滇西古特提斯多岛洋的结构及其南北延伸

滇西古特提斯多岛洋的结构及其南北延伸 第 22 卷 第 4 期吉 林 建 筑 工 程 学 院 学 报Vol . 22 No . 4 2005 年 12 月Journal of J ilin Architect ural and Civil Engineering Instit ute Dec12005 () 文章编号 :100921288 20050420051204 典型判别 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 方法在厄尔尼诺事件检验中的应用 121玎 谢国伟 伟 林刘 ()1 :吉林建筑工程学院基础科学系 ,长春 130021 ; 2 :上海永圣房地产有限公司 ,上海 200065 摘要 :厄尔尼诺现象是影响全球气候异常和地质灾害频发的主要因素 ,关于厄尔尼诺现象及其对天气和气候的影 响 ,已成为近年来海洋 、气象和地质灾害科研中的重要课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 . 因此 ,研究其发生规律与预测方法十分必要 . 笔者对厄 尔尼诺事件多因素成因进行了分析 ,并利用典型判别分析方法 ,对 1973 年 - 1986 年发生的厄尔尼诺事件进行了检 验 ,检验的准确率为 8517 %. 关键词 :厄尔尼诺 ;日食 ;海温 ;海冰 ;地震 ;典型判别分析 中图分类号 : P 31519 文献标识码 : A 0 引言 ( ) 厄尔尼诺 EL Nino一词来源于西班牙文“EL Nino”,是圣婴的意思 ,最初用来表示每年圣诞节前后 ,沿 厄瓜多尔一带海岸出现的一支微弱且向南移动的暖海流 . 后来 ,在科学上指赤道东太平洋 ,南美沿岸海水温 度激烈上升的现象. 在通常的年份里 ,热带西太平洋到印度洋的水面上空气压较低 ,而赤道附近东南太平洋 的水面上空气压却较高 ;但是 ,在有的年份里 ,热带西太平洋到印度洋的水面气压较高 ,而赤道附近东南太平 洋的水面气压却较低 . 这种变化的形式犹如跷跷板那样的运动 , 气象学家把这种现象称之为“南方涛动” ( ) So ut her n Oscillatio n厄尔尼诺和南方涛动是分别发生在热带海洋和大气中影响全球气候异常的两种现象 . 合起来简称 EN SO . 这两种现象存在内在联系 ,是热带太平洋大尺度海 —气相互作用的结果 . 厄尔尼诺现象 () 是发生在大气环流和海洋环流之间的强耦合事件的例子 . 大气环流 风施加于海洋的应力是海洋环流的主 要驱动力 ,同时 ,来自海洋的热量 ,特别是蒸发作用对大气环流有极大地影响. 厄尔尼诺现象是影响全球气候异常和地质灾害频发的最主要因素 . 近年来 , E I Nino 已引起全世界科学 家和各国政府的极大关注 ,因为 E I Nino 事件的出现将引起灾害性的后果 ,如 :海洋生物和鸟类死亡 ,渔业减 产 ,严重干旱及洪涝. 据统计 ,1982 年 - 1983 年 ,赤道中东太平洋的 E I Nino 给全球带来严重的自然灾害 ,如 中美洲地区严重洪涝灾害 ,南亚 、印度尼西亚及非洲大范围的严重干旱等 ,造成了重大经济损失. 仅 1997 年- 1998 年的厄尔尼诺事件造成的直接经济损失近千亿美元. 对我国而言 ,1997 年北方发生的 70 年代以来同 期最大范围的夏旱 ,1998 年发生特大暴雨洪水 ,以及同时发生的地质灾害 ,给我国国民经济造成重大损失. 近年来 ,关于长期天气变化及气候异常成因的研究引起专家和学者的普遍关注 . 关于厄尔尼诺现象及其对天 气和气候的影响 ,已成为近年来海洋 、气象和地质灾害科研中的重要课题 . 因此 ,研究其发生规律与预测方法 十分必要 . 1 国内外研究现状 迄今为止 ,厄尔尼诺是科学界公认的发现最强的年际气候信号 ,国内外学者在厄尔尼诺的研究方面开展 过多项工作 . 其中 ,具有代表性的有 : 1 Ramusso n和 Carpenter :把 50 年代以来的 EN SO 事件 ,就海表温度距平和海平面风场作了合成图 ,把 典型的 EN SO 事件分成前期条件 、初始位相 、峰值位相 、过渡位相和成熟位相 5 个阶段. 收稿日期 :2005 - 04 - 081 ( ) 作者简介 :林 玎 1960,,女 ,吉林省长春市人 ,副教授. 2 Philander :概括地把典型的 EN SO 事件的发展分成 3 个阶段 : ?先兆 ; ?异常条件的发展阶段 ; ?回 到正常条件 . 