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基于Lorenz系统提取数值模式可预报分量的初步试验
  • ISSN号:1006-9895
  • 期刊名称:大气科学
  • 时间:2012.5.5
  • 页码:539-550
  • 分类:P435[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]兰州大学大气科学学院,兰州730000, [2]国家气候中心气候研究开放实验室,北京100081
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目40930952、41105070和41105055; 全球变化重大研究计划2012CB955902; 公益性行业(气象)科研专项GYHY201106016
  • 相关项目:10-30天动力延伸期可预报性的研究
中文摘要:

针对数值预报模式中存在的非线性混沌特性,从提取可预报分量的思路出发,阐述了在数值模式中提取可预报分量的方法,并利用Lorenz系统进行了相关数值试验。研究发现,Lorenz系统初始误差在相空间中的增长速度是不同的,某些方向的误差增长速度较慢,即存在对初值扰动不敏感、相对稳定的可预报分量。根据数值模式切线性误差算子的特征值演化规律,提取出数值模式的可预报分量,并将模式变量在其基底上进行投影变换,建立了可预报分量数值模式。在此基础上,研究了Lorenz系统的混沌状态、模式参数误差及外部随机噪声对提取可预报分量的影响,发现基于可预报分量的数值模式,具有更好的预报技巧。

英文摘要:

The authors have proposed to extract the predictable components to make prediction in the numerical model which has nonlinear chaos. The method of extracting predicable components was introduced in a simple numerical model, and the numerical experiments were done based on Lorenz system. In the experiment, the authors found that the velocity of initial error increase is different for different components in the phase space, and there are some particular directions with slow error increase. That is to say, there exist predictable components which are rel- atively stable and insensitive to initial perturbation. The numerical model of the predictable components was estab- lished by extracting predicable components based on the evolution of the eigenvalues of the tangent operator error, and projecting the model variables onto the substrates. On the basis of these, the impacts of chaotic states, the errors of model parameters, and the external random noise on extracting the predicable components were studied. And the authors found that the numerical model of the predicable components has a better forecasting skill.

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期刊信息
  • 《大气科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院大气物理研究所
  • 主编:陆日宇
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  • 邮编:100029
  • 邮箱:dqkx@mail.iap.ac.cn
  • 电话:010-82995051 82995052
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-9895
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1768/O4
  • 邮发代号:2-823
  • 获奖情况:
  • 2000年中国科学院优秀期刊二等奖,中国科技论文统计分析数据库来源期刊,中国科学引文数据库收录,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:22063