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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 114 毫秒
1.
延伸期预报中大气初值与海温边值的相对作用   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
初始条件记忆和下垫面条件是延伸期可预报性的主要来源,它们在不同时段、不同区域的相对作用存在明显不同。利用中国国家气候中心最新一代大气环流模式BCC_AGCM,设计了由4组不同大气初值与海温边值构成的组合试验,研究了(大气)初值与(海温)边值对全球不同区域延伸期预报的相对作用。结果显示,模式预测技巧在3周以内强烈依赖于初值。在相同的边值条件强迫下,不同初值在月内尺度上的预测技巧差异非常明显,且在更长的时间尺度上,初值仍然能够提供一定的预测信息。从全球来看,边值强迫对预测技巧的影响从一周左右开始。在低层的850 hPa高度场上,边值的作用在热带地区于第4-5候与初值相当,其他区域的边值影响达到与初值相当的时间滞后于热带地区;在北半球500 hPa高度场上,边值的作用在热带地区第5候前后达到与初值作用相当,其他区域这个时间则推迟至第6候前后,比对低层的影响时间滞后1-2候;对于东亚地区而言,边值的贡献在第2候就已显现,对预测技巧产生了明显的改进。在延伸期尺度上,边值强迫主要作用的区域为低纬度区域,且对500 hPa高度场的影响更为稳定,在该区域第5候以后有较为明显的改进。初值与边值对延伸期预报都具有相当重要的作用,认识初、边值条件的相对作用能够为延伸期预报的改进奠定基础。  相似文献   

2.
文章使用一个与大气环流模式串联耦合的预报热带太平洋海温(SST)的模式来制作全球长期气候预测。首先超前预报海温,然后将海洋预报用于强迫大气模式,从而超前于海温预报制作气候预测。在全球大部分地区该方法对70年代至90年代的7次重大气候事件的预测与观测结果很好吻合。  相似文献   

3.
海温对月平均环流影响的数值试验   总被引:3,自引:0,他引:3  
利用 T42L9全球谱模式,在相同初始场的条件下,将不同的 SST 作为外强迫源输入模式,其一个月延伸预报的结果表明,SST 的变化对第三旬的环流预报影响比较大,但对于不同的初值其影响是不同的,对于比较稳定的初值,不同的海温场对月平均环流的影响较小;而对于不稳定的初始场,则影响较大.同时指出了500hPa 高度预报场的均方根误差的增长在中纬度主要与大气中的斜压不稳定有关,如果斜压不稳定度大,则误差随时间增长快;斜压不稳定度小,情况则相反.  相似文献   

4.
对1992年7月10日、19日和1997年7月1日3个个例,进行了实时海温和气候海温的对比数值试验,研究实时海温对月尺度数值预报的影响。个例试验结果表明,实时海温对10天以下的数值预报影响较小,但对月时间尺度的数值预报的影响则十分明显,实时海温对大气的强迫作用同模式大气的初值和预报模式包含的物理过程以及海温异常的强度有关。  相似文献   

5.
统计预报海温场驱动的CAM3.1模式预报试验   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
基于动力气候模式进行月一季尺度预报的“两步法”思想,提出一种新的预报海温场统计模型,并以该统计模型预报的海温场驱动NCAR CAM3.1模式对1981-2000年月时间尺度的东亚500 hPa高度距平场进行客观回报试验;在此基础上,提出了对预报结果的订正方法。结果表明:统计预报海温模型的预报海温场能够反映出全球海温空间分布的基本特征,并对表征ENSO事件的Ni?o3.4区海温变化的预报能力较强。该统计模型预报的海温场驱动的CAM3.1模式可以较好地预报出东亚500 hPa环流的主要分布特征,试验表明:适当的统计订正方法可以在一定程度上提高CAM3.1模式对东亚夏季500 hPa环流背景的预报技巧。  相似文献   

