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为解决传统相关分析方法难以揭示出非线性、非平稳水文序列与外部强迫因子之间在不同时间尺度、不同频域下的相关关系,提出一种结合EEMD(集合经验模态分解)和CWT(交叉小波变换)的综合分析方法,并将其应用于赣江长时间流量序列与同期太阳黑子数序列的多尺度相关分析之中。研究结果表明: 1950-2015年赣江流量序列EEMD分解的IMF1分量的波动振幅最大,频率最高,代表了原始序列中的主要变化因素,是水文序列非线性和非平稳特征的体现。同期太阳黑子数序列的EEMD分解结果表明: 1950-1970年为太阳黑子数上升阶段, 1970-2015年为下降阶段。CWT分析表明,在11a周期尺度上赣江流量与太阳黑子数之间由负相关逐渐顺时针转为相差1/4个周期,再转为正相关。其中1950-2000年,二者的相关系数在0.6以上, 2001-2015年相关系数在0.4以上。结果表明EEMD-CWT综合分析可以有效利用EEMD方法将原始信号进行分解,以得到具有平稳性的IMF分量,并以此为基础通过CWT方法得到二者在时域和频域上的相关关系变化过程。该方法可以为探究相关水文气象序列与外部强迫因素之间的多尺度相关关系提供新的思路和技术手段。 |
