张宝方, 冯秀丽, 林 霖, 肖 晓, 李 沛

(中国海洋大学 海洋地球科学学院， 山东 青岛 266100)



黄土高原7百万年以来黄土古季风演变信号多尺度分析

张宝方, 冯秀丽, 林 霖, 肖 晓, 李 沛

(中国海洋大学 海洋地球科学学院， 山东 青岛 266100)

本文在前人对黄土高原灵台剖面的研究基础上，以磁化率、平均粒径分别作东亚夏、冬季风替代指标，采用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)方法对其粒径、磁化率时序进行不同时间尺度周期的分离，以探讨7百万年来东亚冬、夏季风演化时频特征及其主要天文控制因子。结果表明，EMD方法可以灵敏地捕捉到东亚冬、夏季风“Milankovitch天文周期”(如～2万年、～4万年、～10万年等典型轨道周期)，特别是～40万年、～100万年等偏心率长周期，且与传统的Blackman-Tukey功率谱分析的结果基本吻合；天文长周期对东亚冬、夏季风的影响不可忽视。

黄土高原；粒度；磁化率；经验模态分解(EMD)；功率谱

黄土高原气候主要受东亚冬、夏季风影响，堆积的第三纪以来的黄土-古土壤沉积序列应该记录了同期大气环流系统的演化过程[1-3]，对其进行周期性分析特别是对天文长周期的捕捉有望对黄土高原冬、夏季风的演化特征获得更全面的认识，并可为研究东亚季风的控制因子和演化机制提供依据。

气候变化是一种非平稳和非线性的过程，前人多采用基于傅里叶变换的传统谱分析方法，在处理相关问题时存在其自身无法克服的缺陷[4-5]。经验模态分解EMD方法在理论上可以应用于任何类型的信号分解[6]，该方法能较好地解决资料时序的非线性和非平稳性问题，给出各信号分量的时频特征，并且能够在对长周期变化的分辨方面给出较高的精度[7]。……