在我国 ,中国气象局 、中国科学院 、国家海洋局 ,以及一些高校也开展了有关厄尔尼诺的研究 ,其中 ,具有 代表性的有 : 3 臧恒范等: 根据 1854 年 - 1978 年海温资料对赤道太平洋海温变化进行了研究 , 补充了 1979 年 - 1978 年资料 ,共确定出 31 个厄尔尼诺事件及 24 个拉尼娜事件 . 4 ,7( ) 林振山 等 :通过比较本世纪以来的厄尔尼诺年和日食资料 ,发现了高纬 包括极区日食与厄尔尼诺 年之间存在着一定的因果关系 ,通过定义年日食与厄尔尼诺系数 R 和累计日食与厄尔尼诺系数 R 后 , 发 1 2 现当某年的 R Ε 9 或 R Ε 1015 级时 ,则当年必为厄尔尼诺年 ,反之亦然 .1 2 5 杨学祥: 根据地球差异旋转动力学 、地球构造 、运动学理论 ,从地球表面海陆分布 ,全球气候类型变 化 、地震及火山的活动等方面论证了全球构造运动与厄尔尼诺的关系 () 魏松林 :在研究厄尔尼诺 拉尼娜事件对黑龙江省低温洪涝灾害的影响中 ,提出了一种表征厄尔尼诺现 象的 I EN 指数 ,并根据 I EN 指数谱分析结果 ,给出了厄尔尼诺/ 拉尼娜事件的统计预测方法. 6 顾节经:通过对太阳黑子活动与厄尔尼诺发生年的研究指出 : ?太阳黑子 11 年活动周期峰谷年的前后一年内出现厄尔尼诺在 90 %以上 ; ?太阳黑子从谷值年增到峰值年一般是 3 年,5 年 ,中间不出现厄尔 尼诺 ; ?太阳黑子从峰值年降到谷值年一般是 5 年,8 年 ,中间一般出现一次厄尔尼诺 ; ?太阳黑子谷值年 附近都有厄尔尼诺相对应 . 以上所述 ,均是国内外部分学者对厄尔尼诺事件的发生 、发展 、划分 、影响因子及预测提出的见解和方 法 . 2 厄尔尼诺事件多因素成因分析 211 日食对厄尔尼诺起着决定性的影响 由资料分析得出 ,厄尔尼诺现象是由日食形成的受迫震荡 ,以日食形成的有效位能说明日食改变大气环 ( ) 流 ,从而形成厄尔尼诺的机制 . 通过比较本世纪以来的厄尔尼诺和日食资料 ,发现了高纬 包括极区日食与 厄尔尼诺年之间存在一定的因果关系 . 日食对厄尔尼诺起着决定性的影响 ,以日食 ———厄尔尼诺系数预测厄 尔尼诺事件是有效性的 . 因此 ,日食是预测厄尔尼诺事件的科学依据 . 212 太平洋海温每年波动对厄尔尼诺的影响 8 ( ) 根据 1961 年 - 1998 年的美国国家气候和环境预报中心 N C EP的再分析资料,研究了厄尔尼诺事件 的发展过程 ,研究结果给出了其典型发生过程 ,同时 ,还发现赤道太平洋东部和南海海温的距平变化具有很 好的相关性 . 选取厄尔尼诺现象最强的发生年份 ,详细分析和比较其演变过程的特点 ,再由统计资料分析东 、 西太平洋暖池和南海海温变化及其相关性. 根据 1961 年 - 1998 年的海温资料 ,可以发现在这段期间共发生 了 7 次厄尔尼诺事件. 在分析海温资料时 ,首先定义 160?E,80?W ,5?S,5?N 区域为发生厄尔尼诺事件的关 键海区 ,然后计算在该海区海温距平的平均值 . 计算结果显示 ,7 次厄尔尼诺事件依其强度划分如表 1 所示. 表 1 厄尔尼诺事件的发生时间及强度 强 度 期 间 最高海温跨平值 出现年份 1 3138 1997 年 - 1998 年 年 12 月 1997 3103 2 1982 年 - 1983 年1983 年 01 月 3 2116 1972 年 - 1973 年1972 年 12 月 1161 4 1985 年 - 1987 年1987 年 09 月 5 1153 1991 年 - 1992 年1992 年 04 月 1133 6 1965 年 - 1966 年1965 年 11 月 7 1968 年 - 1969 年 0189 1969 年 10 月 213 南极海冰对厄尔尼诺的影响 53 第 4 期林 玎 ,谢国伟 ,刘 伟 :典型判别分析方法在厄尔尼诺事件检验中的应用 生 ,与德雷克海峡海冰减少在时间上有 对应关系. 南极半岛海冰减少是太平洋 环流速度减慢的原因 ,德雷克海峡的海 ( ) 冰起着重要作用 见图 1. 据此 ,提出了 10 厄尔尼诺 3 个调空器这一观点. 214 强潮汐对厄尔尼诺的激发作用 强潮汐加大垂直方向和水平方向海 水的混合 ,使西太平洋和北太平洋暖水 变冷 ,使东太平洋冷水变暖 ,形成厄尔尼 诺事件. 行星冲日 、近地潮 、日月大潮 、日 图 1 厄尔尼诺现象的 3 个海冰启动开关示意图 食 、月食的叠加所形成的强潮汐与厄尔 尼诺事件发生的时间有非常好的对应关系 . 潮汐使东 、西太平洋地壳反向升降 60 cm. 在厄尔尼诺现象发生 前后 ,东 、西太平洋海面反向升降 40 cm. 地壳均衡作用使洋壳反向升降 20 cm 或 13 cm. 由此形成的东 、西太 平洋地壳跷跷板运动是厄尔尼诺现象与地震火山活动一一对应的原因 . 