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一种确定极端事件阈值的新方法:随机重排去趋势波动分析方法
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2011.10.10
  • 页码:790-804
  • 分类:O211[理学—概率论与数理统计;理学—数学]
  • 作者机构:[1]国家气候中心,北京100081, [2]中国科学院大气物理研究所,东亚区域气候环境重点实验室,北京100029, [3]扬州大学物理科学与技术学院,扬州225002, [4]中国气象局北京城市气象研究所,北京100089
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:41005043 40905034); 全球变化研究国家重大科学研究计划(批准号:2010CB950504); 科技支撑项目(批准号:2007BAC29B01)资助的课题
  • 相关项目:中国极端气候事件群发性特征及诊断识别方法研究
中文摘要:

将去趋势波动分析法(detrended fluctuation analysis,DFA)和替代数据法相结合,同时引入启发式分割算法和卡方检验,提出了一种确定极端气候事件阈值的新方法,称为随机重排去趋势波动分析(stochastic sort detrendedfluctuation Analysis,S-DFA)方法.该方法的基本物理思想是认为资料序列中出现概率非常小的数据点属于小概率事件,这些数据点包含的系统整体演化信息极少,它们所对应的状态是系统演化的异常状态或是系统受到外界扰动而出现的极端状态;而出现概率密度较大或者概率分布比较均匀的数据点则不属于小概率事件的范畴,这些数据点包含了系统演化的丰富信息,是系统演化的正常状态.同百分位阈值方法相比,S-DFA方法明确指出了极端事件和非极端事件之间的临界值,并通过数值试验从不同的角度对S-DFA方法进行检验,以验证S-DFA方法的有效性.

英文摘要:

By combining detrended fluctuation analysis(DFA) method with surrogate data method,and using the Heuristic segmentation algorithm as well as Chi-Square statistics,we develop a new method to determine the threshold of extreme events,e.g.stochastically re-sorting detrended fluctuation analysis(S-DFA) method.The S-DFA method has a certain phsical background,when the occurrence rate of the data is small,then these data belong to little-probability events and they contain so little information about the dynamic system,the states corresponding to these data are abnormal states or extreme states of the system.When the occurrence rate of the data is large or even in distribution these data do not belong to little-probability events and they contain much information about the system,the states corresponding to these data are normal states of the system.Compared with the Percentile curves method,the S-DFA method gives the critical value between extreme event and non-extreame event,which is definite and unique.We also extensively validate the effectiveness of S-DFA method through extreme event detection.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876