6.
赵彦  林朝晖  李旭  袁重光 《大气科学》2000,24(2):215-222
利用中国科学院大气物理研究所研制的短期气候距平数值预测系统(IAP PSSCA),  种版本的大气环流模式:AGCM 1.1和AGCM 1.2,分别以2月11~19日的9天大气观测值为初始场,以给定海温为边界场,对1980~1994年的15年的降水异常进行了两组集合后报试验。对试验结果进行定量评估表明:IAP PSSCA对降水异常具有一定的预测能力,特别是在中国东部受东亚季风及海温异常影响的地区,IAP PSSCA具有较高的预报技巧,其中以东南区域(包括江淮流域和华南地区)最高,尤其是对有洪涝灾害的降水异常年,距平相关系数在0.50左右,接近可供业务使用的要求,说明模式能够抓住在东亚季风区存在的某种物理机制,从而提高了这一地区的预报技巧;另外,两个大气环流模式相比,改进了地表反照率的AGCM 1.2的15年集合平均预测技巧略高于AGCM 1.1,特别是在华北地区,预测效果有明显提高,这表明改进地表反照率从而改进了模式的气候平均态的模拟,能提高气候模式的预测能力,说明较好的陆面过程引入模式对短期气候预测是有益的。  相似文献   

7.
智协飞  张璟  段晚锁 《大气科学》2015,39(4):767-776
本文将ENSO预测的目标观测敏感区与多模式集合预报方法相结合, 提出了一种能够有效提高预报技巧且又具有较小计算成本的多模式集合预报方法。该方法在目标观测敏感区内采用模式不等权的多模式超级集合预报方法(SUP), 而在其他区域采用相对简单的等权的多模式消除偏差集合平均方法(BREM)。利用CMIP5中15个气候系统模式的工业革命前参照试验(pi-Control)数据, 针对热带太平洋海温的长期演变开展了理想预报试验。将新集合预报方法与现有的多模式集合预报方法进行了比较。结果表明, 在所考察的预报期内(即1~20年), 新集合预报方法与整个热带太平洋区域使用SUP方法具有相当的预报技巧, 但前者的计算成本明显小于后者, 计算时间仅为后者的1/4。可见, 新方法是一个具有较高预报技巧且计算成本较小的多模式集合预报方法。同时, 其较高的预报技巧强调了热带太平洋SST预测对ENSO目标观测敏感区内的模式误差也是极端敏感的, 也正因如此, 多模式集合预报方法才能够有效过滤模式误差的影响, 具有较高的预报技巧。  相似文献   

8.
AREM短期集合预报系统及其降水预报检验   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于我国科学家自主开发的AREM区域中尺度模式,考虑模式初值和侧边界条件的不确定性,采用BGM方案,建立有11个成员、37km分辨率、覆盖全国区域的短期集合预报系统,并将其于2009年汛期投入准业务化试验,进行了连续2个月的预报结果检验。结果表明:由于能提供更多预报信息,集合预报系统优于单一确定性预报,集合平均预报对评分的改进主要表现在暴雨以下量级,概率预报高于集合平均和控制预报,因而更具参考价值;利用多种集合产品对降水过程进行综合分析,能提高决策预报的科学性。  相似文献   

9.
IAP PSSCA 两组预测试验的评估及比较Ⅰ.降水部分   总被引:5,自引:0,他引:5  
赵彦  林朝晖  李旭  袁重光 《大气科学》2000,24(2):215-222
利用中国科学院大气物理研究所研制的短期气候距平数值预测系统(IAP PSSCA),采用两种版本的大气环流模式:AGCM1.1和AGCM1.2,分别以2月11~19日的9天大气观测值为初始场,以给定海温边界场,对1980~1994年的15年的降水异常进行了两组集合后报试验。对试验结果进行定量评估表明:IAP PSSCA对降水异常具有一定的预测能力,特别是在中国东部受东亚季风及海温异常影响的地区,IA  相似文献   

