一种基于改进自忆性原理的西太平洋副热带高压脊线指数动力-统计模型及其预报实验

• 作者: 余丹丹 冯芒 张韧 洪梅 郝志男 马晨晨
• 来源期刊: 地球物理学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 副热带高压 改进自忆性原理 动力模型重构 中长期预报 最大李雅普诺夫指数
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 空间物理学·大气物理学·大地测量学
• 页码范围: 2362-2376
• 页数: 15页
• 分类号: P424
• 语种: 中文
• DOI: 10.6038/cjg20160704

摘要

针对西太平洋副热带高压中长期预报不准确的问题,基于动力系统反演思想和改进自忆性原理等途径建立了副高脊线指数的动力预报模型.本文创新性地引入了最大李雅普诺夫指数改进了传统的自忆性函数,使其对副热带高压之类的混沌非线性系统更加具有针对性,较好地克服了预报初值单一性问题;并根据实际观测资料重构的动力系统作为其动力核,克服了传统自忆性方程动力核设置较为简单的问题.用建立的副热带高压脊线指数动力预报模型实现了副高南北位置的中长期预报,通过了副高异常年份和正常年份的多次实验,可以发现模型在25天以内的预报效果很好,相关系数能达到0.80左右,相对误差控制在8％以下,证明了改进的模型具有较好的中长期预报效果.另外还将此模型推广到对副热带高压的面积指数和西脊点指数的预报,也取得了较好的预报效果,证明此方法适合于副热带高压的整体预报,鉴于西太副高发生发展机理的复杂性和预报的困难性,本文为副高等复杂天气系统的预报探索了新的方法思路.