使用经验模态分解对温度与溶解氧时间序列的时变内蕴相关性分析
大气与海洋物理
2014-01-20 v1
摘要
在海洋环境中，许多场在多种不同的空间和时间尺度上存在波动。这些量可以是非线性且非平稳的，并且经常相互作用。需要一种好的方法来研究此类时间序列的多尺度动力学及其相关性。本文展示了基于经验模态分解的时变内蕴相关性在两个近岸海洋时间序列（温度和溶解氧（饱和度百分比））上的应用。这两个时间序列每 20 分钟记录一次，从 2004 年到 2011 年共 7 年。阐述了经验模态分解在此类时间序列上的应用，并使用 Hilbert 变换（Hilbert 谱分析）估计了时间序列的功率谱。在高频段（1.2 至 12 小时之间）发现了斜率分别为 1.33（溶解氧）和 1.68（温度）的幂律区域，而在较低频段（2 至 100 天的时间尺度）两者均接近 1.9。此外，还考虑了两个序列之间互相关的时间演化与尺度依赖性。趋势表现出完美的反相关。3 年均模态和 1 年模态也具有负相关性，而高频模态的相关性要小得多。时变内蕴相关性的估计有助于展示不同模态在不同尺度下的相关性模式。
引用
@article{arxiv.1401.4201,
title = {Time dependent intrinsic correlation analysis of temperature and dissolved oxygen time series using empirical mode decomposition},
author = {Y. X. Huang and Francois G. Schmitt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.4201},
year = {2014}
}
备注
35 pages with 22 figures