这就是太平洋地壳的跷跷板现象 . 强 潮汐产生海温均衡效应 ,使东 、西太平洋海温差别减少 ,是厄尔尼诺事件发生的重要外强迫条件. 215 厄尔尼诺发生对全球地震的影响 研究认为 ,大地震时间特别集中 ,并且发生在火山爆发期并不是 1991 年独有的现象. 1982 年墨西哥的 厄奇冲火山于 3 月和 4 月两次喷发 . 从开始到年末 ,东 、西太平洋地震带交替发生了 14 次 7 级以上大地震 , 其中 ,有 7 次发生在 5 月 31 日到 6 月 30 日的短短一个月内. 1982 年 5 月发生了 20 世纪最强烈之一的厄尔 尼诺事件 . 对近百年来全球气候变化与外强迫因子信号检测的结果表明 ,火山 、地震活动是影响厄尔尼诺的 最重要的外强迫因子 . 厄尔尼诺前后东 、西太平洋海面高度反向变化所产生的地壳均衡和水均衡 ,是地震活动的激发因素 . 因此 ,厄尔尼诺前后一年内必有增强的地震活动. 从 1904 年 - 1980 年 ,仅有 1934 年一年例 外 . 因此 ,地震活动韵律也是预测厄尔尼诺事件的重要依据 . 3 典型判别分析的数学检验模型 ( t )( λ) ( ) 取判别效率最大 记为 的线性判别函数 u X = l X , k 个总体的均值向量在 l 上的投影为 ?u 1 1 1 1 1 ( ) t( ) ( ) ) , 计算它在 l 上投影 : u X = l X . 若存在惟一的 i , 使( k. 对样品 X = x ,, , x = l X? t = l , 1 1 1 1 1 m 1 ( i) ( t) 1 ( ) ( ) | uX - ?u | | uX - ?u | 1 1 1 1 = minσσ^ t = 1 , , k ^ it1 ( ) ( ) 时 ,判 X ? G. 如果不存在惟一的总体 G即出现待判的情况, 使其与 uX 距离最小 , 则再取判别效率 i i 1 1 1 ( ) ( ) λ为 次大的判别函数 uX = l X , 当存在惟一的 i ,使 2 2 2 2 ( ) ( ) ti 2 ( ) ( ) | u X - ?u | uX - ?u | | 2 2 2 2 = min t = 1 , , K σσ^ ^ it2 ( )( )t t 时 ,则判 X ? G, 其中 , ?u = L ?X . 如果第 2 个判别函数仍不能判别样品 X 所属总体 ,则还可以取第 3 i 22 2 个线性判别函数 ,依次类推 . ( ) ( ( ) ) u X . 这时 , 相当于把原, 如果有 r 个非零特征根 1 Φ r Φ m , 相应地有 r 个线性判别函数 uX , r 1 来 m 个变量综合成 r 个新变量 . 这样 , m 维总体的判别问题化为 r 维的判别问题 , 一般维数降低了. 由于特征 向量线性无关 , 故 r 个新变量互不相关. 然后 , 对 r 维数据按距离判别准则来进行判别归类. - 1 在典型判别分析中 ,首先仍由 E B 计算前 r 个最大特征值和相应特征向量 ; 然后 , 由特征向量构造 r 个 ( ) ( ) 典型变量 原始的或 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化的, 并把原始观测数据 或中心化后的观测数据代入所构造的典型变量的关系 式中 , 计算得到的值称为典型变量的得分数据 , 最后对 r 个典型变量得分数据进行判别归类 . E1 和 L a 的发生对人类的危害是巨大的 , E1 和 L a 的发生与某些自然现象如地震 、日食 、海温 、海冰的 情况有着密切的关系 . 故选取 1973 年 - 1986 年每年全球 7 级以上地震次数 、日食条件 、海温矩平平均值 、海 冰矩平平均值数据 14 个样品 ,每个样品数据含 4 个变量 ,则样品数据为 : T ( ) X = X , X , X , X , p = 1 , 2 , , 14 p 1 p 2 p 3 p 4 p 其中 , X 为地震次数 ; X 为日食条件 ; X 为海温矩平平均值 ; X 为海冰矩平平均值. 1 p 2 p 3 p 4 p 根据上述样品数据 , 采用典型判别分析方法 , 检验 1973 年 - 1986 年的 E1 和 L a 的发生情况 ,检验的准 确率为 8517 %. 4 结语 厄尔尼诺具有区域性强 、能量变化大 、活动频繁 ,以及有规律但无严格周期等特点. 有关厄尔尼诺的起 因 ,国内外的相关研究主要分为大气环流异常 、海洋环流异常 、地热释放异常及天文因素变化 4 种类型的成 因 . 然而 ,所有现有的种种说法都无法与厄尔尼诺诸多特点相吻合 ,因此 ,至今还无法准确的预测厄尔尼诺 . 