8.2.5 SVD分析

图8.2-12 SVD分析第1模态同类和异类相关及时间系数
以淮河流域PDSI标准化场为左场,以北美东部PDSI标准化场为右场,进行SVD分析。前3个模态相关系数通过了0.01显著性检验,故只分析两个地区年平均PDSI指数SVD分析结果的前3个模态。图8.2-12中,由同类相关场可知,淮河与北美东部都有一条东北至西南走向的零值线,线两侧区域呈现反相变化关系;而淮河流域南北分界线大致以北纬32°为中心。由异类相关场可知,两个地区南北部分有反相的对应相关关系。北美东部主要正值中心位于大西洋沿岸,主要负值中心位于五大湖流域西部,而淮河流域主要负值中心靠近长江流域,主要正值中心靠近黄河流域。左右场第一模态相关系数为0.387,为显著正相关关系。当淮河流域南部干旱北部湿润时,对应北美东部最佳耦合模态为东南部分较湿润,同时西北部分较干旱。
图8.2-12(a)中,左上为右异类相关,右上为右同类相关,左下为左异类相关,右下为左同类相关;图8.2-12(b)中,红线为淮河流域,蓝线为北美东部。在SVD分析中,左右场相关系数为0.387,方差贡献为40.7%,均通过0.01显著性检验。图8.2-13(a)中,左上为右异类相关,右上为右同类相关,左下为左异类相关,右下为左同类相关;图8.2-13(b)中,红线为淮河流域,蓝线为北美东部。在SVD分析中,左右场相关系数为0.363,方差贡献为20.7%,均通过0.01显著性检验。以淮河流域PDSI为左场,以北美东部PDSI为右场。
图8.2-13中,由同类相关场可知,淮河流域整体与北美东部南北两个部分有不同的对应关系。结合异类相关场可知,淮河流域负值中心位于干流中游,靠近长江流域,从南向北负值逐渐变小;而北美东部负值中心位于五大湖流域南部,正值中心位于佛罗里达半岛附近。左右场第2模态相关系数为0.363,为显著正相关关系,表示左右场的变化是同号的。当淮河流域整体干旱并从南向北逐渐减弱时,对应北美东部最佳耦合模态为东南部分较湿润,同时西北部分较干旱。
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图8.2-13(一) SVD分析第2模态同类和异类相关及时间系数

图8.2-13(二) SVD分析第2模态同类和异类相关及时间系数
图8.2-14中,由同类相关场可知,淮河流域整体与北美东部大部分地区有正相关关系。结合异类相关场可知,淮河流域负值中心主要位于沂沭泗河水系及淮河干流上游,而北美东部负值中心主要位于五大湖流域,正值中心存在于墨西哥湾沿岸。左右场第3模态相关系数为0.306,为显著正相关关系,表示左右场的变化是同号的。当淮河北部干旱时,对应北美东部最佳耦合模态为以五大湖为中心的大部分地区干旱,墨西哥沿岸部分地区湿润。
图8.2-14(a)中,左上为右异类相关,右上为右同类相关,左下为左异类相关,右下为左同类相关;图8.2-14(b)中,红线为淮河流域,蓝线为北美东部。在SVD分析中,左右场相关系数为0.306,方差贡献为15.3%,均通过0.01显著性检验。以淮河流域PDSI为左场,以北美东部PDSI为右场。
通过SVD前3个模态分析结果可知,淮河流域和北美东部都大致可以划分为两个部分,同类和异类相关的结果大致反映了这4个部分的遥相关及相互影响。而前3个模态都呈现显著的正相关,说明两个区域相位变化存在明显的联系。