10.
评估了耦合气候系统模式FGOALS海洋同化试验对西北太平洋夏季降水和SST相关关系的模拟技巧,并对比了相应的观测海温强迫试验(AMIP)和历史气候模拟试验结果。结果显示,FGOALS海洋同化试验对亚洲季风区大部分海域夏季SST年际变化有较高的模拟技巧,但其对菲律宾以东海域模拟技巧较低。在西北太平洋夏季降水-SST相关关系方面,同化试验部分地再现了南海和菲律宾以东海域降水超前SST变化1个月和同时二者的负相关关系,优于AMIP试验但逊于自由耦合模拟试验。同化试验对SST倾向-降水相关关系的模拟技巧亦介于AMIP试验和自由耦合试验之间。观测中,西北太平洋夏季降水与环流异常受日界线附近和赤道东印度洋海洋大陆地区海温异常的遥强迫,并通过改变到达海表的净短波辐射通量影响局地SST异常,导致局地海温-降水和局地海温倾向-降水的负相关关系。在AMIP试验中,遥强迫导致的西北太平洋地区环流异常较之观测偏弱,由于缺少局地海气耦合过程,在西北太平洋多数地区表现为海温对大气的强迫作用,即SST-降水正相关关系。FGOALS同化试验和自由耦合试验考虑了局地海气耦合过程,虽然低估了遥强迫对西北太平洋地区夏季环流异常的影响,依然部分模拟出局地降水-SST负相关关系但较之观测偏弱。同时,自由耦合试验高估了西北太平洋20°N以南地区海温异常对大气环流异常的强迫,使得其对中国南海和日本岛以南海域SST-降水负相关关系的模拟稍优于同化试验。  相似文献   

11.
Most estimates of the skill of atmospheric general circulation models (AGCMs) for forecasting seasonal climate anomalies have been based on simulations with actual observed sea surface temperatures (SSTs) as lower boundary forcing. Similarly estimates of the climatological response characteristics of AGCMs used for seasonal-to-interannual climate prediction generally rest on historical simulations using "perfect" SST forecasts. This work examines the errors and biases introduced into the seasonal precipitation response of an AGCM forced with persisted SST anomalies, which are generally considered to constitute a good prediction of SST in the first three-month season. The added uncertainty introduced by the persisted SST anomalies weakens, and in some cases nullifies, the skill of atmospheric predictions that is possible given perfect SST forcing. The use of persisted SST anomalies also leads to changes in local signal-to-noise characteristics. Thus, it is argued that seasonal-to-interannual forecasts using AGCMs should be interpreted relative to historical runs that were subject to the same strategy of boundary forcing used in the current forecast in order to properly account for errors and biases introduced by the particular SST prediction strategy. Two case studies are examined to illustrate how the sensitivity of the climate response to predicted SSTs may be used as a diagnostic to suggest improvements to the predicted SSTs.  相似文献   

12.
Over the mid-latitude North Pacific, there is a close relationship between interannual variations of the sea surface temperature (SST) and surface shortwave radiation during boreal summer. The present study evaluates this relationship in coupled model simulations, forced model simulations, and retrospective forecasts. It is found that the simulation of this relationship in climate models is closely related to the model biases in the meridional gradients of mean SST and surface shortwave radiation. A southward shift in the region of large mean meridional gradients leads to a similar southward shift in the region of large correlation between the SST and shortwave radiation variations. The relationship is enhanced (weakened) when the mean meridional gradients are stronger (weaker) compared to observations. The shortwave radiation?CSST correlation is weak in individual forced simulations because of the interference of internally generated shortwave radiation variations. The shortwave radiation?CSST correlation increases significantly in the ensemble mean due to reduction of internally generated variability. The long-lead Climate Forecast System (CFS) forecasts have a better simulation of the shortwave radiation?CSST correlation compared to the short-lead forecasts. Estimation based on the CFS ensemble forecasts indicates that the high-frequency atmospheric variations contribute importantly to the SST variability over the mid-latitude North Pacific during boreal summer.  相似文献   

