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BP-CCA方法用于中国冬季温度和降水的可预报性研究和降尺度季节预测 总被引：8，自引：3，他引：5
使用变形的典型相关分析(BP-CCA)方法,基于交叉检验的结果建立了东亚冬季500 hPa大尺度环流和中国冬季温度、降水的最优BP-CCA降尺度预测模型,并在此基础上进行了中国冬季温度和降水的可预报性研究,表明用东亚冬季500hPa高度场降维后的大尺度环流来解释中国冬季温度,平均距平相关系数(ACC)为0.7左右,最高可达0.9,解释中国冬季降水的平均ACC为0.3左右,最高可达0.7,温度的可预报性远高于降水,且二者的可预报水平存在明显的区域差异。可预报性研究表明东亚冬季500 hPa大尺度环流异常与中国冬季温度、降水异常有密切的联系,BP-CCA方法可以很好地揭示大尺度环流与温度、降水的内在联系,并且物理意义清晰。在东亚大尺度环流系统中,东亚大槽和西太平洋副热带高压是影响中国冬季温度、降水异常的重要系统。进一步利用国家气候中心海气耦合模式(CGCM/NCC)回报和预测的500 hPa环流场和BP-CCA方法对温度和降水进行降尺度预测应用,对温度和降水的预测效果明显高于模式直接输出的结果,而且对温度预测的改善高于对降水的改善。对模式预测的环流进行EOF(经验正交函数)分析,表明BP-CCA方法对降尺度要素预报的可预报性来源于CGCM/NCC对500 hPa高度场主要大尺度特征的模拟能力较好。 相似文献
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该文是为应用统计释用预报方法对影响华东地区的热带气旋（ATC）汛频数预报所做的前期研究工作。研究发现:（1）影响华东地区的热带气旋汛频数的局地性异常变化是汛平均环流半球性调整的结果;（2）汛平均环流中的大气长波既反映了月平均环流的特征又和汛频数的变化存在着较好的关系,特别在异常年,其天气系统和相关地区也比较稳定;（3） 利用影响华东地区的热带气旋汛频数和环流变化的关系建立了汛频数的统计预报方程。在短期气候数值形势预报准确的基础上,应用统计释用预报方法所得的准确率为70%左右,若能预报出汛平均环流的异常变化,则可确定ATC汛频数的特多年或特少年。 相似文献
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欧亚大陆积雪对我国春季气候可预报性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
利用大气环流模式IAP9L_CoLM,通过两组集合后报试验,考察了欧亚大陆积雪对我国春季气候可预报性的影响。一组试验为常规后报试验,积雪是由模式陆面过程预报得到的,另一组试验为积雪试验,模式积分过程中欧亚大陆雪水当量由微波遥感积雪资料替代,一天替换一次。通过分析两组试验后报结果的差异,来考察欧亚大陆积雪对我国春季（3~5月）气候可预报性的影响。分析表明:欧亚大陆积雪模拟水平的改善能提高春季欧亚大陆中高纬环流场（海平面气压场和中、高层位势高度场）的可预报性,模式对我国春季气温异常的年际变化和空间分布的可预报能力也有显著增强。对我国春季降水,虽然预报技巧较低,但引入较真实的欧亚积雪作用后,由于中高纬环流场预报技巧的改进导致降水的预测能力也有所改进。个例分析也表明,欧亚中高纬春季积雪异常模拟水平的改善导致了欧亚中高纬贝加尔湖及以南区域环流场可预报性的提高,最终使中国东部区域春季气候异常模拟技巧得以改善。以上结果也证实,欧亚大陆积雪是影响东亚区域春季气候的一个重要因子,要提高模式对中国春季气候的预报技巧,积雪模拟水平的改进是非常必要的。 相似文献
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赤道东太平洋海温异常对夏季东亚大气环流的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
采用统计诊断和数值试验方法讨论了赤道东太平洋海温异常对东亚夏季大气环流异常的影响，研究表明赤道东太平洋海温的持续异常，引起南海－菲律宾附近地区对流异常的持续，从而导致东亚大气环流的持续异常；同时指出春季赤道东太平洋海温异常和夏季海温异常对夏季东亚大气环流的影响并非是线性叠加，海温持续性异常对东亚夏季气环流的影响在季节时间尺度上存在非线性相互作用。 相似文献
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采用中国科学院大气物理研究所大气环流模式的持续积分方案，模拟了４，５，６三个月大气环流对正常，异常海温强迫的响应。结果表明，持续积分结果较通常积分结果约提前一个月，蓁特点保持不变，因此，提出了利用ＧＣＭ制作月预报的可能途径。 相似文献
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月平均环流的长期数值预报 总被引：4，自引：0，他引：4
本文对当前月平均环流的长期数值预报状况做了总结,用大气环流模式做月平均500hPa高度预报,相关系数约0.4。对两类集合预报,即蒙特卡罗预报与落后平均预报的优缺点进行了比较。最后讨论了月平均环流预报的可预报性,指出有可能做6—11个月的预报,但预报准确率因受气候噪声影响而有一定限度。 相似文献
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用1980－1996年OLR资料及NCEP／NCAR再分析资料研究了南海夏季风持续异常的基本特征及其与全球环流的关系。对比分析结果指出，强弱南海夏季风期大尺度环流（副热带高压、局地Hadley环流及Walker环流等）变化基本相反。在南海地区出现强弱持续异常的季风活动时，该地区的对流活动不仅与大尺度热带和副热带流场有关，而且还反映出北半球西风带环流的调整。北半球中高纬大气环流对南海夏季风持续异常是有响应的，南海地区季风的强弱，特别是出现持续异常时，强弱季风所对应的动能差异是全球性的，其相应的大气热状态也截然不同。南海夏季风强烈而持续的对流活动明显通过改变大气热源的分布和大尺度垂直环流的影响，影响到更大范围地区的环流状况。 相似文献
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Summary Based on analysis of NCEP reanalysis data and SST indices of the recent 50 years, decadal changes of the potential predictability
of ENSO and interannual climate anomalies were investigated. Autocorrelation of Nino3 SST anomalies (SSTA) and correlation
between atmospheric anomalies fields and Nino3 SSTA exhibit obvious variation in different decades, which indicates that Nino3
SSTA-related potential predictability of ENSO and interannual climate anomalies has significant decadal changes. Time around
1977 is not only a shift point of climate on the interdecadal time scale but also a catastrophe point of potential predictability
