【摘 要】
:
本文基于重构状态空间理论和嵌入定理,给出一个新的非平稳场时间序列的区域预测方法。该方法考虑控制系统的外强迫因子,并且考虑预测相点的周围相点所对应的空间信息,将这两个建模思路结合起来建立预测模型。从“理想”的非平稳场时间序列入手,将外强迫信息和空间信息嵌入到重建的系统之中,通过平稳性模式、外强迫模式和空间外强迫模式三种方法,对33模Lorenz系统得到的“理想”场时间序列发生器建立预测模型,进行预测
论文部分内容阅读
本文基于重构状态空间理论和嵌入定理,给出一个新的非平稳场时间序列的区域预测方法。该方法考虑控制系统的外强迫因子,并且考虑预测相点的周围相点所对应的空间信息,将这两个建模思路结合起来建立预测模型。从“理想”的非平稳场时间序列入手,将外强迫信息和空间信息嵌入到重建的系统之中,通过平稳性模式、外强迫模式和空间外强迫模式三种方法,对33模Lorenz系统得到的“理想”场时间序列发生器建立预测模型,进行预测试验研究。结果表明:(1)外强迫模式对时间序列都有较好的预报能力,我们可以理解为嵌入外强迫因子是对重构动力系统的某种修补,即更好的重构出原来的动力系统。(2)空间外强迫模式对时间序列有更好的预报能力,说明在重建的动力系统中引入空间信息,可以利用空间数据可以弥补时间序列长度的不足。利用上述方法对500hPa月平均高度距平场进行预报实验,得到如下结果:(3)60个预报个例表明,平稳性模式500hPa月平均高度距平预报的相关系数为0.2385,与一些GCM模式的预报结果水平相当,说明平稳性模式对500hPa月平均高度距平场具有一定的预报能力。(4)在此基础之上,分别引入南方涛动指数和北大西洋涛动指数作为外强迫因子,建立外强迫预测模型,对500hPa月平均高度距平进行预测试验。结果显示,引入北大西洋涛动指数,预报相关系数从0.2093提高到0.2338,引入南方涛动指数,相关系数从0.2093提高到0.2217,表明引入外强迫因子可以有效地改善月平均预报的预报技巧。(5)根据场时间序列的预测理论,继续嵌入空间信息,建立外强迫空间预测模型,对500hPa月平均高度距平进行预测分析。通过引入空间信息和北大西洋涛动指数,预报相关系数从0.2093提高到0.2569,通过引入空间信息和南方涛动指数,预报相关系数从0.2093提高到0.2453,这表明引入空间信息可以有效地改善月平均预报的预报技巧。
其他文献
本文利用美国环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP/NCAR)逐日再分析资料及由吉林省气象局科研所提供的东北冷涡日历表,对1951/1952—2008/2009年58年冬季北太平洋风暴轴的时空演变进行了比较分析,在此基础上,讨论了冬季东北冷涡对北太平洋风暴轴的影响及其可能物理机制,以及几种典型的与东亚大气环流密切相关的大气遥相关型在冷涡影响风暴轴的过程中所起的作用。研究发现:(1)在东北冷涡对北
在中华民族历史价值的传播过程中,我们更要对那些具有时代意义历史事件进行探索研究,充分发挥出历史时代价值的意义,通过历史的时代价值,传播积极的思想观念,让人们铭记历史,充分挖掘时代价值,不断地延续历史脉络,实现民族坚定自信的发展,让历史时代价值得以传承,提高"历史解释"素养。一、传承时代记忆,铭记时代价值(一)历史记忆,时代延续历史的文化发展过程需要被人们所熟悉,被人们所记忆。中华民族是一个历
