颜鹏程1, 2 封国林2, 3 侯威2 吴浩2, 3



500 hPa温度场时间序列的年代际突变过程统计特征

颜鹏程封国林侯威吴浩

1兰州大学大气科学学院，兰州730000;2中国气象局国家气候中心，北京100081;3扬州大学物理科学与技术学院，扬州225002

本文利用Logistic模型，推导出描述均值突变的分段函数，用该函数对可能存在突变的时间序列进行拟合，并结合概率分布理论，确定突变幅度最大的时段即为发生突变的过程，由此确定并分析序列中突变的开始时刻、突变幅度、突变变率、突变持续时间、系统不稳定特性等参数。对全球500 hPa温度场单点时间序列的突变持续过程展开研究：（1）对突变过程的开始时刻进行统计，发现1956～1959、1970～1979、1986～1994、1994～2004年开始的突变所占比重较大，几次突变过程中，平均来看除了1986～1994年开始的突变表现为降温，其余几次突变均表现为增温；并且每次突变时，增温幅度比较大的突变，其变率也较大；（2）从突变先后的空间分布上看，1956～1959、1970～1979年检测到发生突变的格点在海洋上空的突变偏早、欧亚大陆上空偏晚，而1986～1994和1994～2004年突变期间这一情况正好相反；（3）针对每次突变过程中的突变幅度，低纬度区域温度发生突变的变化幅度较小、高纬度区域较大；（4）对突变持续时间的检测结果表明，在全球增暖背景下，完成一次突变的持续时间正在逐渐变短；（5）当系统突变正在进行时，系统的不稳定性较强。

气候突变 500 hPa温度场 突变过程 持续时间 不稳定性

1 引言

IPCC第四次评估报告（IPCC，2007）指出，过去一百年（1906～2005年），全球温度升高0.56～0.92°C；海平面自1961年以来以平均速度1.8 mm a（1993年以来是3.1 mm a）速度抬升；……