of ENSO and interannual climate. As a whole, ENSO and the PNA pattern in boreal winter are more predictable in 1980s than
in 1960s and 1970s, while the Nino3 SSTA-related potential predictability of the Indian monsoon and the East Asian Monsoon
is lower in 1980s than in 1960s and 1970s.
Received October 19, 1999 Revised December 30, 1999 相似文献
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来自大气内部的季节气候可预测性初探 总被引：3，自引：0，他引：3
这是一个十分初步的工作结果.通常认为,气候的季节-年际可预测性主要来自缓慢变化的大气外强迫的异常(如海表温度、积雪、土壤温度和湿度等).作者从大气月平均风场异常的持续性以及与东亚季风年际异常相关的全球大气环流异常特征两个方面初步探讨东亚夏季气候的可预测性.初步结果说明,大气月平均风场在对流层上层和平流层下层的热带区域及一些关键区域可持续性可以超过一个季节,并且与东亚季风有显著相关,从而使得从大气内部变化来考虑东亚夏季风气候仍然有一定的可预测性. 相似文献
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Climate predictability on interannual to decadal time scales: the initial value problem 总被引：1，自引：1，他引：0
M. Collins 《Climate Dynamics》2002,19(8):671-692
Any initial value forecast of climate will be subject to errors originating from poorly known initial conditions, model imperfections, and by "chaos" in the sense that, even if the initial conditions were perfectly known, infinitesimal errors can amplify and spoil the forecast at some lead time. Here the latter source of error is examined using a "perfect model" approach whereby small perturbations are made to a coupled atmosphere-ocean general circulation model and the spread of nearby model trajectories, on time and space scales appropriate to seasonal-decadal climate variability, is measured to assess the lead time at which the error saturates. The study therefore represents an estimate of the upper limit of the predictability of climate (appropriate to the initial value problem) given a perfect model and near perfect knowledge of the initial conditions. It is found that, on average, surface air temperature anomalies are potentially predictable on seasonal to interannual time scales in the tropical regions and are potentially predictable on decadal time scales over the ocean in the North Atlantic. For mid-latitude surface air temperature anomalies over land, model trajectories rapidly diverge and there is little sign of any potential predictability on time scales greater than a season or so. For mean sea level pressure anomalies, there is potential predictability on seasonal time scales in the tropics, and for some global scale annual-decadal anomalies, although not those associated with the North Atlantic Oscillation. For precipitation, the only potential for predictability is for seasonal time anomalies associated with the El-Niño Southern Oscillation. For the majority of the highly populated regions of the world, climate predictability on interannual to decadal time scales based in the initial value approach is likely to be severely limited by chaotic error growth. It is found however that there can be cases in which the potential predictability can be higher than average indicating that there is perhaps some utility in making initial value forecasts of climate in those regions which show low predictability on average. 相似文献
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使用LASG/IAP GOALS耦合模式中的全球大气环流模式分量AGCMR15L9的计算结果，在其他外强迫维持气候值不变的情况下，用方差分析的方法，以外部方差与总方差之比Re作为衡量标准，考察该模式关于海冰的季节和跨季节潜在可预报性的大小。结果发现，从总体上看，北半球海冰变化所造成的潜在可预报性较小，只有在大气低层的一些气候要素，如温度、湿度的结果中，才存在Re＞0.5的现象。潜在可预报性结果的局地特征比较明显，高值往往发生在海冰年际变率大的区域里。与中低纬海温在中高纬地区的影响相比，不排除海冰的作用更大的可能性。另外，如果分区域看，北半球某些区域的海冰，在若干挑选出的其区域海冰面积发生大异常年份中的潜在可预报性可能会比不做挑选的总体结果要大。这说明北半球某些区域海冰在面积发生较大异常的时候，可能对同期或（及）后期环流有着比较重要的影响。 相似文献
