用压温湿变量曲线预报天气

湖南浏阳县张坊五七中学气象哨,用本哨积累的1975—1977年3年的气象资料,绘制了14时压、温、湿24小时变量曲线图,用来制作中短期预报。     

吸引子上天气和气候可预报性的估计

在吸引子上演变的天气和气候变量(局地地面气压和δ_(18)O-记录),从其相空间轨迹能演绎出可预报性。可预报性可由初始彼此接近的相轨迹之散度来定义,并且可由单一变量轨迹上扩展着的点对的累积距离分布估计出来,e倍膨胀率表征了可预报性的时间尺度。作为第一估计,我们得到了天气变量的可预报性时间尺度约为两周而气候变量的则为1.0～1.5万年。     

从一维气候时间序列直接提取K熵及其可预报时间的估计

对广州１９０８－１９８０年的月平均气温资料，在延拓的ｎ维相空间中直接提取Ｋ熵，得到该序列的Ｋ熵值为０．１８１９，由此得到，月平均气温的平均可预报时间Ｔ－１／Ｋ，约为６个月。     

天气可预报性的时空分布

为了能从非线件误差增长动力学的角度研究大气的可预报性问题,文章引入了可预报性研究的新方法--非线性局部Lyapunov指数.非线性局部Lyapunov指数及其相关统计量能够被用来定量地确定混沌系统可预报性的大小,真正地实现对可预报性的定量化研究.为了把非线性局部Lyapunov指数方法应用到实际的大气可预报性研究中,给出了一种利用大气的实际观测资料估计非线性局部Lyapunov指数的计算方法.存非线性局部Lyapunov指数方法的基础上,文中利用NCEP/NCAR再分析资料,对大气位势高度场、温度场、纬向风场、经向风场等要素场可预报性的时空分布进行了研究,结果表明:(1)在500 hPa高度层上,对于不同的要素场,其可预报期限的大小以及时空分布规律都不一样;全球大部分地区位势高度场可预报期限最大,温度场和纬向风场次之,而经向风场的可预报期限最小.(2)在500 hPa高度层七,位势高度场和温度场的纬向平均可预报期限基本上表现为一定的南北纬向带状分布,热带地区和南极地区的可预报期限最大,北极地区次之,南北半球中高纬度地区可预报期限相对较小.纬向风场可预报期限在热带地区最高,但是南北极地区可预报期限与邻近的中高纬度地区差别不大.经向风场可预报期限在南北两极地区最高,南北半球的中纬度和赤道附近地区可预报期限最小.(3)在垂直方向上,纬向平均高度场、温度场以及纬向风场可预报期限基本上都是随高度升高而增加,高层的可预报期限明显大于低层;经向风场可预报期限随高度的变化比较复杂,不同的纬度有所不同.(4)可预报性有明显的季节变化,不同要素场可预报期限高低值区的位置和强度随季节鄙有明显变化,对于全球大部分地区来说,冬季可预报性都大于夏季的.     

天气和气候的可预报性

从理论和实际角度描述了天气和气候可预报性的认识过程.天气和气候的可预报性,特别是10～30天预报依赖于空间和时间尺度,预报包含了可预报分量和混沌分量.可预报性研究的最大挑战,来自气象极端事件的可预报性问题.     

天气和气候的预报及其可预报性

制作各种天气预报仍然是今天气象学的主要任务。人类社会要求天气预报的时效越来越长,精度越来越高。很有必要分析一下天气预报的现状以及气象部门究竟能在多大程度上满足社会的需要。一、短期预报的现状在过去25年里,天气预报经历了一个逐步发展的过程,使短期天气预报已经变成了一门科学。正好25年前,在瑞典制做了第一个常规数值预报。短期天气预报的理论基础是1948年 Charney提出准地转理论以后建立起来的。要想检验这个理论,还必须具备另外两个条件:一个是必须有足够快速的计算机,正好 Neumann 等人已经研制出第一     

关于天气变化的可预报性问题

关于天气变化的可预报性问题陈永枢（吉林省气象台）关于天气变化的可预报性问题关系着我们天气预报业务工作中的预报要素的确定问题；预报指标选择问题；某些预报思路是否正确问题；某些预报方法是否可行问题。这些问题是天气预报业务工作中的大问题，应该弄清楚。１在此...     

混沌系统单变量可预报性研究

对于n维的混沌系统, 不同变量的可预报性是不同的。为了研究混沌系统中单个变量的可预报性, 本文在以前提出的混沌系统整体的非线性局部Lyapunov指数基础上(李建平等, 2006), 引入了单变量的非线性局部Lyapunov指数及其相关统计量, 进一步完善了非线性误差增长理论。通过应用到几个混沌个例, 结果表明单变量的非线性局部Lyapunov指数及其相关统计量可以用来定量地研究多维混沌系统中不同变量的可预报性, 系统不同变量的可预报性之间不是相互独立的, 而是单个变量的可预报期限与系统整体的可预报期限之比都近似保持一个常数, 但各个变量的常数值有所不同。     

可进行择优决策的时间序列预报方法

文中提出了一种可对数据序列的内在信息进行多层次的开发,产生多态信息源的技术方案。把这种方案与通常的时间序列分析方法结合起来:即可形成一种可进行择优决案的时间序列预报方法。实例比较与实际应用的效果表明,这一技术方案对提高时间序列预报的准确率与稳定性,均具有意义。     

