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相似文献
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1.
一类西太平洋副热带高压双脊线过程维持机制初探   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
本文通过对1979~2005年5~10月发生在西太平洋地区的156个副热带高压双脊线过程进行统计分析,发现87.82%的双脊线过程的出现是因为南侧新生一脊线,而且有明显的“季节锁相”,即其发生频数在7月中旬至9月中旬有两个峰值.历年过程中最典型的“南生南存型”双脊线过程的合成分析表明该类双脊线过程形成、维持和消失与副高南侧外围东风波系统自东南向西北传播发展密切相关.500 hPa距平环流演变显示北侧脊线的减弱消失符合气候规律,东风波槽前的异常气旋仅影响副高北侧脊线位置;而东风波槽后的异常反气旋性环流有利于南侧脊线异常发展与维持,造成该类双脊线过程结束后副高异常偏南.进一步分析发现,东风波和西太平洋副热带高压的相互作用改变了副高区域垂直运动分布.这一方面改变了经向风的分布,使500 hPa副高南侧脊线区域地转涡度平流项发展;另一方面引起非绝热加热垂直分布不均匀,在两脊线之间诱生一异常气旋性环流,在南侧脊线区生成异常反气旋环流.因此,东风波与西太平洋副热带高压的相互作用可能会造成副高的不连续南退,这对副高预报有一定预示作用.  相似文献   

2.
李熠  杨修群  谢倩 《地球物理学报》2010,53(7):1543-1553
利用NCEP/NCAR大气再分析资料以及Hadley中心海表温度资料,针对北太平洋副热带高压(简称副高)的完整系统,通过分析超前于ENSO事件的海平面副高年际异常特征及其对ENSO事件的触发作用以及ENSO事件对500 hPa副高和海平面副高的滞后影响,结果表明了北太平洋副热带高压年际变异和ENSO循环之间存在选择性相互作用.即在大多数情况下,一方面,前期海平面副高减弱会导致热带西太平洋表面西风异常,通过海洋平流过程触发El Nino事件在夏季发生发展,在秋冬季成熟; 而另一方面,El Nino事件在秋冬季发展成熟后,增强了赤道中太平洋的对流性热源,通过对异常热源的动力响应,同期和次年夏季500 hPa副高增强,又通过增强的Hadley环流作用,副热带地区下沉运动增强,从而使得次年夏季海平面副高增强,增强的海平面副高又有利于触发下一个La Nina事件.副高年际变异和ENSO循环之间相互作用的选择性主要取决于副高异常是否接近于赤道以及ENSO事件本身的持续性.这种相互作用有利于在热带太平洋海气系统产生准两年振荡.  相似文献   

3.
本文运用统计方法分析了东亚季风指数的观测序列;同时还揭示了不同时期的东亚季风变化趋势和年代际变化.自1873年以来,东亚季风逐渐减少,同时年代际的变化也十分明显.在1891-1900年间和1971-1980年间,夏季季风指数的十年平均达到极大,另外还出现两个极小值,它们分别出现在1921-1930年和1991-2000年.为了对东亚季风变化进行模拟,我们首先简要地介绍了动力系统的自忆性原理,然后叙述了一个新的时间序列分析方法——基于数据的机制自记忆模型(DAMSM).DAMSM被应用于东亚季风指数研究并且证明了它对东亚季风的拟合及预报能力.  相似文献   

4.
基于遗传算法优化的ENSO指数的动力预报模型反演   总被引:4,自引:2,他引:2       下载免费PDF全文
基于NCEP/NCAR提供的1958~1995年全球月平均海温距平场再分析资料,采用动力系统反演思想和遗传算法途径,进行了El Nino/La Nina指数的动力预报模型的参数优化和模型反演,从上述海温资料中重构了Nino3海温距平指数的非线性动力模型.模型预报试验结果表明,遗传算法具有的全局搜索和并行计算优势能够客观、有效地反演海温指数的动力预报模型,对Nino3海温指数和El Nino/La Nina事件进行较为客观准确的预测,为El Nino/La Nina预测提供有益的研究参考.  相似文献   

