基于ENSEMBLES多模式集合回报试验的中国春季气候预测能力评估
发布时间：2021-10-24 07:15
利用ENSEMBLES计划提供的1980-2005年多模式集合回报数据从降水、气温和环流场等方面采用经验正交函数分解（EOF）、回归分析以及奇异值分解（SVD）等方法评估了模式对中国春季气候的预测能力,发现模式总体上能够预测出中国春季降水和2-m气温气候态和年际变化的基本特征,不同起报时间对气候态和EOF模态的预测技巧相当。中国春季降水的EOF第一模态与菲律宾异常反气旋相联系,异常反气旋西北侧的异常西南气流可将西北太平洋的水汽输送至我国南方地区,这种降水和环流场异常受厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）的影响,从冬季到次年春季的海温时间演变过程中发现,在西太平洋西北侧有正的海温异常逐渐发展扩大,赤道太平洋地区海温从东正西负逐渐发展为正-负-正的东西三极型分布。春季降水和2-m气温多模式集合平均的（MME）年际变率与成员间变率大值区的空间分布与观测结果有较好的一致性,体现了大气内部动力过程的不确定性对中国春季气候年际异常的重要影响。由ENSEMBLES集合平均和集合成员间的春季850hPa涡度和同期与超前两个月海表温度（SST）的SVD分析结果,我们发现第一模态与中国东部及南部地区春季降水的相...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
泰勒图分析方法示意图
图 3.1 中国地区（15°N–55°N, 70°E–140°E）春季平均降水，2-m 气温和 850hPa 风场气候态（1980-2005）泰勒图，其中 REF 为观测场在泰勒图中的位置，各点距 REF 的距离表示预测结果与观测的均方根误差大小，半径表示预测结果与观测的标准差比，方位角为预测场与观测场的相关系数。红色为 2 月起报，蓝色为 11 月起报。对比 11 月起报的结果（图略），发现其对降水和 850hPa 环流场气候态的预报效果与观测的空间相关性也很好，但 MME 和各模式对降水气候态的捕获能力总体上略逊于超前一个月的结果（UKMO 除外）。与此同时，无论 2 月还是 11 月起报，MF 的预报效果总是最差的。
183.2 中国春季平均降水（阴影，mm/d）,850hPa 风场（矢量，m/s）气候态（1980-2005）,由 2 月起报；(a)为观测场，(b)为多模式集合平均，(c)—(g)分别为五个模式各自的模右上 Pr，U，V 的值分别表示模式与观测场之间降水，U，V 风的空间相关系数。图 3.3 中逐月对比了观测与由 2 月和 11 月起报的 MME 多年平均春季降水场气候态。从观测场可以看到（图 3.3a,d,g），三月份的气候平均降水主要集国东南地区，850hPa 上我国南方地区主要有两支气流交汇，一支是来自西太平带高压北侧的偏西南风，另一支是 30°N 附近的副热带偏西风，它们为我国南带来了充沛的水汽，而我国东北地区则由大范围强盛的西北气流控制，降水较三月到五月降水量逐渐增加，4 月进入华南前汛期后由于受到北方冷空气入侵
【参考文献】：
期刊论文
[1]Has the Prediction of the South China Sea Summer Monsoon Improved Since the Late 1970s?[J]. 范怡,范可,田宝强. Journal of Meteorological Research. 2016(06)
[2]CMIP5气候模式对东亚夏季平均环流场模拟能力的评估[J]. 田亮,江志红,陈威霖. 气候与环境研究. 2016(04)
[3]ENSO及其组合模态对中国东部各季节降水的影响[J]. 李海燕,张文君,何金海. 气象学报. 2016(03)
[4]CMIP5全球气候模式对中国地区降水模拟能力的评估[J]. 陈晓晨,徐影,许崇海,姚遥. 气候变化研究进展. 2014(03)
[5]中国春季降水与南印度洋偶极子的关系研究[J]. 肖莺,任永建,杜良敏. 长江流域资源与环境. 2014(04)
[6]春季长江中下游旱涝的环流特征及对前期海温异常的响应[J]. 李超,张庆云. 气象学报. 2013(03)
