混沌理論在10-30天暴雨延伸期預報應用中的研究獲進展

2021-01-08 中國科學院
混沌理論在10-30天暴雨延伸期預報應用中的研究獲進展

2015-08-10 大氣物理研究所

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　　10-30天尺度的延伸期預報，已超出Lorenz 1963年給出的兩周預報上限，是目前介於中期天氣預報和長期及氣候預測之間的時間尺度的「縫隙預報」，是業務預報的盲點，也是難點。需要尋找新的理論與方法來突破這一傳統觀念，為延伸期預報，特別是對暴雨等災害性或極端天氣的延伸期預報，提供科學基礎。

　　中國科學院大氣物理研究所研究員陳洪濱和夏志業與成都信息工程大學教授許麗生等多年合作，利用混沌、分形和小波等非線性工具對氣象要素場進行了深入的分析。利用混沌單變量非線性時間序列PWAT大氣可降水數據，在相空間重構的基礎上建立模型，對全球100例暴雨進行了研究，分析了暴雨混沌系統的局部動態變化特徵。研究發現：相對於全局特徵的傳統混沌分析方法，局部分析方法更能有效描述吸引子動態變化過程，顯示延伸期預報特徵；初步結果表明，預報時效為1-2天，3-9天和10-30天分別為4例，22例和74例，無漏報空報現象，即建立的NCPE模式能達到暴雨的10-30天延伸期預報。

　　NCPE模式的建立，有助於混沌多變量系統的耦合，為進一步提高10-30天延伸期預報的準確率提供科學基礎，對災害性或極端天氣的延伸期預報，具有重要意義。

　　論文信息：XIA Zhiye, CHEN Hongbin, XU Lisheng, and WANG Yongqiang, 2015: Extended Range (10－30 Days) Heavy Rain Forecasting Study Based on a Nonlinear Cross-Prediction Error Model. Adv. Atmos. Sci.. doi: 10.1007/s00376-015-4252-2. (in press)

　　文章連結 

 

　　圖示：對1996年7月21日發生在重慶的一例暴雨，相空間重構基礎上，暴雨發生在第21點，NCPE模式計算的預報特徵峰在第10點，則預報時效為10天。

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列印 責任編輯：葉瑞優

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