EMD）能夠迅速的將信號(hào)中不同頻率的波動(dòng)逐級(jí)的分解開(kāi)來(lái)，并有效地提取出一個(gè)數(shù)據(jù)序列的趨勢(shì)項(xiàng)。本文利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)以及各種氣候資料進(jìn)行多尺度分析，得到太陽(yáng)活動(dòng)與氣候變化的多尺度波動(dòng)周期以及它們?cè)诿總€(gè)周期的波動(dòng)特征。從高分辨率的資料來(lái)分析，太陽(yáng)活

2、動(dòng)變化存在著準(zhǔn)3a、6a、11a、22a、29a、41a、127a、178a、296a的振蕩周期；全球氣溫異常變化存在準(zhǔn)3.5a(2.8a)、 6.3a(5.9a)、14.2a(13.4a)、60a(36a)的振蕩周期，與太陽(yáng)活動(dòng)的3a、 6a、11a、22a、29a、41a(67a)的振蕩尺度相近。格陵蘭地區(qū)降水存在準(zhǔn)3a、5.6a、11a、 24a、 47.6a、 98a、235a、452a的振蕩周期，與太陽(yáng)活動(dòng)的振蕩周期相同或相近

3、。根據(jù)分辨率為10a尺度的資料來(lái)分析，東亞季風(fēng)存在準(zhǔn)30a、67a、142a、291a、648a、1313a、2620a、5070a的振蕩周期，與太陽(yáng)活動(dòng)的10a尺度上的資料分析得到的周期29a、67a、132a、259a、606a、1060a、2437a相近。將氣候波動(dòng)周期與太陽(yáng)活動(dòng)周期進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)氣候波動(dòng)的周期與太陽(yáng)活動(dòng)的周期大部分是相近的。
　　 根據(jù)氣候變化與太陽(yáng)活動(dòng)振蕩周期相近這一特征，再進(jìn)一步將氣候變化與太陽(yáng)活

4、動(dòng)振蕩相近的每個(gè)周期一一進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析。在每個(gè)與太陽(yáng)活動(dòng)振蕩周期相同或相近的尺度上，全球氣溫異常變化、格陵蘭降水、東亞季風(fēng)氣候波動(dòng)都與太陽(yáng)活動(dòng)產(chǎn)生了或正或負(fù)的交替性的相關(guān)波動(dòng)，只是在每個(gè)波動(dòng)中不同的氣候響應(yīng)正負(fù)相關(guān)性所持續(xù)的時(shí)間不同。這說(shuō)明太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)氣候變化在不同時(shí)間段內(nèi)有著或正或負(fù)的影響作用。
　　 Hilbert-Huang 變換可根據(jù)信號(hào)的局部時(shí)變特征進(jìn)行自適應(yīng)的時(shí)頻分解，消除人為因素，并可得到極高的時(shí)頻分辨率，具有良好的時(shí)

5、頻聚集性，非常適合對(duì)非平穩(wěn)、非線性信號(hào)進(jìn)行分析。通過(guò)希爾伯特變換（Hilbert）對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)與東亞季風(fēng)瞬時(shí)頻分析，可以在每個(gè)時(shí)頻段中發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)活動(dòng)與東亞季風(fēng)氣候變化的時(shí)頻突變點(diǎn)。將二者的每個(gè)時(shí)頻突變點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)只有公元前1800a的季風(fēng)減弱事件與太陽(yáng)活動(dòng)的瞬時(shí)高頻點(diǎn)相近，即這個(gè)時(shí)段的減弱事件受太陽(yáng)活動(dòng)的影響很大，對(duì)其有驅(qū)動(dòng)作用，其他時(shí)段點(diǎn)的減弱事件并不是有太陽(yáng)活動(dòng)的變化驅(qū)動(dòng)的。
　　 在全球氣溫異常變化、格陵蘭地區(qū)降水與東