5.
大气(气候)系统可预报性问题的讨论   总被引:1,自引:0,他引:1  
讨论了大气(气候)系统可预报性问题,并指出:1.线性系统、一维自治动力系统、二维自治动力系统和部分可化为二维自治动力系统的一维非自治动力系统是可以进行数值预报的,其预测结果要比统计方法更为科学。而对浑沌动力系统的预报,统计方法则比动力方法更为严谨。2.非浑沌动力系统或浑沌动力系统在非浑沌区的演化行为客观上存在着可预报期限。  相似文献   

6.
赵洪声 《地震学报》1981,3(2):170-176
本文研究了云南省大地震前中高纬度西风带、副热带高压以及孟加拉湾低槽的活动.借助于统计试验,找到了经向环流指数的突变特征和相应的地面气压场的空间分布模型,从而给出了云南省大地震(M7)的一种短期预报的可能性.   相似文献   

7.
半湿润流域水文模型比较与集合预报   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
霍文博  李致家  李巧玲 《湖泊科学》2017,29(6):1491-1501
选择7种水文模型分别在中国北部3个半湿润流域做模拟对比,分析不同水文模型在各流域的适用性,并使用贝叶斯模型平均法对不同模型集合,比较各种集合方法的优势,研究贝叶斯模型平均法的应用效果.研究结果表明,以蓄满产流模式为主的模型在半湿润流域应用效果较好,针对不同流域特点对传统模型进行改进可以提高模拟精度.贝叶斯模型平均法能提供较好的确定性预报结果和概率预报结果,仅对少数模拟效果好的模型进行集合,并不能有效提高预报精度,适当增加参与集合的模型数量能使贝叶斯模型平均法更好地综合各模型优势,提高预报结果的精度.  相似文献   

8.
非线性局部Lyapunov指数与大气可预报性研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
鉴于线性误差发展理论研究大气可预报性存在的局限性, 采用非线性扰动发展方程讨论动力系统误差增长规律, 并在此基础上提出一个新概念: 非线性局部Lyapunov指数. 它与经典Lyapunov指数有本质的区别, 可以表征初始误差在有限时间内的局部平均增长率, 大小与初值、初始误差、物理量、演化时间、以及时间尺度、空间尺度有关. 结合该指数的定义以及大气本身的动力学特征给出合理的计算方法, 得到大气初始误差随时间的演化并确定了最大可预报时间. 最后以500 hPa位势高度为例, 详细讨论了非线性局部Lyapunov指数在大气可预报性中的应用, 得到的主要结论是: 大气可预报性具有明显的空间分布特征. 从总体上看, 可预报性呈纬向带状分布. 赤道上的可预报时间最大, 南极地区次之, 北极地区也较大, 南北两半球的副热带和中纬度地区可预报性最小. 在赤道地区, 平均可预报时间为12 d左右, 最大值分布在热带印度洋、印度尼西亚及邻近地区、热带东太平洋等地区, 大约为两周. 南极地区可预报性也很高, 平均可预报时间大约9 d, 这一特征在夏季更显著. 北极地区的可预报性也比邻近中高纬大, 但增加不如南极地区明显. 南北半球中纬度地区(30°~60°S和30°~60°N)的可预报性最小, 平均仅有3~4 d. 另外, 可预报性随季节有差异. 北半球大部分地区, 对应冬季的可预报性比夏季的大, 特别是中高纬北大西洋、北太平洋以及格陵兰岛等地区, 冬季的可预报性明显比夏季的大; 南半球, 南极附近60º~90ºS对应夏季的可预报性明显比冬季的大, 而其他区域尤其在30°~60°S的可预报时间随季节变化不大, 大约3~5 d. 理论和数据计算结果均说明非线性局部Lyapunov指数以及由它得到的非线性局部误差增长确实可以很好地定量表征各种大气物理量在不同时空域下的可预报性.  相似文献   

