大气科学
大氣科學
대기과학
CHINESE JOURNAL OF ATMOSPHERIC SCIENCES
2013年
2期
281-296
,共16页
天气%气候%可预报性%最优扰动
天氣%氣候%可預報性%最優擾動
천기%기후%가예보성%최우우동
本文总结了近年来条件非线性最优扰动方法的应用研究的主要进展.主要包括四个方面:(1)将条件非线性最优扰动(CNOP)方法拓展到既考虑初始扰动又考虑模式参数扰动,形成了拓展的CNOP方法.拓展的CNOP方法不仅能够应用于研究分别由初始误差和模式参数误差导致的可预报性问题,而且能够用于探讨初始误差和模式参数误差同时存在的情形;(2)将拓展的CNOP方法分别应用于ENSO和黑潮可预报性研究,考察了初始误差和模式参数误差对其可预报性的影响,揭示了初始误差在导致ENSO和黑潮大弯曲路径预报不确定性中的重要作用;(3)考察了阻塞事件发生的最优前期征兆(OPR)以及导致其预报不确定性的最优增长初始误差(OGR),揭示了OPR和OGR空间模态及其演变机制的相似性及其局地性特征;(4)研究了台风预报的目标观测问题,用CNOP方法确定了台风预报的目标观测敏感区,通过观测系统模拟试验(OSSEs)和/或观测系统试验(OSEs),表明了CNOP敏感区在改进台风预报中的有效性.具体地,台风OGR的主要误差分布在某一特定区域,空间分布具有明显的局地性特征,在台风OGR的局地性区域增加观测,有效改进了台风的预报技巧,该区域代表了台风预报的初值敏感区.事实上,上述El Ni(n)o事件、黑潮路径变异以及阻塞事件的OGR的空间分布也具有明显的局地性特征,这些事件的OGR刻画的局地性区域可能也代表了初值敏感区.
本文總結瞭近年來條件非線性最優擾動方法的應用研究的主要進展.主要包括四箇方麵:(1)將條件非線性最優擾動(CNOP)方法拓展到既攷慮初始擾動又攷慮模式參數擾動,形成瞭拓展的CNOP方法.拓展的CNOP方法不僅能夠應用于研究分彆由初始誤差和模式參數誤差導緻的可預報性問題,而且能夠用于探討初始誤差和模式參數誤差同時存在的情形;(2)將拓展的CNOP方法分彆應用于ENSO和黑潮可預報性研究,攷察瞭初始誤差和模式參數誤差對其可預報性的影響,揭示瞭初始誤差在導緻ENSO和黑潮大彎麯路徑預報不確定性中的重要作用;(3)攷察瞭阻塞事件髮生的最優前期徵兆(OPR)以及導緻其預報不確定性的最優增長初始誤差(OGR),揭示瞭OPR和OGR空間模態及其縯變機製的相似性及其跼地性特徵;(4)研究瞭檯風預報的目標觀測問題,用CNOP方法確定瞭檯風預報的目標觀測敏感區,通過觀測繫統模擬試驗(OSSEs)和/或觀測繫統試驗(OSEs),錶明瞭CNOP敏感區在改進檯風預報中的有效性.具體地,檯風OGR的主要誤差分佈在某一特定區域,空間分佈具有明顯的跼地性特徵,在檯風OGR的跼地性區域增加觀測,有效改進瞭檯風的預報技巧,該區域代錶瞭檯風預報的初值敏感區.事實上,上述El Ni(n)o事件、黑潮路徑變異以及阻塞事件的OGR的空間分佈也具有明顯的跼地性特徵,這些事件的OGR刻畫的跼地性區域可能也代錶瞭初值敏感區.
본문총결료근년래조건비선성최우우동방법적응용연구적주요진전.주요포괄사개방면:(1)장조건비선성최우우동(CNOP)방법탁전도기고필초시우동우고필모식삼수우동,형성료탁전적CNOP방법.탁전적CNOP방법불부능구응용우연구분별유초시오차화모식삼수오차도치적가예보성문제,이차능구용우탐토초시오차화모식삼수오차동시존재적정형;(2)장탁전적CNOP방법분별응용우ENSO화흑조가예보성연구,고찰료초시오차화모식삼수오차대기가예보성적영향,게시료초시오차재도치ENSO화흑조대만곡로경예보불학정성중적중요작용;(3)고찰료조새사건발생적최우전기정조(OPR)이급도치기예보불학정성적최우증장초시오차(OGR),게시료OPR화OGR공간모태급기연변궤제적상사성급기국지성특정;(4)연구료태풍예보적목표관측문제,용CNOP방법학정료태풍예보적목표관측민감구,통과관측계통모의시험(OSSEs)화/혹관측계통시험(OSEs),표명료CNOP민감구재개진태풍예보중적유효성.구체지,태풍OGR적주요오차분포재모일특정구역,공간분포구유명현적국지성특정,재태풍OGR적국지성구역증가관측,유효개진료태풍적예보기교,해구역대표료태풍예보적초치민감구.사실상,상술El Ni(n)o사건、흑조로경변이이급조새사건적OGR적공간분포야구유명현적국지성특정,저사사건적OGR각화적국지성구역가능야대표료초치민감구.