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江淮地区属于亚热带季风气候区，它是我国持续性极端降水高频发生的地区之一，近些年来，发生在该地区的持续性极端降水事件逐渐增多，极端天气高发，导致了该地区严重的社会经济损失和人员伤亡。对该地区的气候变化及气象条件等进行研究非常有必要。地温对气温、降水的响应过程会明确影响气候变化。本文首先对江淮地区的地温进行集合经验模态分解，得到该地区地温变化的年际特征以及低频振荡的特征;接下来挑选出江淮地区历史上7次强降水事件进行经验正交函数分解(EOF分析)，得出该地区强降水发生时所对应的东亚地区的环流形势;接着对江淮地区1981-2016年降水总体进行集合经验模态分解，得到降水的年际变化规律以及它的低频振荡特征;最后讨论地温与降水之间的相关关系。
主要研究内容和结论如下:
(1)选取1981-2016年我国江淮地区28个气象站的0-20cm地温观测资料，采用集合经验模态分解方法(EEMD)，分析了0-20cm地温及气温的年际年代际变化特征及地温在延伸期尺度内的变化特征。结果显示:从1981年到2016年，江淮地区浅层地温和气温均表现为波动上升的趋势，其中0cm地温的气候倾向率为0.65K/10a，增温幅度大于5-20cm层地温及气温。四层地温分解后的IMF1和IMF2分量的周期分别为准3年和准7年(气温同为准3年和准7年)，且1980年代的振幅要小于之后的年份，表明地温及气温在1980年代是稳定少变的，进入1990年代波动幅度增大。年际变化在江淮地区0-20cm地温以及气温的长期变化中占主导地位。对36年0-20cm地温的气候平均值进行分解可得，在延伸期尺度上，从0cm到20cm地温层，IMF3分量的周期从准14天缩短至准12天，反映出20cm地温层要比0cm层的周期波动更为频繁。而0-10cm地温层IMF4分量的周期则均为准26天，小于周期为准30天的20cm地温层。
(2)选取1981-2016年中国632个气象站的降水资料，从中筛选出江淮地区7次强降水事件，运用经验正交函数分解(EOF分析)和合成、相关方法分析了强降水的空间分布及其对应的环流特征。结果表明:在第一模态场(方差贡献率为22.4％)中，该地区南北部降水量呈反相关关系，我国东部地区的降水形态从北到南为“-+-”的交替分布形态。在第二模态场(方差贡献率为17.8％)中，江淮地区东南部与中西部地区的降水量呈现反相关关系，中国东部地区的降水形态从北到南为“-+”的偶极分布形态。500hPa平均高度场上，中纬度地区巴尔喀什湖及东北地区为两槽一脊型;第一模态时间系数与500hPa高度的相关场上，东北地区西部及内蒙古东部的等高线分布与江淮地区降水有较明显的负相关关系。850hPa高度，江淮地区主要为南风;相关场上，东北地区南部到华北地区的(→v)风场与江淮地区降水之间有较明显的负相关。表明当中纬度地区巴尔喀什湖及东北地区的槽加强时，华北地区北风与江淮地区南风会合，冷暖空气交汇于江淮，降水较多，呈第一模态降水的分布型。
(3)使用江淮地区1981-2016年28个气象台站的日降水观测资料，对年际降水距平和平均逐候降水分别进行集合经验模态分解，结果显示:江淮地区降水量从1981年到2016年之间表现为先波动减少后波动上升的趋势。年际降水分解后的IMF1和IMF2分量的周期分别为准3年和准6年，年际变化在江淮地区降水的长期变化中占据主导地位。对平均逐候降水进行集合经验模态分解可知:逐候降水量表现为先增多后减少的趋势特征，降水量最大值位于30-45候之间，亦即江淮地区夏季6-8月之间。逐候降水序列中最大峰值出现时间与IMF2、IMF3、IMF4分量的最大峰值出现时间非常接近，可知IMF2、IMF3、IMF4分量叠加可反映出江淮地区夏季梅雨期降水的变化特征。夏半年强降水的发生主要受到10-30天和30-60天的低频振荡的影响。除此之外，江淮地区的年内降水变化亦与更长尺度(季节更替、冬半年与夏半年的更替)的变化有关。
(4)江淮地区0-20cm四层地温与降水之间均存在有显著的正相关，且从0cm层到20cm层，地温与降水的相关稍有减弱。根据空间分布图来看，江淮地区南部，4层地温与降水的相关系数均较小，为弱相关;而北部则相反，4层地温与降水的相关系数较大，呈强相关。进行时滞相关分析得出，江淮地区0cm与5cm气候平均地温超前气候平均降水的日数在25天时相关性最强，要小于10cm与20cm地温超前降水相关性最强日数31天。分站点讨论可知，江淮地区北部的站点地温相对降水的超前日数要短于南部地区，南部地区部分站点地温超前降水的日数长达50天以上。在对4层地温的月均值与月降水进行时滞相关分析得出，4层地温均超前降水1个月。江淮地区北部浅层地温与降水的相关较强，相对应的，江淮地区北部的地温相对降水的超前日数较短;而江淮地区南部浅层地温与降水的相关较弱，对应的江淮地区南部的地温相对降水的超前日数较长。