9.
桑燕芳  李鑫鑫  谢平  刘勇 《湖泊科学》2018,30(3):611-618
在准确揭示水文过程变化特性的基础上开展中长期(月尺度及以上)水文预报,是掌握未来水文情势和演变规律,以及研究解决实际水文水资源问题的重要基础.水文时间序列预报方法是揭示未来水文情势和演变规律的重要技术手段.本文首先梳理了目前常用的各类水文序列预报方法,分析讨论了各方法的基本原理和主要缺陷.然后,通过综合分析相关研究成果,总结得到关于水文序列预报方法的4点重要认识:序列预报前应进行序列分解;序列中确定成分和随机成分应分别建模预报;序列预报结果需要估计不确定性;模型集成效果常常优于单个模型效果.最后,提出一个水文时间序列概率预报方法的通用架构.利用该通用架构能够克服常规模型或方法的缺陷,进行物理成因分析的基础上,针对水文序列中不同特性的确定成分和随机成分别进行分析,既可得到准确的确定性预报结果,又可对预报结果的不确定性进行定量评估,并可提高最终预报结果的合理性和可靠性.  相似文献   

10.
海温异常对西太平洋副热带高压脊面演变影响的机制研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
根据欧洲中期数值预报中心提供的大气环流资料和NOAA提供的海温资料, 应用改进的低阶谱模式方法研究了海温异常对西太平洋副热带高压脊面演变影响的物理机制. 结果表明, 在El Niño型海温强迫下, 大气环流内部动力过程中的大尺度波波和波流相互作用较弱. 随着外部热源强迫从冬季型向夏季型推进, 西太平洋副热带高压脊面北进不明显, 使得夏季西太平洋副热带高压脊面相对偏南. 在La Niña型海温强迫下, 大气环流内部动力过程中的大尺度波波和波流相互作用明显. 随着外源强迫从冬季型向夏季型转变, 西太平洋副热带高压脊面将随之向北移动19个纬度左右, 使得夏季西太平洋副热带高压脊面偏北; 且北移到达一定纬度后, 西太平洋副热带高压脊面表现出较为显著的30~60 d季节内南北振荡, 振幅在4°~7°之间.不同海温异常型所导致的大气内部动力过程差异是造成西太平洋副热带高压脊面年际变化的重要原因之一.  相似文献   

11.
蒋长胜  张浪平  韩立波  来贵娟 《地震》2011,31(2):106-113
对中长期地震危险性概率预测结果的统计检验是地震预测预报的重要研究内容,采用通用的统计检验方法是促进地震预测理论、模型"无障碍"交流和发展的必要条件.本文通过对青藏高原东北缘地区PI算法和RI算法回溯性预测结果统计检验的实例,介绍了如何运用CSEP计划中已常规采用的Molchan图表法进行地震概率预测统计检验和分析,并分...  相似文献   

12.
针对降雨输入不确定性对实时洪水预报影响的问题,本文采用不考虑未来预报降雨、考虑未来预报降雨、考虑预报降雨的降雨量误差和降雨时间误差4种方法,以陕西省两个半湿润流域(陈河流域和大河坝流域)为研究区域,分析不同预见期和不同降雨输入情况下洪水预报的精度.研究表明:相对于不考虑未来降雨情况,考虑未来降雨后在预报预见期较长时对预报结果精度提升较大,在预见期较短时对预报结果精度提升不显著;暴雨中心位置不同对预报精度影响也不同,当暴雨中心位于流域下游时降雨量误差对流量预报误差影响更大;降雨量误差主要影响洪量相对误差和洪峰相对误差,且这种影响是线性的,对确定性系数的影响是非线性的二次函数,降雨时间误差主要影响峰现时间误差.  相似文献   

