基于Lorenz模型的集合预报与单一预报的比较研究

作     者：梁丁 顾斌 丁瑞强 李建平 钟权加 Liang Ding1）2） Gu Bin1）s） Ding Rui-Qiang2）t Li Jian-Ping4） Zhong Quan-Jia2） 1）

作者机构：南京信息工程大学空间天气研究所南京210044 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2018年第67卷第7期

页      面：60-68页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金优秀青年科学基金(批准号:41522502)、国家科技支撑计划(批准号:2015BAC03800)和“全球变化与海气相互作用”专项(批准号:GASI-IPOVAI-06)资助的课题 

主　　题：非线性局部Lyapunov向量 集合预报 单一预报 Lorenz模型 

摘      要：根据非线性局部Lyapunov向量方法和增长模繁殖方法,选取Lorenz63模型和Lorenz96模型的不同状态为例,对集合预报与单一预报的预报技巧开展了对比研究.结果表明:与单一预报比较,集合预报的均方根误差和型异常相关有明显改善,随预报时间推移,改善效果越显著,且集合平均优于单一预报的实验个例数逐渐增多.就概率分布(f)而言,单一预报状态的f与真实状态基本一致,不随时间变化;而集合平均预报状态的f则随时间呈现出值域变窄、峰值变大的特点.表明随预报时间的延长,单一预报状态为混沌吸引子上的随机状态,而集合平均预报状态为吸引子子集上的随机状态,这可能是集合平均误差小于单一预报的原因.