印度洋偶极子预报技巧在多模式中的对比研究

本文采用北美多模式集合产品数据,分析了印度洋偶极子指数在不同模式中实际预报技巧和潜在可预报性的差异,并进一步探究其可能的原因。结果表明,印度洋偶极子的有效预报时效在不同模式中差别较大,从2个月到4个月不等。其中东极子海温异常在不同模式中预报技巧的差别较西极子海表面温度异常更明显,表明模式误差和初始误差对东极子海表面温度异常演变的影响更为显著。另外,印度洋偶极子的实际预报技巧和潜在预报技巧存在明显的线性关系,潜在预报技巧高的模式,其实际预报技巧也高。最后,本文诊断、分析了厄尔尼诺对印度洋偶极子预报技巧的影响,发现在厄尔尼诺和印度洋偶极子相关性较高的气候模式中,印度洋偶极子实际预报技巧也较高。     

我国西南地区夏季降水异常与太平洋海温季节演变的关系

根据太平洋（10°S-50°N，120°E-80°W）286个网格点1951-1986年逐月平均海温资料和同期西南地区34个站月平均降水资料1），利用交叉相关场EOF分解考察我国西南地区夏季降水与太平洋海温遥相关的结构;然后通过聚类对西南地区夏季降水分成两种基本型，分别对两种降水型对应的各季海温进行距平和复自然正交（CEOF）的合成分析。结果表明:太平洋中高纬地区和赤道东太平洋海温与我国西南四川、贵州等地存在明显的季节变化遥相关;两种降水型对应的海温异常分布，无论是距平结构还是振荡传播，均有明显的两类相反特征。     

深度学习在印度洋偶极子预报中的应用研究

印度洋偶极子（IOD）是热带印度洋秋季最强的年际变率,它会通过大气遥相关来影响世界许多地区的气候。目前耦合气候模式对IOD预报技巧仍非常有限,远低于热带太平洋的厄尔尼诺事件的预报技巧。鉴于深度学习具备高效的数据处理能力,本文使用深度学习中的卷积神经网络（CNN）与人工神经网络中的多层感知机（MLP）处理再分析观测资料,从而进行IOD预报。由于当预报初始时刻为北半球冬春季时,对IOD事件的预报技巧较低。因此,为探索CNN的预报能力,本文仅使用三种（1～3月、2～4月、3～5月）初始时刻的海表温度异常（SSTA）作为CNN的输入数据,来预报其后续七个月的印度洋偶极子指数（DMI）、东极子指数（EIOI）和西极子指数（WIOI）。结果表明:CNN对DMI、EIOI和WIOI的有效预测时效均超过了6个月。与现在耦合动力模式相比,CNN模型能够显著提升DMI和EIOI的预报技巧,但对WIOI的预报技巧提升有限。当预报提前时间为7个月时,CNN模型能够比较准确地预报1994、1997与2019年的IOD事件。由于CNN模型能够更好地抓住印度洋海温的空间结构特征,它对IOD事件的预报技巧比传统神经网络MLP高。     

海气耦合随机模式中随机项的处理

本文对海气相互作用随机动力模式中随机项的处理作了探讨,分析了目前对随机项的简单处理而产生的问题,在此基础上,对随机项处理进行了重新认识和改进,并由此解释了相应合理的模式解。     

利用沃尔什系数讨论我国旱涝型影响因子

以太阳黑子数、南方涛动指数和地球自转速度等因子，利用沃尔什函数理论和多元统计分析，探讨了我国东部＊（１００°Ｅ以东）旱涝型影响因子，分析了它们的影响方式。结果表明：我国旱涝型的主要影响因子是南方涛动和地球自转速度等，其影响方式均以后延相关，并通过振动形式表现出来     

西风急流斜压不稳定的定性分析

本文使用斜压不稳定的判据和能量方程,对所设计的西风急流模式定性讨论了它的斜压不稳定性,得出了西风急流斜压不稳定的易发生区、西风急流斜压不稳定的发展机制等一些有益的结果。     

“统计预报”启发式教学的体会

作者根据多年教学的经验上，着重讨论了“统计预报”教学中的几个问题，分析了在教与学过程中所出现的一些难点和疑点，并总结了一套“启发式”教学方法。     

印度洋偶极子及其可预报性研究进展

主要介绍印度洋偶极子(IOD)的时空特征、演变机制和可预报性的研究进展。IOD是东西热带印度洋反相的海温异常,是热带印度洋的年际海温变率最主要的两种异常结构之一。关于IOD的演变机制,特别是ENSO在其中所起作用,一直是学界争论的热点。一些学者认为,IOD是ENSO通过遥相关作用对热带印度洋造成的影响;另一些学者则认为,IOD是热带印度洋内部海气振荡的产物。本研究重点讨论这两种观点的相关证据以及IOD与ENSO的关系。此外,现有多数模式对IOD的预报时效小于3~4个月,潜在的预报时效则大于5个月,但这些对IOD的可预报性研究尚处于起步阶段,还有很大发展空间。     

太平洋海温和我国降水的跃变分析

本文引用气候跃变概念,结合主相关型和EOF(经验正交函数)的分析,揭示了1951～1986年太平洋海温以及我国降水在60年代发生的大规模跃变时空演变特征,并对两者跃变之间的联系作了简单讨论。     

我国旱涝气候分析

本文利用《中国五百年旱涝等级图》资料,用W-K模糊沉底聚类法对我国进行旱涝区域划分,共得到8个旱涝区域。在此基础上,分别研究了旱涝周期和干、湿期划分以及一些总体变化特征。