我国北方沙尘暴与强沙尘暴过程的分形特征及趋势预测

我国北方沙尘暴与强沙尘暴过程的分形特征及趋势预测

沙尘暴是一种常见的灾害性天气现象.由于其爆发的频繁性和危害的严重性,沙尘暴趋势预测的研究已经成为了国内外专家学者关注的热点和焦点.在回顾相关研究进展的基础上,借助于分形理论在处理复杂系统方面的独特切入点,利用1954-2002年中国北方720个气象站的沙尘暴观测资料和681个气象站的强沙尘暴观测资料,分析了近49 a来,我国北方沙尘暴及强沙尘暴事件的时序分形特征,并运用R/S分析方法对其变化趋势进行科学预测.研究发现,我国北方地区沙尘暴及强沙尘暴事件具有近似一致的变化态势,即自20世纪50年代以来呈逐渐减少,但近期又相对增多的变化趋势.1954-2002年沙尘暴及强沙尘暴事件的时间序列具有分形特征,其关联维数分别是2.64和3.34;平均可预测时间尺度分别为7～8 a和8～9 a.Hurst指数能够较好的表征我国北方沙尘暴及强沙尘暴事件的发生规律.根据Hurst指数及其变化趋势可以预测,2002年以后的7～8 a内,我国北方沙尘暴事件将具有先增加后减少的趋势;1999年以后的8～9 a内,我国北方强沙尘暴事件也将具有先增加后减少的趋势.

作 者： 尹晓惠

王式功 YIN Xiao-hui WANG Shi-gong 作者单位： 尹晓惠,YIN Xiao-hui(北京市气象局气象台,北京,100089)

王式功,WANG Shi-gong(兰州大学大气科学学院,甘肃,兰州,730000)

刊 名： 中国沙漠 ISTIC PKU 英文刊名： JOURNAL OF DESERT RESEARCH 年，卷(期)： 200727(1) 分类号： P4 关键词： 沙尘暴 分形理论 相空间重构 可预报时间尺度 R/S分析