13.
BCC_CSM模式夏季关键区海温回报评估   总被引:5,自引:1,他引:4  
利用国家气候中心气候系统模式(Beijing Climate Center Climate System Model, BCC_CSM)的汛期回报试验数据集, 评估了夏季中低纬度海表面温度(Sea Surface Temperature, SST)的预测能力。结果表明:该模式对夏季中低纬海温具有一定的预测能力, 且在低纬地区的预测技巧尤为出色。对太平洋、热带印度洋和北大西洋这三个关键区进一步分析发现, 该模式对不同海区海温的预测能力有所不同。其中, 模式对夏季北太平洋海温及Ni?o 3.4指数表现出显著的预测技巧, 对热带印度洋、北大西洋海温及热带印度洋全区一致海温模态(Indian Ocean Basin-wide Warming, IOBW)也表现出一定的预测技巧, 而对北大西洋海温三极子模态(North Atlantic Tripole, NAT)的技巧相对较低。研究发现, 预测技巧与前冬的ENSO状态密切相关, 当前冬位于ENSO异常位相时, BCC_CSM模式对于三大海区夏季海温的预测技巧要高于前冬位于ENSO正常位相时, 且对NAT指数也具有更高的预测技巧。前冬ENSO所处的位相对于该模式对夏季Ni?o 3.4指数及IOBW指数的预测技巧影响不明显。此外, 该模式对夏季海温的预测技巧依赖于超前时间, 预测技巧在大部分情形下超前1个月的预测技巧相对更高。  相似文献   

14.
Seasonal rainfall predictability over the Huaihe River basin is evaluated in this paper on the basis of 23-year(1981-2003) retrospective forecasts by 10 climate models from the Asia-Pacific Economic Cooperation(APEC) Climate Center(APCC) multi-model ensemble(MME) prediction system.It is found that the summer rainfall variance in this basin is largely internal,which leads to lower rainfall predictability for most individual climate models.By dividing the 10 models into three categories according to their sea surface temperature(SST) boundary conditions including observed,predicted,and persistent SSTs,the MME deterministic predictive skill of summer rainfall over Huaihe River basin is investigated.It is shown that the MME is effective for increasing the current seasonal forecast skill.Further analysis shows that the MME averaged over predicted SST models has the highest rainfall prediction skill,which is closely related to model’s capability in reproducing the observed dominant modes of the summer rainfall anomalies in Huaihe River basin.This result can be further ascribed to the fact that the predicted SST MME is the most effective model ensemble for capturing the relationship between the summer rainfall anomalies over Huaihe River basin and the SST anomalies(SSTAs) in equatorial oceans.  相似文献   

15.
In this paper, lead-time and spatial dependence in skill for prediction of monthly mean climate variability is analyzed. The analysis is based on a set of extensive hindcasts from the Climate Forecast System at the National Centers for Environmental Prediction. The skill characteristics of initialized predictions is also compared with the AMIP simulations forced with the observed sea surface temperature (SST) to quantify the role of initial versus boundary conditions in the prediction of monthly means. The analysis is for prediction of monthly mean SST, precipitation, and 200-hPa height. The results show a rapid decay in skill with lead time for the atmospheric variables in the extratropical latitudes. Further, after a lead-time of approximately 30?C40?days, the skill of monthly mean prediction is essentially a boundary forced problem, with SST anomalies in the tropical central/eastern Pacific playing a dominant role. Because of the larger contribution from the atmospheric internal variability to monthly time-averages (compared to seasonal averages), skill for monthly mean prediction associated with boundary forcing is also lower. The analysis indicates that the prospects of skillful prediction of monthly means may remain a challenging problem, and may be limited by inherent limits in predictability.  相似文献   