西北太平洋地区是一个多时间尺度环流共存的区域,这些不同时间尺度的环流会影响台风的生成、发展和移动,为了理解他们与台风之间的相互作用,从观测资料中分离出台风环流是十分重要的。本文将基于NCEP提供的FNL资料及JTWC台风最佳路径资料集,利用空间分离法、Lanczos时间滤波法和多尺度子空间变换滤波法及其组合方法对台风环流进行分离,并对其分离效果进行比较。通过对理想场、实际观测场以及台风活动对月平均
气象数据网格作为国家气象信息中心的核心项目,观测资料在传输、共享和综合服务方面水平还较低,不足以满足我国精细化预报、短临预报和数值预报等预报业务对数据在时效性、多样性和完整性等方面的需求。本文以国家气象数据网格为应用背景,对其中的数据传输服务进行优化,以满足大量数据实时共享需求。本文重点以网络传输协议和文件压缩技术为主,以分布式缓存技术为辅,深入研究了数据传输的优化方法,给出了一套可行的优化方案。
本文采用了多种统计方法,从不同的角度讨论了探空资料和NCEP/NCAR、JRA、ERA-interim和MERRA四种再分析资料的高空位势高度场和风速场在中国不同区域的适用性问题。得到以下结论:(1)在年平均场上,位势高度场在我国北方地区对流层中存在上升趋势,在平流层低层存在下降趋势,并且有整层变化相同的年际变化特征和对流层南北方反位相变化的年代际变化特征。再分析资料位势高度场数值上普遍小于探空资
本文利用位于南京信息工程大学的微脉冲激光雷达(Micro Pulse Lidar,MPL)以及拉曼-瑞利-米氏激光雷达(Raman-Rayleigh-Mie Lidar,RRML)观测南京北郊上空气溶胶,利用Fernald方法以及Klett方法反演消光系数廓线并计算气溶胶光学厚度。在此之上,观测气溶胶变化以及某些气象要素的关系。利用某些天气气溶胶在垂直方向的分布也比较均匀的特点,在拟合激光雷达距离
本文利用Scripps和GODAS月平均海温资料,NOAA提供的逐月扩展重建海表温度资料、中国753站逐日降水资料以及NCEP/NCAR逐日再分析资料分析了江南春雨强度和建立时间的基本特征,探讨了前期西太平洋暖池热含量与江南春雨强度和建立时间的关系,初步解释了前期暖池热含量变异引起春雨异常的可能过程和机制,并以暖池前期热含量为基础预报因子建立江南春雨的BP神经网络预报模型。主要结论概括如下:(1)
本研究利用耦合CAMS复杂云微物理方案的WRF中尺度模式结合观测资料,研究了层状云、积层混合云、“7.21”北京特大暴雨中尺度对流系统(MCS)三次不同的云降水过程。在模拟云宏微观结果同实测对比分析的基础上,分别研究了层状云和积层混合云的过冷水分布特征,积层混合云的宏微观结构和人工增雨条件,以及暴雨MCS的微物理过程和降水机制。得到一些认识:CAMS云微物理方案是中国气象研究院不断发展完善的一个准
今年6月,国家发展改革委会同工业和信息化部、国务院国资委等五部门联合印发了关于《推动老工业城市工业遗产保护利用实施方案》的通知,要求促进城市更新改造,探索老工业城市转型发展新路径。2019年11月,习近平总书记在上海杨浦区考察时强调,要把"工业锈带"变成"生活秀带"。城市更新,是指对城市中已不能适应当前社会经济生活发展需要的区域进行必要的调整和改造。近年来,我国工业化快速发展,目前已整体进入
随着信息技术的不断发展,我国气象信息化建设于上世纪90年代开始,经历了三个突飞猛进的发展阶段。现如今,大量新型遥感、遥测、自动化等观测设备产生的数据量呈几何级数增长,各气象部门正致力于寻找能够合理组织、管理这庞大数目气象数据的解决方案,为分散在各地的科研工作者共享这些宝贵的气象数据资源提供可能。数据网格技术的出现解决了数据资源难于管理、难于共享的问题,因此将数据网格技术应用到气象领域将有助于解决这