收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

热带海洋海温变率预报及可预报性研究

唐晓晖  
【摘要】: 热带海洋是大尺度海气相互作用的关键区域,对全球气候变化有重要影响。厄尔尼诺与南方涛动(ENSO)及热带大西洋变率(TAV)分别是热带太平洋及热带大西洋最显著的气候变率。对热带海洋海表温度(SST)的预报是预报ENSO和TAV的关键要素,对全球气候、生态环境及许多国家的防灾减灾、经济发展有非常重要的意义。 本文利用一个中等复杂程度的海-气耦合模式,对1980-2000年热带太平洋和大西洋SST变率进行回顾性预报,并研究分析其可预报性的影响因素。耦合模式的大气部分为全球大气环流模式CCM3,海洋部分为Zebiak-Cane类型的约化重力模式。并创新性地在耦合模式中加入大气噪声过滤器,检验天气噪声对预报的影响。初始时间设为四个不同季节,预报时长为12个月。 第一部分工作为ENSO预报。本文改进了初始化方案,并使用噪声过滤器减少天气噪声对耦合过程的影响。预报结果表明,改进的模式显著提高了ENSO预报技能。Nino3指数提前6个月的预报相关系数为0.71,提前12个月的预报相关系数为0.43;Nino3.4指数提前6个月的预报相关系数为0.75,提前12个月的预报相关系数为0.49,达到目前ENSO预报的先进水平。模式对ENSO冷、暖事件比正常事件有更高的可预报性,可以较好地预报El Ni?o和La Ni?a事件中赤道太平洋冷舌温度变化的结构和趋势。 根据本文的预报结果,进一步研究了初始条件、天气噪声、模式误差等因素对ENSO可预报性的影响,主要结论为: 1)初始条件对ENSO预报有重要影响。本文采用耦合同化的方式产生初始条件,避免了与模式不匹配而导致的“初始冲击”效应;并在初始化过程中使用大气噪声过滤器,减少天气噪声的影响,降低了预报的初始噪声。与模式相容性和准确性皆优的初始条件,对2个季节以内的ENSO预报技巧的提高起主要作用。 2)天气噪声对ENSO预报有不可忽略的影响。在适宜的初始条件下,过滤天气噪声可以减轻“春季可预报性障碍”导致的预报技巧的下降,对较长期(3-4季节)预报技巧的改进起主要作用。通过过滤风应力中的天气噪声,可以增强海-气耦合过程的信噪比,改善模式对风-温跃层-SST相互作用的Bjerknes反馈机制的正确响应,对提高ENSO预报技巧有重要作用。 3)大气模式的偏差对温跃层模拟有严重影响,进而限制了SST预报水平。耦合模式中通常存在着系统偏差,有必要进行偏差校正,避免模式误差对预报的影响。本文尝试用模式输出统计(MOS)方法校正大气模式中存在的风应力偏差,初步改进了1-2季节短期预报技巧,对克服“春季可预报性障碍”有潜在的良好效果。 第二部分进行了对热带大西洋SST变率的预报,并考察了天气噪声对SST可预报性的影响。预报结果显示,大气噪声过滤器的应用对热带大西洋的SST预报技巧有普遍的改进作用,尤其是在以往预报水平普遍较低的南热带大西洋(STA),2-3季节内的预报获得了相当高的预报技巧。SST预报技巧的提高也同时导致了降雨量预报效果的改进。进一步研究表明,过滤热通量中的天气噪声可以改进STA区域表面热通量与SST之间的热力学反馈,增强信噪比,从而导致SST可预报性的提高。上层海洋的Ekman过程对STA预报的改善也有重要影响,但Bjerknes反馈机制在STA预报中不起主要作用。 最后总结了大气噪声过滤器在热带海洋SST预报中的作用和效果,建议其作为一种简单有效的改进耦合模式预报性能的方法,可以广泛应用于气候预报及可预报性研究。并提出可进一步通过偏差校正和改进同化方法来提高ENSO预报水平。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李崇银;气候变化及可预报性(CLIVAR)──气候研究的国际新计划[J];气候与环境研究;1996年01期
2 徐群;;1990年国际TOGA学术会议及TOGA计划(1985—94)后半期的工作重点[J];气象科技;1991年01期
3 张荣华,曾庆存,周广庆;一个混合型热带海洋-大气耦合模式I.模式构成及热带太平洋气候态模拟[J];大气科学;1997年02期
4 章基嘉;;关于浑沌现象的可预报性问题[J];气象科技;1992年04期
5 缪锦海,章景德,刘志远,李朝兴;东亚降水系统的维数分析及其可预报性[J];应用气象学报;1993年01期
6 张家宝;气候的可预报性及其在新疆的初步研究成果简介[J];新疆气象;2001年04期
7 王立生;气候预报中要素极值的估计[J];山东气象;1985年03期
8 R.A.Anthes;D.P.Baumhefner;胡圣昌;;说明预报技术和可预报性的一种图表[J];气象科技;1986年01期
9 杨成彬;大气的可预报性与大气模式的设计[J];高原气象;1989年04期
10 曹鸿兴,封国林,魏凤英,高翔;气候预报自忆模式及其初步应用[J];计算物理;1999年02期
11 斯迪;物候变化的“三性”及利用物候做气候预报的方法[J];致富之友;1999年10期
12 劳伦兹;史国宁;;天气预报的局限性[J];气象科技;1980年04期
13 任宏利,戴新刚,丑纪范;Lorenz系统混沌解序列可预报性的统计检验[J];兰州大学学报(自然科学版);2003年01期
14 ;热带海洋第1、2卷总目录1982年(第1卷)[J];热带海洋学报;1983年04期
15 王绍武;短期气候预测的可预报性与不确定性[J];地球科学进展;1998年01期
16 李崇银;21世纪的气候变化及其可预报性研究——国际CLIVAR计划及科学大会介绍[J];应用气象学报;1999年S1期
17 于京燕;;区域降水预报的实际可预报性的发展背景及浅显建议[J];科技资讯;2006年36期
18 于京燕;;区域降水实际可预报性的发展浅议[J];科技咨询导报;2007年05期