16.
研究了不同大尺度强迫条件下的暴雨个例中,考虑不同尺度特征的初始扰动与侧边界扰动相互作用构造对流尺度集合预报的可行性,为进一步构建“自适应”于不同强对流天气的对流尺度集合预报系统提供依据。结果表明,在大尺度强迫显著的个例1中,以大尺度扰动信息为主的动力降尺度的增长趋势较集合转换卡尔曼滤波(ETKF)更为显著,且总扰动能量在预报中后期超过集合转换卡尔曼滤波,而在大尺度强迫较弱的个例2中,集合转换卡尔曼滤波扰动能量始终高于动力降尺度。此外,当大尺度强迫显著时,初始扰动与侧边界扰动相匹配会产生相互促进的作用,而不匹配时初始扰动会在预报中后期抑制侧边界扰动的发展,当大尺度强迫较弱时,即使是互相间不匹配的初始扰动与侧边界扰动也能在大部分预报时段起到相互促进的作用,说明初始扰动与侧边界扰动的相互作用机制不仅与天气形势相关,也与二者是否匹配挂钩,另外,扰动的发展特征同样依赖于天气形势;从集合离散度的角度来看,当大尺度强迫明显时,侧边界扰动的作用会在更短的时间内取代初始扰动,从而对离散度起到主导地位;两种初始扰动方法相比,集合转换卡尔曼滤波在多数情况下对总离散度的贡献均大于动力降尺度;从降水量预报及概率预报情况来看,大尺度强迫明显的个例可预报性更高,且各集合成员间的差异较小,大尺度强迫较弱的个例则相反,且当两种初始扰动方案与侧边界扰动相结合时,较仅侧边界扰动均有一定提高。   相似文献   

17.
The overall skill of ENSO prediction in retrospective forecasts made with ten different coupled GCMs is investigated. The coupled GCM datasets of the APCC/CliPAS and DEMETER projects are used for four seasons in the common 22 years from 1980 to 2001. As a baseline, a dynamic-statistical SST forecast and persistence are compared. Our study focuses on the tropical Pacific SST, especially by analyzing the NINO34 index. In coupled models, the accuracy of the simulated variability is related to the accuracy of the simulated mean state. Almost all models have problems in simulating the mean and mean annual cycle of SST, in spite of the positive influence of realistic initial conditions. As a result, the simulation of the interannual SST variability is also far from perfect in most coupled models. With increasing lead time, this discrepancy gets worse. As one measure of forecast skill, the tier-1 multi-model ensemble (MME) forecasts of NINO3.4 SST have an anomaly correlation coefficient of 0.86 at the month 6. This is higher than that of any individual model as well as both forecasts based on persistence and those made with the dynamic-statistical model. The forecast skill of individual models and the MME depends strongly on season, ENSO phase, and ENSO intensity. A stronger El Niño is better predicted. The growth phases of both the warm and cold events are better predicted than the corresponding decaying phases. ENSO-neutral periods are far worse predicted than warm or cold events. The skill of forecasts that start in February or May drops faster than that of forecasts that start in August or November. This behavior, often termed the spring predictability barrier, is in part because predictions starting from February or May contain more events in the decaying phase of ENSO.  相似文献   

18.
采用FNL再分析资料和美国联合台风警报中心(Joint Typhoon Warning Center,JTWC)资料,运用中尺度WRF(Weather Research and Forecasting)模式,分别使用增长模繁殖法(Breeding of Growing Mode,BGM)和集合卡尔曼变换方法(Ensemble Transform Kalman Filter,ETKF),对1209号台风"苏拉"进行了台风路径的集合预报试验,并对预报效果进行对比分析。结果表明:采用BGM或ETKF初始扰动的集合预报系统,集合平均预报对风场、温度场、位势高度场的预报效果均优于控制预报;ETKF方法的预报改进程度较BGM方法更大,且对风场和温度场预报技巧的优势尤为明显。BGM方法所得到的集合成员离散度小于ETKF方法,对大气真实状态的表征能力不及后者;两种扰动方法的集合平均都明显改善了台风"苏拉"的路径预报结果,尤其是控制预报在福建沿海第二次登陆后移速过快的问题,但对台风登陆位置预报的改进不明显;此外,采用ETKF方法的集合平均对台风"苏拉"路径预报的改进效果远优于采用BGM方法的集合平均预报。  相似文献   

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