The Combined Effect of Initial Error and Model Error on ENSO Prediction Uncertainty Generated by the Zebiak-Cane Model

Initial errors and model errors are the source of prediction errors. In this study, the authors compute the conditional nonlinear optimal perturbation （CNOP）-type initial errors and nonlinear forcing singular vector （NFSV）- type tendency errors of the Zebiak-Cane model with respect to El Nifio events and analyze their combined effect on the prediction errors for E1 Nino events. The CNOP- type initial error （NFSV-type tendency error） represents the initial errors （model errors） that have the largest effect on prediction uncertainties for E1 Nifio events under the perfect model （perfect initial conditions） scenario. How- ever, when the CNOP-type initial errors and the NFSV- type tendency errors are simultaneously considered in the model, the prediction errors caused by them are not am- plified as the authors expected. Specifically, the predic- tion errors caused by the combined mode of CNOP-type initial errors and NFSV-type tendency errors are a little larger than those caused by the NFSV-type tendency er- rors. This fact emphasizes a need to investigate the opti- mal combined mode of initial errors and tendency errors that cause the largest prediction error for E1 Nifio events.     

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。     

初值不确定性对暴雨数值预报影响的初步研究

为了研究初值不确定性对我国南方暴雨数值预报的影响,依据历史降水资料的统计分型,选取华南暴雨型、江淮暴雨型和黄淮暴雨型等三类型中具有代表性的暴雨过程,采用AREM模式以不同资料分析场(常规观测资料、NCEP和ERA40同化分析资料)作为初值进行暴雨预报对比试验。试验结果表明,对于各类型暴雨,不同资料初值的差异都会引起暴雨数值预报结果的较大差异;在此基础上,采用经验正交函数(EOF)分析方法,分析了各类暴雨初值误差及其变化信息,从中提取出主要的误差分量,并对这类误差的数值预报影响进行了敏感性试验和预报验证,结果显示,寻找和消除主要的初值误差,对改进暴雨数值预报结果具有重要作用。     

高密度电法视电阻率数据预处理算法

高密度电法通过电极供电、测量电流和电压,采集视电阻率数据。在采集数据过程中,由于某些操作或仪器原因,往往使数据中包含人为错误,或外界干扰产生的量值较大的“过失误差”以及不可避免的带随机性质且量值较小的“偶然误差”。数据预处理的任务就是,限制“过失误差”和压制“偶然误差”对反演结果的影响。这里分析了误差产生的原因及电阻率数据处理的特点,比较人工处理与计算机程序处理的差异,根据几种算法编写出不同的数据处理程序,对算例进行误差限制处理,并对处理结果进行了分析对比研究。     

沉降预测的非等步长灰色时变参数模型

针对经典灰色系统模型的不足，根据灰色系统理论的信息处理原则，在模型中引入遗忘因子，建立了灰色系统沉降预测的非等步长灰色时变参数模型，并在求解过程中引入遗忘因子以修正预测结果。模型充分考虑了预测系统的时变性和灰色性，从而降低对预测系统状态的预测误差。实例预测表明，灰色时变参数模型可以将工后总沉降量的预测误差控制在23%以内。误差检验结果显示，预测结果的精度等级较引入遗忘因子修正前有显著的提高。     

中间层性质的判定与交点法求速度的误差

本文以水平三局介质为模型,着重研究初至折射波法中经常遇到的隐伏层和速度侧转层的形成条件及其对反演解释精度的影响。文章列举的葛洲坝和深圳机场的应用研究实例,论证了利用测区的层速度和厚度进行理论计算,有助于定量判断用交点法求有效速度的可行性和反演解释成果的可靠性。     

大气有机污染分析和评价I．采样方法及采样误差

对近１０年来国外有关大气污染物的采样方法、有机污染物在气、固相中的分配以及采样误差的主要文献做了简要回顾。对不同采样器的采样效率、误差来源及误差校正方法进行了讨论。列举了一些富有指导意义的研究成果和结论。可以看出，在消除或限制了采样误差后，所得分析结果为客观评价环境污染问题提供了更可靠的依据。     