13.
ABSTRACT

In this paper, a mid- to long-term runoff forecast model is developed using an ideal point fuzzy neural network–Markov (NFNN-MKV) hybrid algorithm to improve the forecasting precision. Combining the advantages of the new fuzzy neural network and the Markov prediction model, this model can solve the problem of stationary or volatile strong random processes. Defined error statistics algorithms are used to evaluate the performance of models. A runoff prediction for the Si Quan Reservoir is made by utilizing the modelling method and the historical runoff data, with a comprehensive consideration of various runoff-impacting factors such as rainfall. Compared with the traditional fuzzy neural networks and Markov prediction models, the results show that the NFNN-MKV hybrid algorithm has good performance in faster convergence, better forecasting accuracy and significant improvement of neural network generalization. The absolute percentage error of the NFNN-MKV hybrid algorithm is less than 7.0%, MSE is less than 3.9, and qualification rate reaches 100%. For further comparison of the proposed model, the NFNN-MKV model is employed to estimate (training and testing for 120-month-ahead prediction) and predict river discharge for 156 months at Weijiabao on the Weihe River in China. Comparisons among the results of the NFNN-MKV model, the WNN model and the SVR model indicate that the NFNN-MKV model is able to significantly increase prediction accuracy.
Editor D. Koutsoyiannis; Associate editor Y. Gyasi-Agyei  相似文献   

14.
Spatiotemporal characteristics of drought based on the Standardized Precipitation Index (SPI) in the Liao River basin (LRB) are investigated in this study. High autocorrelation in SPI seems to lend itself to drought prediction. Drought is becoming more frequent, widespread, and severe in the LRB during the past several decades. Major factors affecting drought in this basin are analysed by investigating relationship between SPI and several circulations including western Pacific Subtropical High (WPSH), East Asian Summer Monsoon (EASM) and El Niño‐Southern Oscillation (ENSO) indices. Different correlation patterns between WPSH indices and SPI are obtained. Several significant positive correlations between the area, intensity of WPSH and SPI are observed in the west and the centre of the study area, while negative correlations are observed in the east. Reverse patterns are observed in the correlation between the ridge of westward longitude of WPSH and SPI. Corresponding lag‐correlation is dominated by positive correlations between the area, intensity of WPSH and SPI, and by negative correlation between the ridge of westward longitude of WPSH and SPI. EASM is mainly negative related with drought in the east of the LRB. Significant positive correlation between ENSO and SPI is mainly located in the east while negative correlation is located in west of the basin. Lag‐correlation (with lags of 1 to 12 months) between them is also investigated and results show that significant negative correlation is located in a broad area extending from the west to the centre of the basin, while less positive correlation is observed with the increase of lags. The possibility of employing general circulation models (GCMs) for drought prediction is discussed based on the above analyses. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

15.
洪涝灾害是世界主要自然灾害之一,优化洪水预报方案对防洪决策至关重要,然而传统水文模型存在参数多、调参受人为因素影响,泛化能力弱等问题。针对上述问题,本文提出基于改进的鲸鱼优化算法和长短期记忆网络构建自动优化参数的WOA-LSTM模型,通过优化神经网络结构进一步增强该模型的稳定性和精确度,并且建立不同预见期下的洪水预报模型来分析讨论神经网络结构与预报期之间的关系。以横锦水库流域1986—1997年洪水资料为例,其中以流域7个雨量站点的降雨以及横锦站水文资料为输入,不同预见期下洪水过程作为输出,以1986—1993年作为模型的率定期,1994—1997年作为模型的检验期,研究结果表明:(1)以峰现时差、确定性系数、径流深误差和洪峰流量误差作为评价指标,相比较于LSTM模型和新安江模型对检验期的模拟结果表明WOA-LSTM模型拥有更高的精度、预报结果更稳定;(2)结合置换特征值和SHAP法分析模型特征值重要性,增强了神经网络模型的可解释性;(3)通过改变神经网络结构在一定程度避免由于预见期增加和数据关联性下降而导致的模型预报精度下降的问题,最终实验表明该模型在预见期1~6 h下都可以满足横锦水库的洪水预报要求,可以为当地的防洪决策提供依据。  相似文献   

16.
对电离层暴进行有效预报具有很重要的实际应用价值,但目前这一工作还存在着许多方面有待改进.本文假设电离层扰动的季节性规律占主导地位,借鉴Kutiev and Muhtarov构建修正Kp指数表示地磁活动的方法,建立了一个适用于中纬地区Yakutsk单台站电离层暴预报的线性经验模型.检验表明,该模型对Yakutsk站夏季和春秋季电离层扰动的预测效果明显优于IRI中的STORM模型,模型改善度平均可达35%左右;能很好地反映磁暴连续发生的情况下δfoF2分阶段下降的形态;能反映出一定的电离层正相扰动及其持续时间,但是正扰动的预报精度有待进一步提高.  相似文献   

