中国区域气温和降水月尺度可预报性的时空分布特征

【摘要】采用中国区域逐日站点气温和降水观测资料，根据非线性动力系统理论，定量计算了月尺度气温和降水可预报性的时空分布特征。探讨了月尺度气温可预报性与月动力延伸和持续性气温预报技巧的对应关系。利用中国1960－2011年比较完整的518站逐日气温观测数据，采用非线性局部Lyapunov指数（NLLE）和非线性误差增长理论，定量分析了中国区域月时间尺度平均气温可预报性期限（MTPL）的时空分布和年代际变化特征。分析发现：多年平均的MTPL空间分布存在明显的地域差异。总体来看，东北大部、云南西南部和西北地区东部为可预报性高值区，长江中下游地区及黄淮流域为可预报性低值区。MTPL在各月份的空间分布存在明显的季节变化，总体上表现为可预报性在冬半年较低，在夏半年较高。MTPL还具有明显的年代际变化特征，就全国而言，自1970年以来，MTPL具有上升的趋势，在2000年前后出现下降的趋势，尤其是东北地区在1986年之后可预报性显著提高。西北、黄淮、东北MTPL的年代际变化可能与气温的持续性有关。进入21世纪，除南方地区外，大部分地区的MTPL有降低趋势。全国气温的MTPL在冬春季较低，夏秋季较高。这样的分析结论在持续性预报结果以及国家气候中心月动力延伸预报评分中得到了证实，即夏季月尺度气温预测技巧要比冬季略高，且预报评分的空间分布型与MTPL的空间分布型也较为一致。研究还发现MTPL对资料序列的长度有一定依赖性，这在西北、东北及华中地区较为明显，而在河套、云南及长江以南地区不明显。气温的季节循环对气温月尺度可预报性期限（MTPL）有明显影响，对东北、华北、青藏高原东部及华南南部影响较大，对长江流域影响较小。利用我国1960－2012年较为密集和完整的527个站点逐日降水资料序列，采用非线性Lyapunov指数和非线性误差增长理论，探讨了月尺度旱涝的可预报性（MSPL）。首先将非正态分布的逐日降水转化为正态分布的SPI指数，进一步利用SPI指数将降水状态分为旱﹑常态和涝三类状态，分别计算了三类状态的全年平均及季节平均的月尺度可预报性。分析发现，全年平均的MSPL空间分布特点并不明显。而将SPI分成三类状态后再分别计算全年平均的MSPL，则能体现其空间差异性。整体而言，常态的MSPL最高，旱的MSPL次之，涝的MSPL最低。季节平均的MSPL呈现出更细致的空间分布，200mm等雨量线以下，旱的可预报性较高，涝的可预报性较低。长江以南，涝的可预报性较高，旱的可预报性较低。上述结果为进一步认识我国月尺度温度和降水异常的机理奠定科学基础，并为提高月尺度温度和降水预测能力提供参考。
【作者】刘景鹏；
【导师】李维京；陈丽娟；
【作者基本信息】中国气象科学研究院，气象学，2014，硕士
【关键词】月尺度气温和降水；可预报性；时空分布；年代际变化；非线性局部；Lyapunov指数；预报评分；

【参考文献】
[1]王嘉.游戏引擎在游戏艺术设计中的应用技术研究[D].湖南大学,软件工程,2011,硕士.
[2]陈时星.任务真实性：中国大学英语口语教学[D].西南大学,英语语言文学,2012,硕士.
[3]耿新宇.基于ANSYS的铁道车辆焊接结构分级疲劳强度分析[D].西南交通大学,车辆工程,2013,硕士.
[4]白嘎力.少数民族骨干基础培训阶段问题研究[D].西北大学,高等教育学,2013,硕士.
[5]孙萌萌.BK公司采购管理研究[D].河北大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[6]王卫华.伯格反褶积的实现[J].石油地球物理勘探,1984,03:272-275.
[7]刘波.基于Bell-LaPadula安全模型的单向传输系统[D].国防科学技术大学,软件工程,2012,硕士.
[8]张煜.高压架空输电线路单端故障测距装置的研究[D].华北电力大学（北京）,电力系统及其自动化,2004,硕士.
[9]潘宇航.基于QoS感知的移动自组织网络路由协议设计与仿真研究[D].西南交通大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[10]张震.关于砀山县城镇商品房社区邻里关系的调查报告[D].安徽大学,社会工作,2014,硕士.
[11]杨斯然.延边地区人口流出特征及其对留守家庭经济状况的影响研究[D].吉林大学,人口学,2014,硕士.
[12]翟瑛.腭裂术后语音矫治方法的探讨及影响语音训练因素的调查分析[D].郑州大学,口腔临床医学,2013,硕士.
[13]吕金函.邓小平社会主义观的历史考察[D].上海外国语大学,思想政治教育,2012,硕士.