这表明 ,厄尔尼诺事件是多种因素形成的 ,以往的单一因素分析具有片面性 . 笔者对厄尔尼诺综合成因进行了深入研究. 判定太平洋海温 、南极海冰 、日食 、地震均是厄尔尼诺事件发 生的主要因素之一. 据此 ,提出了厄尔尼诺多因素成因概念 . 参 考 文 献 Ro smusso n , E. M . and T. H. Carpenter ,Variatio ns in t ropical sea surface temperat ure and surface wind fields associated wit h t he so ut hern o s2 1 cillatio n and ElNino . Mo n . Wea . Rew . ,1982 ,110 :354 - 384 . 2 Philander , E. G. , ElNino So ut hern Oscillatio n p heno mena ,1983 . ( ) 臧恒范 ,王绍武 11854 年 - 1987 年期间的厄尔尼诺与反厄尔尼诺事件„J ?1 海洋学报 ,1991 ,13 4:26 - 341 3 ( ) 林振山 ,赵佩章 ,赵文桐 1 日食 —厄尔尼诺系数及其应用„J ?1 地球物理学报 ,1999 ,42 6:732 - 73714 ( ) 杨学祥 1 厄尔尼诺现象的构造基础与激发因素„J ?1 西北地震学报 ,2002 ,24 4:367 - 37015 ( ) 顾节经 1 太阳黑子活动对厄尔尼诺的影响和预测„J ?1 辽宁气象 ,1998 4:6 - 716 ( ) 赵佩章 ,赵文桐 ,赵得秀 1 厄尔尼诺现象和日食的关系„J ?1 河南气象 ,1998 3:26 - 2917 占志明 1 厄尔尼诺和拉尼娜事件及其对南中国海和华南地区的气候异常影响„D?1 硕士 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ,2001 :16 - 3418 ( ) 刘 伟 ,杨学祥 1 厄尔尼诺事件的随机特征„J ?1 地球物理学进展 ,2003 ,18 2:357 - 36219 ( ) ( ) 刘 伟 ,杨学祥 1 厄尔尼诺的三个调控器„J ?1 吉林大学学报 地学版,2004 3:456 - 458110 The Appl icat ion of Typical Anal ysis Method in the EL Nino Events 1 2 1L IN Ding, XI E Guo2wei,L IU Wei ( 1 : Dept . of basic S cience , J il i n A rchi tect u ral an d Ci v il En gi neeri n g I nst i t ute , Changch u n 130021 ; )2 : S hanghai Yon gs hen g Real i t y CO . L TD , S hanghai 200065 Abstract :EL Nino p heno meno n is t he main f acto r t hat affect s glo bal climate abno r mity and f requent occurrences of geolo gical disasters. The EL Nino p heno meno n and it s influences o n t he weat her and climate have beco me an impo rtant topic in t he reseach of ocean ,weat her and geological disasters. As a result ,it is necessary to reseach t he rules and fo recasting met ho ds. This paper analyzes t he causes of t he EL Nino event s ,and examines t he EL Nino event s happened in 1973 - 1986 wit h t he met ho d of typical analysis. The rate of accuracy is 85 . 7 %. Key words :EL Nino ; solar2eclip se ; sea2temperat ure ; sea2ice ;eart hquake ;t ypical analysis