我国东部夏季降水量统计降尺度的可预测性研究

对 几个低 分辨率Ａ Ｇ Ｍ模式预 测地 中海 盆地 的区 Ｏ Ｃ
域 情 景 做 了 较 为 详 细 的 比较 ，结 果 表 明 尽 管 这 些 Ａ Ｃ ＯＧ Ｍ模 式 模 拟 的近 地 面 温 度 比 降水 要 好 得 多 ， 但
预测？这些 问题都是值得探讨研究的。 ５ ０ｈ ａ ０ Ｐ 高度场是 中层大气环流场 的代表 ，也是
度场作为因子 场进行预测 ，有一定 的预测能力 。
关
键
词：气候学 ；预报方法 ；偏最小二乘 回归 ；统计 降尺度
文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ ｉ １ ． ６ ￣ｉ ｎ１０ —９ ５２ １． ．１ ｏ： ０３ ９ ．ｓ． ４４ ６ ． ００ ０ ３ ９ ｓ ０ ０ ４
中图 分 类 号 ： Ｐ ２ ． ４６ ６
．
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热
带
气பைடு நூலகம்
象
学
报
２ ６卷
对５０ｈ ａ ０ Ｐ 高度场 ，研究使用统计降尺度法 ，建立对
应 因子场和预报场的变量标准化 矩阵 、
， 因 对
我国东部地区夏季降水量 的数值预报产 品的释用模
型。并使用试 验的预报模 型 ，检验大尺度环流场 的 降尺度范围 ，以及 和降尺度的环流场与 区域气候要
产 品合 适 的 释用 模 型 ？ 如 何 把 大 尺 度 环 流 场 降 为 区 域 尺 度 ？ 什 么 样 的 区域 尺 度 能 有 利 于 区域 气 候 要 素
象之一 】 。短期气候预测仍是世界性 的难题 ，在技
术 上 还 没 有 突 破 ，预 测 水 平 不 高 ，效 果 不 稳 定 ，存 在 着很 大 的 不 确 定 性 。所 以研 究 我 国东 部 地 区夏 季 降水 量 的可 预 测性 具有 极 其 重 要 的意 义 。
第 ２ ６卷 第 ４期 ２１ 年 Ｏ 月 ００ ８
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气
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Ｖ１ ６ ｂ ． ．ＮＯ ４ ２ ．
Ａｕｇ． ２ ０ ， ０１
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＴＲＯＰＩ ＣＡＬ ＥＴＥＯＲｏＬＯＧＹ Ｍ
文 章 编 号 ： １０ —９ ５２ １）４０ ８ ．６ ０ ４４ ６ （０ ００ －４ ３０
对我 国东部夏季 ６ ８月降水量作可预测性研究 。用全球大气与热带太平洋相耦合 的数值模 式 （ Ｇ Ｍ ）输出 — ＣＣ
的 ５ ０ｈ ａ高度 场作 为因子场 ，利用建立的预报模型作预报试验 。试验结果表明 ，以北半球东亚 ４ Ｅ １０。 ０ Ｐ ０。 ８ 地
区的 ５ ０ｈ ａ高度 场是较佳 的降尺度 因子场 。预报模 型的建立与使用 的提取 主分量个数和资料时期有关 ，提取 ０ Ｐ 主分量数在 ４ ７ — 、样本容量取 ３ — ３时有较好 的预测效果 。试验结果还表明 ，以 Ｃ Ｃ 模式输 出的 ５ ０ｈ ａ高 ２４ ＧＭ ０ Ｐ
基 金 项 目：行业科 研专 项 （ ＹＨ ０ ７６０ ；Ｇ ＨＹ ０９ ６ １ ；“ Ｇ Ｙ２００ ０５ Ｙ ２０ ００ ） 十一五 ” 国家科 技支 撑项 目 （ ０６ Ａ ４ ０ ） 害天气 国 家重点 实验 室 ２０ Ｂ Ｄ０Ｂ １；灾 自主研 究基 金共 同资 助 通 讯作者 ：魏 凤英 ，女 ，北京 市 人 ，研 究 员 ，主要从 事气 候诊 断 与预 测方法 的研 究 。Ｅｍａｌ ｅｆ＠ｃｍｓ ｍ ｇ － ｉ ：ｗ ｉ ｙ ａ ｃ
一
模 拟 的温度 和降 水都 有很 大误 差 。这 些事 实 表 明
Ａ Ｇ Ｍ模 式 能 较好 地模 拟 大尺 度 气 候 变 化 ， 是 在 Ｏ Ｃ 但
般气 候数值模式输 出的主要 高度场 之一 。本文针
收稿 日期 ：２０ — —５ ０ ９０ ２ ；修 订 日期 ：２０ —５０ ２ ０９０—５
是 我 国重 要 的工 农 业 生 产基 地 ；同 时 ，受 东 亚 季 风 影 响 ｎ 】 是 我 国 降水 量 多 、洪涝 灾 害较 为 严 重 的 ，也 地 区之 一 ，一 直 是 我 国短 期 气候 预 测 的 主 要 研 究 对
计算量很大 ，降尺度法是更 为可行 的方法 。 】 区域气候变 化情景是受大尺度气候所控制 ，同 时也受 到区域尺度 的因子 的调制 ，把大尺度 、低分 辨率 的数值模 式输出信息转化为 区域尺度的地面气 候变化信 息 ，可以弥补数值模式对区域气候预测的 不足 。统计 降尺 度法是 利用多年的观测资料 ，建立 大尺度气 候状况（ 主要是 大气环流） 区域气候要 素 和 之 间的统计关系模 型 ，再利用气候数值模式 输出来 预测 区域气候要素ｕ 】 。 在 国内 目前 利用统计降尺度法预估未来 我国的 气象要素 变化趋势 的研究还很少 。例如 ，如何使用 统计降尺度 法建立对 区域气候要素预测 的数值预报
我 国东部夏季 降水 量统计降尺度 的可预测性研 究
魏凤英 ， 黄 嘉佑 ２
（ ．中国气 象科 学研究 院灾害 天气 国家 重点 实验 室 。北京 １０ ８ ： １ ０ ０ １
２ 北 京大 学物 理学 院大 气科 学系 。北 京 １０ ７ ） ． ０８ １
摘
要 ：利用 １５－ ２０ 年逐月的北半球 ５０ Ｐ 高度场资料 ，使用降尺度技术和偏最小二乘回归方法， ９ １ ０７ ０ ａ ｈ
对于预测未来全球大 尺度 天气变化 ，气候数值 预报模式是 目前 的发 展方向 ，数值模式能相 当好地 模拟 出大尺度最重要 的平均 特征 ，特别 是较好地模 拟高层大气场 、近地 面温度 和大气 环流。但 由于 目
前数值模式输 出的空间分辨率较 低 ， 缺少 区域信息 ，
很 难 对 区 域 气象 要 素 做 出精 确 的预 测 。Ｃ ｂ ｓｈ 碍 ｕ ａｃ等
１ 引
言
模 拟 区 域 尺 度方 面很 不 理 想 。目前有 ２ 方 法 可 以弥 种
补数值模式预测 区域未来 气候 变化的不 足 ：一 种方 法 是发展更高分辨率 的数值模式 ；另一 种方法 就是
降 尺 度 法 。 由于 提 高数 值 模 式 的空 间分 辨 率 需 要 的
我 国东部地 区人 口密集 ， 经济和科技文化发达 ，