17.
In this study, the climate teleconnections with meteorological droughts are analysed and used to develop ensemble drought prediction models using a support vector machine (SVM)–copula approach over Western Rajasthan (India). The meteorological droughts are identified using the Standardized Precipitation Index (SPI). In the analysis of large‐scale climate forcing represented by climate indices such as El Niño Southern Oscillation, Indian Ocean Dipole Mode and Atlantic Multidecadal Oscillation on regional droughts, it is found that regional droughts exhibits interannual as well as interdecadal variability. On the basis of potential teleconnections between regional droughts and climate indices, SPI‐based drought forecasting models are developed with up to 3 months' lead time. As traditional statistical forecast models are unable to capture nonlinearity and nonstationarity associated with drought forecasts, a machine learning technique, namely, support vector regression (SVR), is adopted to forecast the drought index, and the copula method is used to model the joint distribution of observed and predicted drought index. The copula‐based conditional distribution of an observed drought index conditioned on predicted drought index is utilized to simulate ensembles of drought forecasts. Two variants of drought forecast models are developed, namely a single model for all the periods in a year and separate models for each of the four seasons in a year. The performance of developed models is validated for predicting drought time series for 10 years' data. Improvement in ensemble prediction of drought indices is observed for combined seasonal model over the single model without seasonal partitions. The results show that the proposed SVM–copula approach improves the drought prediction capability and provides estimation of uncertainty associated with drought predictions. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

18.
Strategy and methodology of dynamical analogue prediction   总被引:8,自引:0,他引:8  
In order to effectively improve numerical prediction level by using current models and data, the strategy and methodology of dynamical analogue prediction (DAP) is deeply studied in the present paper. A new idea to predict the prediction errors of dynamical model on the basis of historical analogue information is put forward so as to transform the dynamical prediction problem into the estimation problem of prediction errors. In terms of such an idea, a new prediction method of final analogue correction of errors (FACE) is developed. Furthermore, the FACE is applied to extra-seasonal prediction experiments on an operational atmosphere-ocean coupled general circulation model. Prediction results of summer mean circulation and total precipitation show that the FACE can to some extent reduce prediction errors, recover prediction variances, and improve prediction skills. Besides, sensitive experiments also show that predictions based on the FACE are evidently influenced by the number of analogues, analogue-selected variables and analogy metric.  相似文献   

19.
In this paper, the extent to which some improvement can be made in seismicity-based earthquake forecasting methods are examined. Two methods that employ the statistics and locations for past smaller earthquakes to determine the location of future large earthquakes, the pattern informatics (PI) index and the Benioff relative intensity (RI), are employed for both global and regional forecasting. Two approaches for forecast parameter estimation, the TM metric and threshold optimization, are applied to these methods and the results evaluated. Application of the TM metric allows for estimation of both the training and forecast time intervals as well as the minimum magnitude cutoff and spatial discretization. The threshold optimization scheme is employed in order to formulate a binary forecast that maximizes the Pierce’s skill score. The combined application of these techniques is successful in forecasting those large events that occurred in Haiti, Chile, and California in 2010, on both global and regional scales.  相似文献   

20.
基于MaPInfo的中长期地震预测动态系统   总被引:6,自引:1,他引:6  
丁香  王晓青 《中国地震》2002,18(1):86-95
“中长期地震预测动态系统”(MapDEP2000 for Windows)是以强震时-空概率增益综合预测模型与单项地震预测模型的预测效能评价方法为理论基础,以强大的数据为支持,集成桌面地图信息系统(MapInfo0的主要功能而研制完成的运行于Windows9x或以上环境下的地震综合预测系统。系统具有中长期单项预测方法的计算,异常提取,效能评价,概率增益统计,外推预测和概率增益综合预测等计算与各种输入/输出,图形显示等强大而实用的功能,为运用数据库和GIS实现多手段,多尺度,动态和交互的信息综合,进行地震预测提供了一套实用的系统和完整的解决方案,本文对该系统的科学依据,设计思想和主要功能进行了介绍。  相似文献   

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