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Influence of ENSO and the South Atlantic Ocean on climate predictability over Southeastern South America 总被引：1，自引：0，他引：1
Marcelo Barreiro 《Climate Dynamics》2010,35(7-8):1493-1508
We perform a systematic study of the predictability of surface air temperature and precipitation in Southeastern South America (SESA) using ensembles of AGCM simulations, focusing on the role of the South Atlantic and its interaction with the El Niño-Southern Oscillation (ENSO). It is found that the interannual predictability of climate over SESA is strongly tied to ENSO showing high predictability during the seasons and periods when there is ENSO influence. The most robust ENSO signal during the whole period of study (1949–2006) is during spring when warm events tend to increase the precipitation over Southeastern South America. Moreover, the predictability shows large inter-decadal changes: for the period 1949–1977, the surface temperature shows high predictability during late fall and early winter. On the other hand, for the period 1978–2006, the temperature shows (low) predictability only during winter, while the precipitation shows not only high predictability in spring but also in fall. Furthermore, it is found that the Atlantic does not directly affect the climate over SESA. However, the experiments where air–sea coupling is allowed in the south Atlantic suggest that this ocean can act as a moderator of the ENSO influence. During warm ENSO events the ocean off Brazil and Uruguay tends to warm up through changes in the atmospheric heat fluxes, altering the atmospheric anomalies and the predictability of climate over SESA. The main effect of the air–sea coupling is to strengthen the surface temperature anomalies over SESA; changes in precipitation are more subtle. We further found that the thermodynamic coupling can increase or decrease the predictability. For example, the air–sea coupling significantly increases the skill of the model in simulating the surface air temperature anomalies for most seasons during period 1949–1977, but tends to decrease the skill in late fall during period 1978–2006. This decrease in skill during late fall in 1978–2006 is found to be due to a wrong simulation of the remote ENSO signal that is further intensified by the local air–sea coupling in the south Atlantic. Thus, our results suggest that climate models used for seasonal prediction should simulate correctly not only the remote ENSO signal, but also the local air–sea thermodynamic coupling. 相似文献
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欧亚大陆积雪是重要的气候预测因子,评估其在气候模式中的预测潜力可为季节气候预测和模式发展提供重要参考。本文利用IAP AGCM4的多年集合后报结果,分析了欧亚大陆春季雪水当量的可预报性。结果表明该模式对提前1月后报的欧亚大陆春季雪水当量的空间分布,主要模态及变化趋势具有较好的可预报能力。此外模式对欧亚中高纬积雪的年际异常也具有较高的预报技巧,特别是高纬度区域。可预报性来源分析则表明,大气初始异常对欧亚中高纬积雪可预报性的影响与海温异常相比显得更为重要。 相似文献