[14]黄晟.MK集团ERP实施案例的研究[D].华东理工大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[15]赵宇鹏.明清两代中央机构文献典籍的编修及刊印研究[D].内蒙古师范大学,历史文献学,2013,硕士.
[16]孟凡晋.辽河西部凹陷南段沙三段成岩作用数值模拟与优质储层预测[D].东北石油大学,矿产普查与勘探,2013,硕士.
[17]赵洲.论写实绘画与表现绘画的表现手法及特征[D].辽宁师范大学,美术学,2011,硕士.
[18]郭双虎.华亭煤业集团公司发展战略研究[D].西安科技大学,工商管理,2013,硕士.
[19]黄文鹏.无精子症患者睾丸生精功能与性激素的相关性研究[D].广西医科大学,内分泌（专业学位）,2013,硕士.
[20]刘旭隆.不锈钢酸洗废液中有价金属回收及废酸循环利用的试验研究[D].上海大学,钢铁冶金,2014,硕士.
[21]杨贵玉.拓扑优化方法及其在微型柔性机构设计中应用的研究[D].大连理工大学,机械设计及理论,2004,硕士.
[22]董志华,周家雄,隋波,李勇.基于扩散滤波方法的小断层识别技术[J].石油地球物理勘探,2013,05:758-762+672-673+854.
[23]宫春辉.注意理论视域下的大学英语听力教学实证研究[D].广西民族大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[24]陈正盛.面向顾客特征的网络化产品定制技术的研究[D].浙江大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[25]罗靓燕.论行贿罪之“为谋取不正当利益”[D].上海交通大学,法律,2013,硕士.
[26]沈文武.因果图推理算法及专家系统应用研究[D].重庆大学,2005.
[27]赵勇.英国主日学校办学模式研究（1780-1803年）[D].吉林大学,世界史,2014,硕士.
[28]章瑾.因果类“一p就q”复句及其对外汉语教学[D].湖南师范大学,汉语国际教育（专业学位）,2014,硕士.
[29]覃小玲.推进湖北省城乡基本医疗卫生服务均等化研究[D].湖北大学,行政管理,2012,硕士.
[30]赵国平.苏州市金阊区老年人健康体检资料分析[D].苏州大学,临床医学,2013,硕士.
[31]徐程际.职业教育集团化发展的策略研究[D].电子科技大学,行政管理,2013,硕士.
[32]胡家耀,吴植翘,宋寿山.模糊控制在退火炉燃烧过程控制中的应用[J].自动化学报,1989,06:501-507.
[33]索陇宁,尚秀丽,伍家卫,吴海霞,吕维华.聚苯胺纳米复合材料在超级电容器中的应用[J].化工新型材料,2014,07:221-222+225.
[34]何妍.美国药品专利反向支付的反垄断机制及其对中国的借鉴[D].厦门大学,法律,2014,硕士.
[35]王利文.直推式支持向量机的研究学习[D].重庆大学,概率论与数理统计,2014,硕士.
[36]于小光.阜阳市城区中学开展阳光体育运动的现状与对策研究[D].安徽工程大学,体育人文社会学,2012,硕士.
[37]龙梅.全球化背景下蒙古民族音乐的传播[D].内蒙古大学,音乐学,2013,硕士.
[38]刘智.城乡统筹下的农村义务教育发展问题研究[D].山东师范大学,教育学原理,2013,硕士.
[39]王浓章.硒对肉鸭的促生长作用及其急性中毒的研究[D].湖南农业大学,养殖,2003,硕士.
[40]湛楠.基于微博的大学生网络舆情引导研究[D].湖北工业大学,政治学理论,2014,硕士.
[41]刘正洋.偏心结构的弱抖振滑模控制研究[D].西安工业大学,岩土工程,2014,硕士.
[42]马瑞霞.端粒保护蛋白在急性髓系白血病患者中表达的研究[D].山西医科大学,血液内科学,2013,硕士.
[43]王守庆.公路货运通道梁式桥冲击系数研究[D].北京交通大学,2014.
[44]胡敏萍.极限平衡法和有限单元法分析复杂边坡的稳定性[D].浙江大学,岩土工程,2004,硕士.
[45]金培孚,沈中宝,张德耀.大庆萨南油田不加热集油配套技术[J].油田地面工程.1991(04)
[46]陈明全.铝型材挤压高效率的技木和管理[J].轻合金加工技术.1993(04)
[47]宋广凤.大学化工专业生产实习的教学研究与实践[J].科技创新导报,2014,18:139+141.
[48]卢玺.生产系统有效性的评价研究[D].沈阳工业大学,管理科学与工程,2003,硕士.
[49]陈挺.真空年糕制品微生物菌群分析及贮藏过程中的品质变化[D].宁波大学,食品加工与安全（专业学位）,2014,硕士.
[50]曾桂芬.食源性致病菌阪崎肠杆菌和痢疾志贺菌LAMP快速检测技术的建立与初步应用[D].南方医科大学,病原生物学,2012,硕士.