ARTIFICIAL NEURAL NETWORK CORRECTION OF ROUGH ERRORS OF OBSERVATIONS

In the context of tower measured radiation datasets.following the correction principle meetinga diagnostic equation in data quality control and in terms of a technique for model construction ondata and ANN(artificial neural network)retrieval for BP correction of radiation measurementswith rough errors available,a BP model is presented.Evidence suggests that the developed modelworks well and is superior to a convenient multivariate linear regression model,indicating its wideapplications.     

基于前传式网络逼近的太平洋副热带高压活动的诊断预测

基于前传式神经网络BP算法(BackpropagationNeuralNetwork)和回归模型,探讨了西太平洋副高面积指数同赤道东太平洋海温及赤道纬向风之间非线性分类和映射逼近的建模方法和效果比较.结果表明,前传式网络,特别是回归网络预报模型具有较好拟合精度和预报效果及比较实用的预报时效.     

亚洲夏季风系统成员与西太平洋副高的相关特征分析

利用500hPa月平均高度距平场派生出涡度变化、经向风切变、纬向风切变等变量场。从1958～2001年6月500hPa月平均高度距平场及其派生变量场中选取预报因子,并将各个场中的因子分别作EOF分解,得到浓缩了初选因子变量大部分信息的综合预报因子,用以建立同月的广西月降水量的BP神经网络预报模型。进而利用2002～2005年月动力延伸集合预报产品及其派生变量,对广西6月降水量作BP神经网络降尺度释用预报。作为对比试验,以相同的预报量,从1957～2000年5～12月及1958～2001年1～4月500hPa月平均高度距平场中选取预报因子,并作相同处理,建立前期综合因子的广西6月降水量BP神经网络预报模型。独立样本试验结果表明,利用同期综合因子建立的BP神经网络降尺度预报模型的拟合精度优于利用前期综合因子建立的预报模型,但预报效果依赖于月动力延伸集合预报产品。     

基于小波分解和最小二乘支持向量机的西太平洋副高预测模型

用小波分解（WT）和最小二乘支持向量机（LS-SVM）相结合的方法,建立西太平洋副热带高压面积指数的预报模型。该方法首先将西太平洋副热带面积指数（SI）分解为相对简单的带通分量信号,利用LS-SVM建立各分量信号的独立预报模型,然后对预报结果进行集成。为了评估和比较该方法的预报效果和技术优势,最后比较了在同等条件下WT～LS-SVM模型和神经网络、线性回归模型的独立检验预报效果。试验结果表明,该方法具有泛化能力强、预报精度高、训练速度快、稳定性好、便于建模等优点,具有良好的应用前景。     

基于动力统计模型重构的副热带高压中长期预报

基于T106数值预报产品500 hPa位势高度场序列,用EOF方法对位势场序列进行时、空分解,在考虑相邻时段位势场空间模态基本稳定的前提下,引入动力系统重构的思想,以EOF分解的空间模态时间系数序列作为动力统计模型变量,用遗传算法全局搜索和并行计算优势,进行了模型参数的优化反演,建立了EOF分解的时间系数的非线性预报模型。通过模型积分和EOF的时、空重构,实现了副热带高压活动场的中长期预报。试验结果表明,在短期预报(1—5 d)该模型与T106模式的预报效果大致相当;但对于中长期预报(≥5 d),其预报效果优于T106预报产品;特别是10 d以上的预报结果对副热带高压的形态和范围仍然能较为准确地描述。该研究方法对副热带高压等复杂天气系统和要素场预报提供了一种新的思路。     

基于小波分解的西太平洋副热带高压模糊推理预测

基于NCEP/NCAR再分析资料,讨论了西太平洋副高脊线与其前期位置的相互关系,并在此基础上用小波分解和自适应模糊推理方法,对副高脊线进行集成建模和预测.基于小波分解重构的副高脊线短期活动集成预测结果表明,该方法可有效降低预报难度,明显改进和提高了副高脊线短期活动的预报准确率.     

热带CISK-Rossby波的动力特征与30～50天振荡的机理研究

基于斜压准地转模式的动力学分析,讨论了ＣＩＳＫ－Ｒｏｓｓｂｙ波产生、传播的动机机理和不同的波结构及势力强迫对热带大气３０～５０天振荡传播的制约和影响,解释了３０～５０天振荡的一些重要传播特性,特别是对３０～５０天振荡的经向传播机理和垂直“斜压”结构等问题作了较为细致的探讨,提出了一些新的见解和观点。     

热带海洋对南亚季风和太平洋信风强迫的几种响应模态

应用动力学分析和数值计算的方法讨论了热带海洋对南亚季风和太平洋信风强迫的几种响应模态。结果表明：对于行星尺度的海洋系统,大气风应力可以激发出比较稳定的风生洋流：而对于天气尺度以下的海洋系统,大气风应力则主要激发出几种不同周期的海洋波动。上述结果既同一些经典理论研究有相似之处,也提出了一些新的观点和看法。     

斜压罗斯贝变形半径优化的误差相关尺度及其对最优插值效果的改进

利用最优插值方法进行三维温盐场重构时,如何正确估算背景场误差协方差至关重要。针对背景场误差协方差主要取决于误差相关尺度的问题,本文提出了用中国东部海域及其附近海域的最新的高分辨率气候态数据进行斜压罗斯贝变形半径优化其误差相关尺度计算的研究方案和技术途径;对比分析了均一化相关尺度方案和法国ISAS系统尺度方案,讨论了变形半径对最优插值的影响。结果表明:均一化相关尺度方案的均方根误差小于ISAS方案,但温度场过于平滑,难以刻画一些重要的物理现象;相比而言,本文提出的基于变形半径的相关尺度方案在取2倍变形半径时,不仅均方根误差在各水平层较小,且温度场能够更好地刻画四国海盆海域涡旋及黑潮影响的温度场三维结构。由于实际海洋中各层物理过程的尺度存在差异,实际应用时各层的最优尺度设置也应有所不同。     

基于Argo网格产品资料的台湾以东海域海温场结构与温跃层特征分析

基于2005年1月~2009年12月中国Argo实时数据中心发布的Argo网格化产品,对台湾以东海域的表层和深层海温进行了分析,证实了日本南部海域存在北太平洋副热带模态水,提出暖水团概念,分析了其成因和垂直结构,并利用SODA(Simple Ocean Data Assimilation)数据和WOA09(World Ocean Atlas 2005)数据对暖水团进行验证。揭示出台湾以东海域各层次温度大面分布大体呈3个模态特征,并依此将台湾以东海域分为热带、副热带和温带三个海区;对各海域截取断面图,对其温跃层进行分析,归纳出永久性温跃层和季节性温跃层在垂直方向上的分布和季节性变化,并对其成因进行了讨论。