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1、温度预测模型研究1 绪论.111.1 研究目的和意义.111.2 目前国内外研究发展现状 .121.3 本文的研究内容及研究方法 .131.3.1 本文的研究内容 .141.3.2 本文的研究方法 .141.3.3 本文所使用的软件-MATLAB .151.4 本章小结.152 南海概况及数据源.162.1 南海概况.162.2 南海海表温度概况.162.3 海表温度数据的来源及特点 .182.3.1 数据说明.182.4 本章小结.183 时间序列预测方法.193.1 移动平均法.203.2 差分指数平滑法.203.3 自适应滤波法.213.4 季节性预测与 ARMA 预测 .21本节将重点
2、介绍 ARMA 预测模型。 .213.4.1 季节变动预测法 .213.4.2 ARMA 模型的实现原理 .223.5 本章小结.244 实际处理及分析.244.1 温度数据的获取.244.1.1 区域分割.244.1.2 子区域合并.25图 4.1.3 子区域合并图.264.2 南海海表温度数据的 EEMD 分解 .264.2.1 集合经验模态分解 .264.2.2 海表温度数据的 EEMD 分解 .284.3 海表温度实际数据的时间序列预测模型.294.4 海表温度分解数据的时间序列预测模型.341 绪论海洋表面温度和陆地表面温度一样都是地球表面能量平衡当中的重要参数,想而然知它们在地球表
3、面和大气相互作用的过程之中起着重要的作用5。近年来海洋表面温度成为社会关注的焦点，不仅是因为海洋表面占地球表面的绝大部分面积，更是因为海表温度对海洋生物，全球温度有着不可忽略的影响。进而，海表温度时间序列的预测模型研究成为了温度预测的重点项目。1.1 研究目的和意义海洋表面温度对于海水来说，就是一个占据着重要地位的理化性指标，也是一个衡量海洋水热量的重要指标。然而，海洋表面是直接接触空气的，大气温度的无常变化都会迅速影响到海洋表面水温度的变化。海水温度每日通过海洋表面的海水向处于海洋下层的海水传达能量，然而这种影响最大深度也不会超过 50 米。可想而知，海表资源的复杂性给我们在研究上提供了丰富
4、的、多方面因素的海洋信息。海洋表层温度的变化，不仅仅能够决定海洋表层生物的生存环境，进一步地会影响人类经济社会的发展，所以对海表温度的预测模型的研究是非常有必要。大家了解室温气体能溶于海洋表面的海水中，而海表面积与全球表面积之比超过 2/3，根据理论分析，这样能够大大地缓解温室效应，但是超过一定的限度后，海表海水达到了饱和状态，海水热量上升，海表不再溶解温室气体，那样不断排放的温室气体继续在大气中积累，从而导致全球气温不断地上升。所以海表温度不仅仅是海水热量的重要衡量标准，它也是一个全球气温变化重要的借鉴指标。准确获取海表温度的时间和空间分布规律对应用价值和科学研究具有十分重要的意义。南海加上
5、南海的岛屿全部落在北回归线以南，比较接近于赤道，是非常典型的热带地区，同时是全球大气的主要热量来源之一，可想而知它是大气加热源。南海位于一个重要的海域位置，以致于它与大气大尺度作用，成为一个较为敏感的地区。大气运动的随机性比较大，大气会因为太阳热能，季节性气候，温室气体容量等因素的变化而导致海南表面温度的变化。通过对南海表面温度场的研究和预测，能够有一定效率地提高海气作用和全球气候以及气温上升的分析研究。南海的气候特征：终年高温、雨量充沛、季风明显、夏秋两季还常常受到台风的影响。如此之多的南海研究信息，信息之多面因素，对于海洋表面温度的预测是非常关键的。不仅仅靠着南海的个方位研究信息，我们还需要了解邻近海区海温异常情况，对邻近海域大气以及海表热量进行深入的分析。因此对于南海海温的年度性变化、季度性变化的研究和预测，可以了解和掌握我国未来气候异常的走向和趋势，这是一件非常有意义的事情。1.2 目前国内外研究发展现状在全球气温日渐变暖的这个大环境中，必然的全球海洋表面温度（Sea Surface Temperature）也受到了影响，会相应地有一定程度的提升。2014 年10 月 17 日报道，联合国政府气候变化专门委员会（IPCC）指出，如果就像目前一样，不断地制造和排放室温气体，等