主要研究内容和结论如下:
(1)选取1981-2016年我国江淮地区28个气象站的0-20cm地温观测资料，采用集合经验模态分解方法(EEMD)，分析了0-20cm地温及气温的年际年代际变化特征及地温在延伸期尺度内的变化特征。结果显示:从1981年到2016年，江淮地区浅层地温和气温均表现为波动上升的趋势，其中0cm地温的气候倾向率为0.65K/10a，增温幅度大于5-20cm层地温及气温。四层地温分解后的IMF1和IMF2分量的周期分别为准3年和准7年(气温同为准3年和准7年)，且1980年代的振幅要小于之后的年份，表明地温及气温在1980年代是稳定少变的，进入1990年代波动幅度增大。年际变化在江淮地区0-20cm地温以及气温的长期变化中占主导地位。对36年0-20cm地温的气候平均值进行分解可得，在延伸期尺度上，从0cm到20cm地温层，IMF3分量的周期从准14天缩短至准12天，反映出20cm地温层要比0cm层的周期波动更为频繁。而0-10cm地温层IMF4分量的周期则均为准26天，小于周期为准30天的20cm地温层。
(2)选取1981-2016年中国632个气象站的降水资料，从中筛选出江淮地区7次强降水事件，运用经验正交函数分解(EOF分析)和合成、相关方法分析了强降水的空间分布及其对应的环流特征。结果表明:在第一模态场(方差贡献率为22.4％)中，该地区南北部降水量呈反相关关系，我国东部地区的降水形态从北到南为“-+-”的交替分布形态。在第二模态场(方差贡献率为17.8％)中，江淮地区东南部与中西部地区的降水量呈现反相关关系，中国东部地区的降水形态从北到南为“-+”的偶极分布形态。500hPa平均高度场上，中纬度地区巴尔喀什湖及东北地区为两槽一脊型;第一模态时间系数与500hPa高度的相关场上，东北地区西部及内蒙古东部的等高线分布与江淮地区降水有较明显的负相关关系。850hPa高度，江淮地区主要为南风;相关场上，东北地区南部到华北地区的(→v)风场与江淮地区降水之间有较明显的负相关。表明当中纬度地区巴尔喀什湖及东北地区的槽加强时，华北地区北风与江淮地区南风会合，冷暖空气交汇于江淮，降水较多，呈第一模态降水的分布型。
(3)使用江淮地区1981-2016年28个气象台站的日降水观测资料，对年际降水距平和平均逐候降水分别进行集合经验模态分解，结果显示:江淮地区降水量从1981年到2016年之间表现为先波动减少后波动上升的趋势。年际降水分解后的IMF1和IMF2分量的周期分别为准3年和准6年，年际变化在江淮地区降水的长期变化中占据主导地位。对平均逐候降水进行集合经验模态分解可知:逐候降水量表现为先增多后减少的趋势特征，降水量最大值位于30-45候之间，亦即江淮地区夏季6-8月之间。逐候降水序列中最大峰值出现时间与IMF2、IMF3、IMF4分量的最大峰值出现时间非常接近，可知IMF2、IMF3、IMF4分量叠加可反映出江淮地区夏季梅雨期降水的变化特征。夏半年强降水的发生主要受到10-30天和30-60天的低频振荡的影响。除此之外，江淮地区的年内降水变化亦与更长尺度(季节更替、冬半年与夏半年的更替)的变化有关。
(4)江淮地区0-20cm四层地温与降水之间均存在有显著的正相关，且从0cm层到20cm层，地温与降水的相关稍有减弱。根据空间分布图来看，江淮地区南部，4层地温与降水的相关系数均较小，为弱相关;而北部则相反，4层地温与降水的相关系数较大，呈强相关。进行时滞相关分析得出，江淮地区0cm与5cm气候平均地温超前气候平均降水的日数在25天时相关性最强，要小于10cm与20cm地温超前降水相关性最强日数31天。分站点讨论可知，江淮地区北部的站点地温相对降水的超前日数要短于南部地区，南部地区部分站点地温超前降水的日数长达50天以上。在对4层地温的月均值与月降水进行时滞相关分析得出，4层地温均超前降水1个月。江淮地区北部浅层地温与降水的相关较强，相对应的，江淮地区北部的地温相对降水的超前日数较短;而江淮地区南部浅层地温与降水的相关较弱，对应的江淮地区南部的地温相对降水的超前日数较长。