氣候變化對太陽長期活動的多尺度響應(yīng).pdf

1、氣候與太陽活動變化均屬于是非線性、非平穩(wěn)的復(fù)雜系統(tǒng)，因而對非線性、非平穩(wěn)時間序列氣候與太陽活動研究具有很大的意義。經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解（EmpiricalMode Decomposition，EMD）能夠迅速的將信號中不同頻率的波動逐級的分解開來，并有效地提取出一個數(shù)據(jù)序列的趨勢項。本文利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法對太陽活動以及各種氣候資料進行多尺度分析，得到太陽活動與氣候變化的多尺度波動周期以及它們在每個周期的波動特征。從高分辨率的資料來分析，太陽活

2、動變化存在著準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3.5a(2.8a)、 6.3a(5.9a)、14.2a(13.4a)、60a(36a)的振蕩周期，與太陽活動的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3a、5.6a、11a、 24a、 47.6a、 98a、235a、452a的振蕩周期，與太陽活動的振蕩周期相同或相近

3、。根據(jù)分辨率為10a尺度的資料來分析，東亞季風(fēng)存在準30a、67a、142a、291a、648a、1313a、2620a、5070a的振蕩周期，與太陽活動的10a尺度上的資料分析得到的周期29a、67a、132a、259a、606a、1060a、2437a相近。將氣候波動周期與太陽活動周期進行對比，可以發(fā)現(xiàn)氣候波動的周期與太陽活動的周期大部分是相近的。
　　 根據(jù)氣候變化與太陽活動振蕩周期相近這一特征，再進一步將氣候變化與太陽活

4、動振蕩相近的每個周期一一進行對應(yīng)分析。在每個與太陽活動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)氣候波動都與太陽活動產(chǎn)生了或正或負的交替性的相關(guān)波動，只是在每個波動中不同的氣候響應(yīng)正負相關(guān)性所持續(xù)的時間不同。這說明太陽活動對氣候變化在不同時間段內(nèi)有著或正或負的影響作用。
　　 Hilbert-Huang 變換可根據(jù)信號的局部時變特征進行自適應(yīng)的時頻分解，消除人為因素，并可得到極高的時頻分辨率，具有良好的時

5、頻聚集性，非常適合對非平穩(wěn)、非線性信號進行分析。通過希爾伯特變換（Hilbert）對太陽活動與東亞季風(fēng)瞬時頻分析，可以在每個時頻段中發(fā)現(xiàn)太陽活動與東亞季風(fēng)氣候變化的時頻突變點。將二者的每個時頻突變點進行對比分析，發(fā)現(xiàn)只有公元前1800a的季風(fēng)減弱事件與太陽活動的瞬時高頻點相近，即這個時段的減弱事件受太陽活動的影響很大，對其有驅(qū)動作用，其他時段點的減弱事件并不是有太陽活動的變化驅(qū)動的。
　　 在全球氣溫異常變化、格陵蘭地區(qū)降水與東