[7]CMIP5模式对中国年平均气温模拟及其与CMIP3模式的比较[J]. 郭彦,董文杰,任福民,赵宗慈,黄建斌. 气候变化研究进展. 2013(03)
[8]冬季北大西洋涛动对中国春季降水异常的影响[J]. 邵太华,张耀存. 高原气象. 2012(05)
[9]青藏高原冬季积雪关键区视热源特征与中国西南春旱的联系[J]. 过霁冰,徐祥德,施晓晖,徐杰. 高原气象. 2012(04)
[10]中国春季降水异常及其与热带太平洋海面温度和欧亚大陆积雪的联系[J]. 左志燕,张人禾. 大气科学. 2012(01)
本文编号：3454832
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
泰勒图分析方法示意图
图 3.1 中国地区（15°N–55°N, 70°E–140°E）春季平均降水，2-m 气温和 850hPa 风场气候态（1980-2005）泰勒图，其中 REF 为观测场在泰勒图中的位置，各点距 REF 的距离表示预测结果与观测的均方根误差大小，半径表示预测结果与观测的标准差比，方位角为预测场与观测场的相关系数。红色为 2 月起报，蓝色为 11 月起报。对比 11 月起报的结果（图略），发现其对降水和 850hPa 环流场气候态的预报效果与观测的空间相关性也很好，但 MME 和各模式对降水气候态的捕获能力总体上略逊于超前一个月的结果（UKMO 除外）。与此同时，无论 2 月还是 11 月起报，MF 的预报效果总是最差的。
183.2 中国春季平均降水（阴影，mm/d）,850hPa 风场（矢量，m/s）气候态（1980-2005）,由 2 月起报；(a)为观测场，(b)为多模式集合平均，(c)—(g)分别为五个模式各自的模右上 Pr，U，V 的值分别表示模式与观测场之间降水，U，V 风的空间相关系数。图 3.3 中逐月对比了观测与由 2 月和 11 月起报的 MME 多年平均春季降水场气候态。从观测场可以看到（图 3.3a,d,g），三月份的气候平均降水主要集国东南地区，850hPa 上我国南方地区主要有两支气流交汇，一支是来自西太平带高压北侧的偏西南风，另一支是 30°N 附近的副热带偏西风，它们为我国南带来了充沛的水汽，而我国东北地区则由大范围强盛的西北气流控制，降水较三月到五月降水量逐渐增加，4 月进入华南前汛期后由于受到北方冷空气入侵
【参考文献】：
期刊论文
[1]Has the Prediction of the South China Sea Summer Monsoon Improved Since the Late 1970s?[J]. 范怡,范可,田宝强. Journal of Meteorological Research. 2016(06)
[2]CMIP5气候模式对东亚夏季平均环流场模拟能力的评估[J]. 田亮,江志红,陈威霖. 气候与环境研究. 2016(04)
[3]ENSO及其组合模态对中国东部各季节降水的影响[J]. 李海燕,张文君,何金海. 气象学报. 2016(03)
[4]CMIP5全球气候模式对中国地区降水模拟能力的评估[J]. 陈晓晨,徐影,许崇海,姚遥. 气候变化研究进展. 2014(03)
[5]中国春季降水与南印度洋偶极子的关系研究[J]. 肖莺,任永建,杜良敏. 长江流域资源与环境. 2014(04)
[6]春季长江中下游旱涝的环流特征及对前期海温异常的响应[J]. 李超,张庆云. 气象学报. 2013(03)
[7]CMIP5模式对中国年平均气温模拟及其与CMIP3模式的比较[J]. 郭彦,董文杰,任福民,赵宗慈,黄建斌. 气候变化研究进展. 2013(03)
[8]冬季北大西洋涛动对中国春季降水异常的影响[J]. 邵太华,张耀存. 高原气象. 2012(05)
[9]青藏高原冬季积雪关键区视热源特征与中国西南春旱的联系[J]. 过霁冰,徐祥德,施晓晖,徐杰. 高原气象. 2012(04)
[10]中国春季降水异常及其与热带太平洋海面温度和欧亚大陆积雪的联系[J]. 左志燕,张人禾. 大气科学. 2012(01)
本文编号：3454832
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