奇异谱分析—最大熵预报方法

引　言奇异谱分析—最大熵预方法 (ＳｉｎｇｕｌａｒＳｐｅｃｔｒｕｍＡｎａｌｙｓｉｓＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＭａｘｉｍｕｍＥｎｔｒｏｐｙＭｅｔｈｏｄ ,简称ＳＳＡ—ＭＥＭ )是Ｖａｕ ｔａｒｄ和Ｇｈｉｌ最早应用于气象研究的[1～ 3] 。目前 ,Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ大学的     

奇异交叉谱分析及其在气候诊断中的应用

提出了一种新的用于气候诊断的奇异交叉谱分析方法（记为SCSA）。从理论上证明,它是一类时频域相结合的广义交叉谱分析,也是奇异谱分析（SSA）的一个推广。SCSA可获得比经典交叉谱更为强化的耦合振荡信号,并在时域上描述两个系统之间各种耦合振荡信号的时变特征,因而可将频域上的耦合振荡信号在时域上加以合成和分解,包括非线性耦合振荡的弱信号,这对短期气候预报十分有益。文中实例证明,SCSA比经典交叉谱分析有更为优良的特性。     

青藏高原东部雪灾的奇异谱分析

利用奇异谱分析等方法，分析了青藏高原东部冬半年1967－1996年雪灾的气候特征。结果表明：雪灾的总趋势是增加的，特别是后冬，这可能是对全球气候变暖的响应。雪灾指数周期集中在2．0－3．6a和5．4－7．5a两个时段。后冬雪灾在1985／1986年前后存在着由偏少向偏多的突变。利用SSA－MEM方法可以预报雪灾冬半年未来2a趋势，后冬未来1a趋势。     

重庆市气温及降水变化的奇异谱分析

采用奇异谱分析（SSA）方法对重庆市长年代逐月地面气温及降水资料进行了分析，结果表明，重庆市气温序列存在准2年、准4年周期及16个月的年际振荡特征；而降水序列有准4年、准2年周期及8～16个月的年、季振荡特征。     

奇异谱分析-最大熵结合最优子集回归方法在中国夏季降水预测中的应用

基于奇异谱分析-最大熵预报方法（SSA-MEM）和最优子集回归方法（OSR）,综合考虑降水量序列自身的变化特征和外强迫因子对降水的贡献,把奇异谱分析-最大熵预报方法和最优子集回归方法结合起来,提出了SSA-MEM和OSR集成的新方法。对1961—2000年的夏季降水量进行拟合并试做2001—2004年的夏季降水预测。结果表明,回报拟合值与实况值距平相关系数达到0.85,通过了0.01的显著性水平检验。预报的平均技巧得分较高,试报准确率达到69%,略高于目前国内对汛期降雨预测的平均准确率。初步的试验表明,本方法对全国范围夏季降水有较好的预测能力,在东北及西南地区预测结果尤为显著。     

奇异谱分析方法在夏季降雨预测中的应用

运用奇异谱分析方法对石家庄市83年降水进行了统计分析，结果表明：石家庄市近百年夏季降水的趋势变化不太显著，主要以波动变化为主，主振荡周期分别为5－6年、10年左右及30－40年左右的长周期变化，各重建分量振幅、位相具有明显的年代际变化。利用重建分量进行降水趋势预测，1998－2001年试报表明，效果较好。     

用奇异谱分析作汛期降水的中期气候预测

用奇异谱分析方法对哈尔滨汛期降水进行中期气候预测。其结果表明，此方法对汛期降水趋势有较好的预测能力，并且预报效果比较稳定，经5次试报的平均准确率达76％，说明奇异谱分析模式是一种有效的中期气候预测手段，其趋势预测结果可信度高。     

用奇异谱分析方法预报三峡地区月季降水

介绍了用奇异谱分析方法对三峡地区各站点降水进行月季预报的原理,流程以及试验结果。试验结果表明,该方法对三峡地区的月季降水预报有较好的效果,另外,给出了该方法对三峡地区２０００年６～８月的降水预测结果。     

全球平均海温演变的奇异谱分析

用奇异谱分析（ＳＳＡ）研究了１３６年（１８５６－１９９１年）全球平均海温季距平演变特征，并对各主分量作了最大熵谱分析。结果表明，海温演变除了具有８１年周期外，还有一些非常明显的周期振动，这些周期主要是准１０年和２．６－６年。从各主分量的方差贡献来看，前１５个主分量的方差贡献之和是总方差的７８％。从特征向量的分布函数来看，第１、２特征向量表示了海温序列的线性特征，它们的方差之和可以占到总方差的４８％     

奇异交叉谱在海气相互作用诊断研究中的应用

利用SCSA（奇异交叉谱分析）方法,对中低纬海气及中低纬环流相互作用的耦合同期信号进行分析。结果表明：在3－7年尺度上海气相互作用关系密切,这个尺度与ENSO循环尺度基本一致,且其振荡行为与ENSO根荡相似．从这个意义上说在中低纬海气相互作用中,ENSO是个强信号;中低纬环流相互作用存在10－12年及准4年的优势耦合周期,其中准4年振荡和ENSO循环尺度相一致．这说明中低纬环流相互作用,除受ENSO影响外,自身还存在10年左右的振荡周期。     

