基于可预测气候模态的动力-统计结合季节气候预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于可预测气候模态的动力

【技术实现步骤摘要】
基于可预测气候模态的动力
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统计结合季节气候预测方法


[0001]本专利技术涉及一种基于可预测气候模态的动力
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统计结合中国季节气候预测方 法的设计及其应用。在实际应用中，本专利技术对降水和气温等气象要素可以给出相 较于动力模式直接预测更好的季节预测结果，可为国家防汛抗旱等重要决策提供 科技支撑。

技术介绍

[0002]气候预测是一个复杂的综合性科学问题，准确的气候预测长期以来一直是国 际大气科学领域的难题。做好气候预测工作，提高气候预测水平，能够为国家防 汛抗旱、防灾减灾决策提供有力的科技支持，帮助人们在农业、工业、交通等与 气候密切相关的行业做好各项应对措施，最大限度减少气象灾害损失，保障国家 经济社会发展和人民群众生命财产安全。
[0003]气候预测相关理论研究、技术方法的设计与应用均处在发展初期，许多现行 的气候预测方法和系统预测效果还有非常大的提升空间，仍然需要进行更多的创 新性研究工作。现有的气候预测方法大体可以分为两类，第一类为利用气候系统 动力模式进行气候动力预测，主要依靠动力学方程和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于可预测气候模态的动力
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统计结合季节气候预测方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)选取能分别反映热带和中高纬年际气候信号的热带向外长波辐射(OLR)和中高纬500hPa位势高度场，利用历史观测资料计算其逐年季节平均的年际倾向，用于提取决定目标变量年际倾向的可预测气候模态；(2)利用动力模式对季节平均OLR和500hPa位势高度场的实际集合预测，计算其与上一年同一起报时间预测的差值，记为动力模式对OLR和500hPa位势高度场年际倾向的预测；(3)利用步骤(1)计算得到的热带向外长波辐射(OLR)和中高纬500hPa位势高度场年际倾向，采用奇异值分解(SVD)方法，提取决定同期目标变量年际倾向的可预测气候模态；利用多元线性回归方法，构建可预测气候模态与同期目标变量年际倾向之间关系的物理统计模型，并通过多年独立样本重建确定对目标变量重建效果最佳的最优可预测气候模态；(4)将步骤(2)得到的动力模式对OLR和500hPa位势高度场年际倾向的预测对步骤(3)根据历史观测资料提取的最优可预测气候模态投影，得到动力模式对最优可预测气候模态的预测；将该预测带入步骤(3)构建的物理统计模型，从而实现对目标变量年际倾向的预测；(5)将步骤(4)得到的目标变量季节平均年际倾向预测与前一年同季的观测距平相加，最终实现对目标变量的距平预测。2.根据权利要求1所述的基于可预测气候模态的动力
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统计结合季节气候预测方法，其特征在于：步骤(2)中计算动力模式集合预测结果的方法为多成员集合平均方法：其中，A为动力模式对季节平均变量的集合平均预测结果，M为动力模式每个集合成员的预测结果，下标m表示集合成员序号，N为集合预测的集合成员总数，x、t分别为空间维和时间维，lt为起报时间较预测目标的超前时间。3.根据权利要求1所述的基于可预测气候模态的动力
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统计结合季节气候预测方法，其特征在于：步骤(2)中计算动力模式预测的年际倾向的方法为：δA(x，t+1，lt)＝A(x，t+1，lt)
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A(x，t，lt)其中，δA为动力模式预测的年际倾向，A为动力模式集合预测结果，x、t分别为空间维和时间维，lt为起报时间较预测目标的超前时间。4.根据权利要求1所述的基于可预测气候模态的动力
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统计结合季节气候预测方法，其特征在于：步骤(3)中基于可预测气候模态构建气候模态与同期目标变量年际倾向之间关系的物理统计模型的方法为：a.利用历史观测资料，采用奇异值分解(SVD)提取决定目标变量年际倾向的可预测气候模态的方法为：[U
OLR
(x，k)，V
OLR
(x，k)]＝SVD(δOLR(x，t)，δF(x，k))
[U
HGT
(x，k)，V...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨修群，王昱，陶凌峰，张志琦，孙旭光，房佳蓓，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：