广西夏季降水量潜在可预报性估计

研究和评价短期气候预测方法必须了解月或季平均量的年际变率有多少是可以被预报出来的。通常认为, 总的年际变率能够被划分为主要来源于大气下边界条件持续性强迫的可预报成分和来源于“天气噪声”的不可预报成分, 这两个成分的方差之比给出潜在预报性的测度。文章用低频白噪声延伸法及日降水量独立和相关假设下的方差分析方法估计了广西夏季降水量潜在可预报的气候信号方差和天气噪声方差。结果表明:全区都存在潜在可预报信号, 在中部和东部气候信号最强, 南部最弱。以绝对误差小于均方差0.68倍作为预报正确的标准, 则预报正确率上限在自治区中部和东部约为72 %, 南部约为59 %, 北部和西部约为62 %。     

非定长相关时间序列集内平均序列的摆动异常及其解释

文中对多个时间序列的平均序列中常常出现的异常摆动问题进行了探讨。结果表明,给定时间序列集中序列个数的多少会造成其所组成的平均序列的方差的变化,即序列个数越多,平均序列方差越小的可能性就越大,由此定义了方差增长率α。当给定方差增长率限定值α_0并使其满足α≤α_0时,可以得到最小序列个数m_0,且α_0越大或序列间平均相关系数越大,所需要的时间序列数越少。这一结果可应用于气候变化研究中有关平均时间序列建立的研究中,亦可运用到其他相关研究领域。     

利用资料重现厄尔尼诺浑沌特征的相空间投影技术

首次提出了利用一维时间序列重现高维浑沌系统演化特征的相空间投影技术，并用Ｌｏｒｅｎｚ系统的积分序列加以验证。在对东太平洋区域５７个格点月平均海温序列作同样的分析后，发现与之对应的厄尔尼诺现象有着明显的双稳态沉沌特征，该结果与Ｖａｌｌｉｓ通过一个简单海气相互作用模式模拟的结果很接近。     

月雨量的可预报性估算试验

根据广东省各地区气象条件的差异，森林面积的大小、森林火灾出现的严重程度，参照树种的分布，将全省划分为５个区域，在各区域内造若干代表站点，将代表站点所收集到的火灾样本资料分别与当地气象因子建立相关系，获得火险等级评价指数，并根据指数的大小，预报未来各地区的火险等级，从而达到对广东各地进行林火分区预报的目的。     

A MODIFIED WEATHER GENERATOR(WGEN)FOR THE GENERATION OF DAILY WEATHER VARIABLES

Long series of daily weather data are frequently needed to evaluate diachronic climatic impacton water resources,the effects of watershed changes on hydrology and to use in a variety ofweather and general circulation models.A computer generation model called WGEN that wasdeveloped in the United States of America,was modified in this study and applied to Nigerianweather data spanning the period between 1969 to 1988 and covering 17 sites located in thedifferent climatic zones in Nigeria.The model generated the monthly mean maximum and minimumtemperatures,solar radiation,total rainfall,and number of wet and dry days with high accuracy,95% of the times.The Mann-Whitney U-test revealed that the number of months per year forwhich observed and generated weather variables were significant,was less than 4 in majority of thesites.     

用一维时间序列确定吸引子维数应注意的两个问题

该文给出了严格自相似和统计自相似的区别，并由此讨论了用一维时间序列确定吸引子维数应注意的两个问题，即维数计算公式中的标度范围及比例系数问题和双对数图与Ｄ－ｍ图的关系问题。     

利用一维时间序列确定吸引子维数中存在的若干问题

从一些控制方程已知的微分动力系统出发，利用它们不同分量、不同时间间隔的解序列重构相空间和原本相空间两种方式所得分维结果进行了比较，发现了一些有意义的事实，并探讨了用一维时间序列重构相空间确定吸引子维数的理论，揭示出其中存在的本质问题。最后指出，只有完全搞清动力系统的单分量序列采用怎样的延滞时间τ和怎样的采样间隔Ｈ延拓后才能保证重构相空间和原本相空间的度量性质不变时，我们才能获得真实、可靠、有用的结果。     

依据月平均资料作月预报——利用自然相似的探讨

本文利用1956年1月—1972年12月的月平均1000,500,100 hPa位势高度和太平洋、大西洋、印度洋的海表温度资料中存在的自然相似,对依据月平均资料作的海洋—大气变量月平均值的预报可能达到的水平进行了分析研究。结果表明在一个海—气耦合系统中,大气变量的预报是比海温预报更为困难的一环。根据月平均海表温度决定相应的月平均位势高度场的准确度较低,但在考虑了过去的海温和高度场资料后能有所改进。     

A SPECTRUM OF LYAPUNOV EXPONENTS OBTAINED FROM A CHAOTIC TIME SERIES

A complete spectrum of Lyapunov exponents (LEs) is obtained from 1970— 1985 daily mean pressuremeasurements at Shanghai by means of a correlation matrix analysis technique and it is found that there exist LEs≥0,and <0. with their sum 0λ_i=K=0.110405 whereuponT=1 /K =9 is obtained as the predictable time scale, a result close to that acquired by the dynamic-statistical approachin early days and also in agreement with that present by the authors themselves(1991).