气候与环境研究
氣候與環境研究
기후여배경연구
CLIMATIC AND ENVIRONMENTAL RESEARCH
2015年
3期
245-256
,共12页
王鹏飞%丁兆敏%林鹏飞%黄刚
王鵬飛%丁兆敏%林鵬飛%黃剛
왕붕비%정조민%림붕비%황강
可信计算时间%木桶原理%混沌动力系统%海洋环流模式
可信計算時間%木桶原理%混沌動力繫統%海洋環流模式
가신계산시간%목통원리%혼돈동력계통%해양배류모식
Reliable computation time%Cask principle%Chaotic system%Oceanic numerical model
将时间滑动相关方法STC(sliding temporal correlation)用于研究混沌系统和海洋环流模式的可信计算时间RCT (reliable computation time),Lorenz混沌系统的数值试验表明用STC求得的可预报时间和可信计算时间,与使用传统误差限方法所得结果一致,证明了其有效性.对海洋环流模式LICOM和NEMO的研究发现:1.当海洋模式以非耦合的方式运行时,试验的结果表明其海表温度SST的可信计算时间较长,平均达到6个月以上,这主要是由于海洋模式的运行过程中,采用恢复性边界条件使模拟结果不会太过偏离观测值.对于强迫场从1月开始的试验,LICOM模式的SST可信计算时间在赤道东太平洋和西北太平洋地区存在RCT低值区,其数值不超过2个月.而NEMO模式在赤道太平洋地区全是RCT高值区,NEMO模式的RCT低值区域出现在赤道外的太平洋和大西洋中纬度地区,强迫场从7月开始的试验,RCT纬向平均分布与1月有相反的形式.2.海洋模式以耦合方式运行时,由于去掉了恢复边界条件作用,海洋模式预报的SST可信计算时间明显减小,年平均RCT为1个月左右.按季节平均得到的RCT变化不大,在30～40天之间,RCT的大值区春季位于南半球,而秋季位于北半球,可达2个月以上.耦合模式中所模拟的500 hPa高度场的RCT与单独运行的大气模式所得结果相差不大,仍在2周以内.3.无论是按季节平均还是按海区平均所得到的RCT分布,都在30～60天左右,只有极少数区域在特定季节可以达到80天以上,这说明在海气耦合模式中,由于计算不确定造成的可预报上限一般不超过2～3个月,这比使用资料分析得到可预报期限短很多,因此根据木桶原理,RCT可能是制约海气耦合模式SST预报能力的一个重要因素.
將時間滑動相關方法STC(sliding temporal correlation)用于研究混沌繫統和海洋環流模式的可信計算時間RCT (reliable computation time),Lorenz混沌繫統的數值試驗錶明用STC求得的可預報時間和可信計算時間,與使用傳統誤差限方法所得結果一緻,證明瞭其有效性.對海洋環流模式LICOM和NEMO的研究髮現:1.噹海洋模式以非耦閤的方式運行時,試驗的結果錶明其海錶溫度SST的可信計算時間較長,平均達到6箇月以上,這主要是由于海洋模式的運行過程中,採用恢複性邊界條件使模擬結果不會太過偏離觀測值.對于彊迫場從1月開始的試驗,LICOM模式的SST可信計算時間在赤道東太平洋和西北太平洋地區存在RCT低值區,其數值不超過2箇月.而NEMO模式在赤道太平洋地區全是RCT高值區,NEMO模式的RCT低值區域齣現在赤道外的太平洋和大西洋中緯度地區,彊迫場從7月開始的試驗,RCT緯嚮平均分佈與1月有相反的形式.2.海洋模式以耦閤方式運行時,由于去掉瞭恢複邊界條件作用,海洋模式預報的SST可信計算時間明顯減小,年平均RCT為1箇月左右.按季節平均得到的RCT變化不大,在30～40天之間,RCT的大值區春季位于南半毬,而鞦季位于北半毬,可達2箇月以上.耦閤模式中所模擬的500 hPa高度場的RCT與單獨運行的大氣模式所得結果相差不大,仍在2週以內.3.無論是按季節平均還是按海區平均所得到的RCT分佈,都在30～60天左右,隻有極少數區域在特定季節可以達到80天以上,這說明在海氣耦閤模式中,由于計算不確定造成的可預報上限一般不超過2～3箇月,這比使用資料分析得到可預報期限短很多,因此根據木桶原理,RCT可能是製約海氣耦閤模式SST預報能力的一箇重要因素.
장시간활동상관방법STC(sliding temporal correlation)용우연구혼돈계통화해양배류모식적가신계산시간RCT (reliable computation time),Lorenz혼돈계통적수치시험표명용STC구득적가예보시간화가신계산시간,여사용전통오차한방법소득결과일치,증명료기유효성.대해양배류모식LICOM화NEMO적연구발현:1.당해양모식이비우합적방식운행시,시험적결과표명기해표온도SST적가신계산시간교장,평균체도6개월이상,저주요시유우해양모식적운행과정중,채용회복성변계조건사모의결과불회태과편리관측치.대우강박장종1월개시적시험,LICOM모식적SST가신계산시간재적도동태평양화서북태평양지구존재RCT저치구,기수치불초과2개월.이NEMO모식재적도태평양지구전시RCT고치구,NEMO모식적RCT저치구역출현재적도외적태평양화대서양중위도지구,강박장종7월개시적시험,RCT위향평균분포여1월유상반적형식.2.해양모식이우합방식운행시,유우거도료회복변계조건작용,해양모식예보적SST가신계산시간명현감소,년평균RCT위1개월좌우.안계절평균득도적RCT변화불대,재30～40천지간,RCT적대치구춘계위우남반구,이추계위우북반구,가체2개월이상.우합모식중소모의적500 hPa고도장적RCT여단독운행적대기모식소득결과상차불대,잉재2주이내.3.무론시안계절평균환시안해구평균소득도적RCT분포,도재30～60천좌우,지유겁소수구역재특정계절가이체도80천이상,저설명재해기우합모식중,유우계산불학정조성적가예보상한일반불초과2～3개월,저비사용자료분석득도가예보기한단흔다,인차근거목통원리,RCT가능시제약해기우합모식SST예보능력적일개중요인소.
