华南热带气旋相关物理量场的线性及非线性统计分析研究

摘要

选取西太平洋海平面温度场、海平面气压场、500 hPa位势高度场作为物理因子场,并普查计算1949-2013年影响我国华南地区的热带气旋的年均频数、年均最低气压、年均最大风速作为相关物理量场.对因子场分别应用主成分分析(PCA)与核主成分分析(KPCA)算法进行主成分提取,在此基础上,对因子场的前六主成分进行功率谱估计与凝聚谱分析.最后,利用典型相关分析(CCA)与核典型相关分析(KCCA)算法对因子场与物理量场进行典型相关分析.结果表明,基于非线性的KPCA算法提取出西太平洋物理因子场前六成分的解释方差贡献率,均高于PCA算法;海温场、海压场、高度场的第一成分各自存在大概18年的周期性振荡变化,同时,在周期为2～3年的范围内,这三者的振荡频率的互相关性最强;而因子场与物理量场的非线性典型相关系数,明显高于线性典型相关系数.