上海年,季降水演变的奇异谱分析

用奇异谱分析（SSA）方法研究近123年（1874～1994年）上海地区年、季降水的演变特征,并对提取的各主分量作最大滴谱分析。揭示了降水演变存在明显的周期振动,这些周期主要是36～38年、9～12年和2年。前6～12个主分量的重建合成曲线能很好拟合降水年变化趋势特征,以前几个主分量作为预测因子有可能为旱涝趋势预测提供好的基础。     

SVD方法在气象场诊断分析中的普适性

本文首次从理论上推导证明两个气象场的奇异值分解（ＳＶＤ）在气象场时空分布耦合信号的诊断分析中具有普适性。结果表明，两个场的ＳＶＤ求解准则不同于典型相关分析（ＣＣＡ），且ＣＣＡ模型可视为ＳＶＤ之特例，尤其当各个场经ＰＣＡ滤波后，其ＣＣＡ完全与ＳＶＤ等价。ＳＶＤ分析的结果不但可完全代替ＣＣＡ，且计算更简便，所得耦合信号的物理解释更清晰，特别适合于大尺度气象场的遥相关型研究。     

Theoretical relationship between SSA and MESA with both application

Ｉ．ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｉｎｇｕｌａｒｓｐｅｃｔｒａｌａｎａｌｙｓｉｓ（ＳＳＡ）,ａｓａｎｅｗｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｍｅｔｈｏｄ,ｈａｓｂｅｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｃｌｉｍａｔｉｃｄｉａｇｎｏｓｅｓａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｗｉ...     

SINGULAR SPECTRUM ANALYSIS FOR TROPICAL CYCLONE LANDING IN GUANGDONG

~~SINGULAR SPECTRUM ANALYSIS FOR TROPICAL CYCLONE LANDING IN GUANGDONG@谢炯光$Guangzhou Central Meteorological Observatory, Guangzhou 510080 China @纪忠苹$Guangzhou Central Meteorological Observatory, Guangzhou 510080 China~~Research on Short-Term Climate Systems——a key project in the 9th -five year economic de- velopment plan (96-908-05-07)…     

模拟台风Ewiniar（2006）内部扰动的时空变化特征

在使用WRF（V2．2）模式双向移动嵌套方案对台风Ewiniar模拟结果的基础上,利用空间上的离散功率谱和时间上的连续功率谱、最大熵谱方法对Ewiniar内部扰动的时空变化特征作简要的分析。结果表明：台风内部波动在空间上以长波分量占优,距台风中心越近,长波分量的比重越大,而台风外围的短波分量则有所增加;Ewiniar内部的振荡现象具有非对称特征,这种非对称特征在对流层中高层及台风前移的左右两侧的眼壁内表现得非常明显,越往台风外围、越往对流层低层越不明显;对流层低层的台风眼壁内部,无论是台风前移的左侧还是右侧,低频振荡总是占很大优势。     

登陆广东省热带气旋的奇异谱分析

利用奇异谱方法(SSA方法)分析登陆广东省的热带气旋的演变规律，发现年登陆的热带气旋数存在明显的8年、准3年的周期振荡；登陆珠江口以西的热带气旋数存在12年、准2年的周期振荡。把产生热带气旋的源地——西北太平洋划分为8个海区，对每个海区的海表温度进行奇异谱分析，结果显示NIN0西区和暖池海区分别存在8年和3年的准周期振荡及12年和2年的周期振荡，这很可能是登陆广东的热带气旋产生的物理原因。最后结合最大炳谱方法(SSA—MEM)做出登陆广东省的全年和登陆珠江口以西的热带气旋趋势预报，其效果较理想，在短期气候预测业务中有一定的参考价值。     

大气折射指数气候振动特征的最大熵谱分析

用最大熵谱分析法对南京、上海两地局地大气折射指数气候变化特征进行诊断，探讨了自回归模式的阶数不同对谱的影响，并从不同样本数的熵谱中提取出稳定的周期和谱峰值，所得结果可以作为预报大气折射指数变化的气候背景。     

一类奇异孤波解及其在高原低涡结构分析中的应用

文中利用相平面分析法 ,由非绝热大气运动方程组导出了与非线性重力内波有关的 Kd V方程 ,然后用直接积分法得到两类有意义的孤立波解 ,重点分析了一类具有间断点的奇异孤立波解的特征 ,初步建立了此波解与一类青藏高原暖性低涡的联系 ,讨论了高原加热和层结稳定度对高原低涡生成和移动的影响 ,并且从理论上论证了高原低涡具有与热带气旋类低涡( Tropical cyclone- like vortices)类似的涡眼和暖心结构