19 ;热带海洋第11卷(1992年)总目次[J];热带海洋学报;1992年04期
20 黄嘉佑;用典型相关分析作副高的统计动力预报模式可预报性研究[J];大气科学;1995年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 端义宏;李永平;于润玲;;登陆热带气旋的海-陆-气耦合模式:多层海洋模式及其验证[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“热带气旋和季风”分会论文集[C];2003年
2 穆穆;王家城;;非线性全局及局部最优扰动和第一类可预报性[A];自然、工业与流动——第六届全国流体力学学术会议论文集[C];2001年
3 丁一汇;;动力季节预报的现状和未来[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年
4 罗雨;张立凤;;大气流型的稳定性对中尺度可预报性的影响[A];第27届中国气象学会年会灾害天气研究与预报分会场论文集[C];2010年
5 穆穆;段晚锁;;ENSO事件的“春季可预报性障碍”问题研究(摘要)[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年
6 关皓;王汉杰;邓文彬;周林;;南海中尺度大气-海流-海浪耦合模式的建立及应用[A];“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集[C];2011年
7 许晓光;李维京;任宏利;张培群;;T63L16气候模式可预报性的空间尺度分布研究[A];中国气象学会2007年年会气候学分会场论文集[C];2007年
8 郭兰丽;张耀存;;IPCC AR4耦合模式对东亚地区200hPa西风急流模拟性能比较[A];中国气象学会2006年年会“气候系统模式发展与应用”分会场论文集[C];2006年
9 郭兰丽;张耀存;;IPCC AR4耦合模式对东亚地区200hPa西风急流模拟性能比较[A];中国气象学会2006年年会“气候变化及其机理和模拟”分会场论文集[C];2006年
10 林振山;;动力系统可预报性问题的讨论[A];中国地理学会2006年学术年会论文摘要集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐晓晖;热带海洋海温变率预报及可预报性研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
2 任宏利;动力相似预报的策略和方法[D];兰州大学;2006年
3 张进峰;区域海—气—浪耦合模式改进及航海仿真应用试验研究[D];武汉理工大学;2009年
4 黄昌兴;气候模式的误差及其可预报性研究[D];中国气象科学研究院;2005年
5 丁瑞强;非线性误差增长理论与可预报性研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2007年
6 邵权熙;当代中国林业生态经济社会耦合系统及耦合模式研究[D];北京林业大学;2008年
7 岳彩军;Zebiak-Cane海气耦合模式的改进及对1997/1998 El Nino事件的模拟与诊断分析[D];南京气象学院;2003年
8 陈海英;南海上层海洋变异分析及海表温度统计学可预报性试验[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
9 邓健;中尺度海—气—浪耦合模式系统的研究及应用[D];武汉理工大学;2007年
10 郑志海;基于可预报分量的6-15天数值天气预报业务技术研究[D];兰州大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘芸芸;全球变暖对热带大气季节内振荡影响的数值模拟[D];南京信息工程大学;2006年
2 李佳;土壤水文特征对陆面过程影响的研究[D];中国气象科学研究院;2003年
3 李雁领;热带太平洋和印度洋海面高度季节循环和年际变化的数值模拟[D];南京气象学院;2003年
4 李志强;一个耦合模式模拟的印度尼西亚贯穿流[D];南京气象学院;2004年
5 张磊;非线性优化方法在大气运动可预报性研究中的应用[D];华东师范大学;2005年
6 许晓光;T63L16气候模式预报能力和可预报性研究[D];兰州大学;2008年
7 孙树鹏;10-30天延伸期稳定分量的提取及其可预报性研究[D];兰州大学;2011年
8 陈中赟;基于副高活动的T213模式在东亚地区的实际可预报性诊断研究[D];浙江大学;2007年
9 许晓林;2005年6月华南致洪暴雨的成因分析及可预报性研究[D];南京信息工程大学;2007年
10 王佳琳;复杂动态系统的预报方法研究[D];黑龙江大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报实习生 郑英杰;我国气候预报将更讲“精细”[N];农民日报;2003年
2 杨绮薇 易燕明;抢机遇 强素质 速前进[N];中国气象报;2003年
3 高虹;6家A级景区未通过复核[N];海南日报;2007年
4 本报记者 丁继武;气候系统的混沌性质和可预报性[N];中国气象报;2010年
5 毛晓平;台风为什么出现在热带海洋上[N];山东科技报;2001年
6 段万义;海南呼唤大型热带海洋动物园[N];中国旅游报;2007年
7 丁继武刘晓林 实习记者 崔洁;观测系统研究与可预报性试验计划研讨会在京举行[N];中国气象报;2007年
8 陈菊英 中国气象科学研究院;极端气候及天气事件的可预报性[N];中国气象报;2003年
9 游雪晴;首次THORPEX学术研讨会召开[N];科技日报;2007年
10 杨绮薇;改革给科研注入新活力[N];中国气象报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978