APPARENT AGE ERROR ANALYSIS IN 40Ar/39Ar DATING TECHNIQUE

除了样品因素外,第四纪地质样品40Ar/39Ar测年的关键在于测试和年龄计算中的误差控制.信号强度(随测量时刻)的拟合值可以采用最小二乘法进行直线或二次多项式拟合计算,但拟合值的误差不能通过拟合方程系数的误差进行计算,而应选择合适的计算方法以便获得与实测值误差相协调的拟合值误差.减小质量歧视系数D的相对误差并控制36Ar的原始误差,才能有效的降低质量歧视校正带给36Ar的相对误差.40Arrad的相对误差来源于40Ar测量值的相对误差、36Ar测量值的相对误差、36ArCa的相对误差、吸附大气氩36Arair的相对误差以及样品经反应堆辐照后产生的39Arx的相对误差等.当样品极年轻且含有较多吸附大气氩时,40Arrad的相对误差就会变大;当样品极年轻且受到过度辐照时,39Ark的相对误差对40Arrad相对误差的贡献也会增大;当反应堆中热中子比例较高且样品辐照过程中没有Cd屏蔽时,校正系数α的相对误差对其贡献也不可忽略.当标样年龄小于100Ma时,J值相对误差等于标样测量值Rs的相对误差平方、衰变常数相对误差平方及标样年龄相对误差平方加和的平方根.当标样年龄大于100Ma对,衰变常数相对误差平方及标样年龄相对误差平方将被不同程度的放大(1倍多到几倍)后传递到J值相对误差中,从而增大了这两个来源的误差对J值相对误差的影响.     

三角形量测法在隧道变形监测中的应用研究

通过对隧道变形监测中三角形量测法原理、计算公式的分析,认为公式中的三角形三边长度并不是收敛计的读数,两者相差一个收敛计本身的附加长度,这是使监测数据产生误差的原因之一。同时探讨了忽略收敛计附加长度引起的误差对监测结果的影响,并结合工程实例介绍了在实测过程中应注意的问题及误差原因。     

全球资料同化中误差协方差三维结构的准确估计与应用Ⅰ:观测空间协方差的准确估计

观测误差与背景误差协方差在四维资料同化和业务资料分析系统中起到决定性作用,它决定着观测信息与背景初猜值信息的相对重要性以及这些信息在空间及不同变量间的扩展方式。由于实际大气的真值并不知道,需要发展不同的技巧来估计观测误差与背景误差协方差,其中在观测空间利用观测与背景初猜值之差来分离观测误差与背景误差协方差的方法估计出的结果较为准确,其估计出的观测误差可直接用于资料分析系统中,背景误差可作为标尺来度量其他方法估计结果的可靠性。文章采用国家气象中心T213L31全球中期分析预报系统的6 h预报作为背景初猜场及同时段冬夏两个季节的北半球探空,利用贝塞尔函数拟合方法来分离观测误差与背景误差协方差,并比较了东亚区、北美区、欧洲区3个探空资料均匀密集区的区域与季节变化结果。结果表明,观测空间拟合方法所要求的水平均质、各向同性在欧洲区和北美区成立程度较好,在东亚区略差,使用时需要斟酌。此外均方差区域间差别较大,在冬季明显大于夏季,温度场偏大0.2 K,风场偏大0.9 m/s。温度场在400 hPa以下与150 hPa以上,背景误差略小于观测误差,而在200—300 hPa,背景误差略大一些。风场的特点与温度场比较一致。温度与风场背景误差主要集中在前40波,并在20波左右达到最大,水平相关季节区域差别不大,而温度垂直相关比风场窄,两者相关范围比较大的波数主要集中在前20波。此外利用贝塞尔函数拟合方法获得结果的分析表明,在质量场中不同区域季节间温度误差的稳定性要明显好于高度场,涡度散度的稳定性要明显好于流函数和势函数,特别是对于特征长度更为明显。这表明利用贝塞尔函数拟合方法获得的结果对校准在全球资料同化中采用温度、涡度散度作为资料同化的分析变量具有一定的优势。