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利用中国科学院大气物理研究所(IAP,Institute of Atmospheric Physics)3个大气环流模式(AGCM,Atmospheric General Circulation Model)和欧洲多模式集合预报计划(DEMETER,Development of a European Multimodel Ensemble System for Seasonal-to-Interannual Prediction)中7个海气耦合模式(CGCM,Coupled General Circulation Model)的1981—2000年共20 a集合回报结果,比较了不同模式在热带地区,尤其是热带西太平洋地区夏季平均降水的可预测性差异。结果表明:所有模式都能够较好地再现这20 a平均降水的空间分布特征;IAP 9层AGCM最好地再现了热带西太平洋地区,尤其是140°E以西地区降水异常的主要空间特征,而CGCM则对海洋上空的降水异常特征有较好的回报能力。回报的降水异常量值偏弱和系统偏移使得IAP的AGCM原始回报技巧评分明显低于CGCM,但是经过统计订正后AGCM对热带夏季降水表现出与CGCM相当的可预测性。统计订正方法对部分CGCM模式的预报评分也有改进效果,但是当模式原始预报评分较好时订正方法的效果并不明显。对于IAP模式,随着IAP大气模式的不断改进,模式对热带西太平洋降水预测改进最为明显,但是在太平洋东部地区,IAP大气模式依然存在降水异常偏弱的不足。 相似文献
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Ian M. Ferguson Philip B. Duffy Thomas J. Phillips Xu Liang John A. Dracup Siegfried Schubert Philip Pegion 《Climate Dynamics》2011,36(3-4):739-752
In order to improve seasonal-to-interannual precipitation forecasts and their application by decision makers, there is a clear need to understand when, where, and to what extent seasonal precipitation anomalies are driven by potentially predictable surface–atmosphere interactions versus to chaotic interannual atmospheric dynamics. Using a simple Monte Carlo approach, interannual variability and linear trends in the SST-forced signal and potential predictability of boreal winter precipitation anomalies is examined in an ensemble of twentieth century AGCM simulations. Signal and potential predictability are shown to be non-stationary over more than 80% of the globe, while chaotic noise is shown to be stationary over most of the globe. Correlation analysis with respect to magnitudes of the four leading modes of global SST variability suggests that interannual variability and trends in signal and potential predictability over 35% of the globe is associated with ENSO-related SST variability; signal and potential predictability are not significantly associated with SST modes characterized by a global SST trend, North Atlantic SST variability, and North Pacific SST variability, respectively. Results suggest that mechanisms other than SST variability contribute to the non-stationarity of signal and noise characteristics of hydroclimatic variability over mid- and high-latitude regions. 相似文献
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利用非线性局部Lyapunov指数和条件非线性局部Lyapunov指数定量估计了季节内印度洋-西太平洋对流涛动（IPCO）和实时多变量Madden-Julian指数（RMM指数）可预报期限,量化了季节内IPCO对S2S尺度大气可预报性的贡献,深入研究了季节内IPCO演变下S2S尺度可预报期限空间分布的变化规律。结果表明：（1）与RMM指数相比,季节内IPCO指数可预报性更强,可预报期限达到31天左右,比RMM指数高出2周以上;（2）印度洋-西太平洋区域S2S尺度大气可预报性最强,可预报期限达到30天以上,其中季节内IPCO是该地区的主要可预报性来源之一,其贡献达到6天,占总可预报期限的25%以上;（3）随着季节内IPCO的演变,印度洋-西太平洋地区S2S尺度大气可预报性有空间结构变化,表现为可预报期限异常的传播和振荡。S2S尺度大气可预报期限正负异常沿季节内IPCO传播路径,一支以赤道中西印度洋为起点北传至印度半岛,一支向东传播,经过海洋性大陆到赤道西太平洋后向北传播,到达日本南部。同时,可预报性异常的传播在在东印度洋和西太平洋表现出反向变化的特征,形成东西两极振荡,当季节内IPCO向正位相发展时,东印度洋具有更强的可预报性,西太平洋具有更弱的可预报性,反之亦然。季节内IPCO的发展（衰退）可使东印度洋（西太平洋）S2S尺度大气可预报性更强,表明模式预报技巧对此具有更大的提升空间。 相似文献
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本文总结了近年来条件非线性最优扰动方法的应用研究的主要进展.主要包括四个方面:(1)将条件非线性最优扰动(CNOP)方法拓展到既考虑初始扰动又考虑模式参数扰动,形成了拓展的CNOP方法.拓展的CNOP方法不仅能够应用于研究分别由初始误差和模式参数误差导致的可预报性问题,而且能够用于探讨初始误差和模式参数误差同时存在的情形;(2)将拓展的CNOP方法分别应用于ENSO和黑潮可预报性研究,考察了初始误差和模式参数误差对其可预报性的影响,揭示了初始误差在导致ENSO和黑潮大弯曲路径预报不确定性中的重要作用;(3)考察了阻塞事件发生的最优前期征兆(OPR)以及导致其预报不确定性的最优增长初始误差(OGR),揭示了OPR和OGR空间模态及其演变机制的相似性及其局地性特征;(4)研究了台风预报的目标观测问题,用CNOP方法确定了台风预报的目标观测敏感区,通过观测系统模拟试验(OSSEs)和/或观测系统试验(OSEs),表明了CNOP敏感区在改进台风预报中的有效性.具体地,台风OGR的主要误差分布在某一特定区域,空间分布具有明显的局地性特征,在台风OGR的局地性区域增加观测,有效改进了台风的预报技巧,该区域代表了台风预报的初值敏感区.事实上,上述El Ni(n)o事件、黑潮路径变异以及阻塞事件的OGR的空间分布也具有明显的局地性特征,这些事件的OGR刻画的局地性区域可能也代表了初值敏感区. 相似文献