赵翠君,李春云,佟莎仁,关风云,夏莹,包建华,乌文奇,李振中(内蒙古通辽市气象局,内蒙古通辽028000)提要根据两个自然天气季节的相似条件之一是环流演变的过程相似的原理,开发出一种短期气候预测方法。它是以亚洲环流指数和东亚槽、极涡、太平洋副热带高压的环流特征为因子,以因子的连续变化为依据,求出预报年与历年各因子的相似离度平均值,作为判据,确定预报年的最佳相似年,进而做出预测的方法。经初步验证,获得了一定的效果。关键词:环流特征;相似离度;短期气候预测中图分类号:P45613文献标识码:A1引言相似预报法广泛应用于中短期天气预报和短期气候预测中,取得了一定的成效。其基本原理是:相似的高空环流和地面天气形势过程,对某地天气变化的影响是相似的。具体做法是把当前的某些因子值与历史上的数值做比较,采用一定的数学方法进行计算,寻找最相似的历史个例,进而推断未来某预报对象的值域。然而,在短期气候预测中,由于问题的复杂性和当前认识的局限性,使用的预报因子过多地考虑了反映线性—曲线的一种特例的变化,使用的方法亦只能考虑了大气运动的某一特征,很难反映大气运动的连续性。要改变这种状况,我们认为必须采用物理意义明确,能概括大范围环流特征的因子,并且以因子的连续变化值进行计为明显。2资料(1)历年各月500hPa环流指数、环流特征数据;(2)历年各月通辽市、兴安盟、赤峰市有关台、站的气象资料。3相似预测方法的基本方案311环流相似因子的选择早在20世纪40年代,前苏联长期预报研究人员就指出:“两个自然天气季节的相似条件是只有当两个季节中大型过程发展的一般性质和天气特征相似时,它们才是彼此相似的。”大型过程发展的一般性质相似的具体条件中包含了“环流型演变的顺序相似”。“继天气过程的相似发展之后,未来一段时间内也往往出现相似的天气过程。”1能代表大气环流演变收稿日期:2001207230第一作者简介:赵翠君(19662),女,北京气象学院毕业,工程师,从事天气预报工作。相似之用:(1)亚洲500hPa纬向环流指数;(2)亚洲500hPa经向环流指数;(3)东亚槽强度;(4)东亚槽位置;(5)西太平洋副高面积指数;(6)西太平洋副高强度指数;(7)极涡中心强度;(8)极涡中心纬度。设上述因子中某一个因子为Aj,其逐月的数值构成一个时间序列Aj(t1)、Aj(t2)⋯⋯Aj(tn),其中tn代表某一个月份。全1N其中:Sjik=2[Xjik-Ejik[NQ=11NDjik=2[Xjik[NQ=1Xjik=Xji-Xjk1NEjik=NQ21Xjik=式中,j为因子序号,i、k为历史样本号和预报年月相应样本号,Q为时段,N为进行计算的时段数,本文计算了前5个月至前1个月的相似离度,所以N=5。Sjik越小,说明j因子中i、k两样本的形状越相似;Djik越小,则说明j因子中i、k两样本的数值越相似。A1(t1)A2(t1)AM(t1A1(t2)A2(t2)AM(t2⋯⋯⋯A1(tn)A2(tn)1MSθjik=2SjikA=Mj=1Sθjik最小者,为最佳相似个例,对应月降水量为预报值。4试用情况考虑到短期气候预测的特点,分近期预测和隔季预测。411近期预测它是指预报因子和预测对象在时间上是最近的预测。本文采用的各因子数值均系预报对象前5个月至前1个月的连续值。例如预报3月份的降水量是用上一年10月至当年2月的因子值。对地域上连成一片的通辽市7个站、兴安盟5个站、AM(tn)312相似离度的计算以相似离度的方法去寻找最相似的历史个例。相似离度即相似性的差异程度,它不仅考虑了两样本之间的指数值相似程度,而且考虑了样本之间的形相似程度,是一种较为全面的相似比较的数学方法。相似离度的计算步骤如下:①对每一个因子数据进行标准化处x′′j-xjminxj=x′′jmax-xjmin(j=1、2、3、⋯、M)其中,xj为标准化后的第j个样本值,x′′′j,xjmax,xjmin分别为第j个因子的原始序列值及其最大、最小值。②相似离度的计算Cjik=(aSjik+bDjik)(a+b)式中,Cjik为j因子,时间i与时间k的相似离度;Sjik为j因子,时间i与时间k的形相似离度;Djik为j因子,时间i与时间k的值相似离度;a、b分别为系数,可由计算或经验所得,如果不能确定有明显的差异,表1各地3月份降水量趋势预测准确率%年份通辽兴安盟赤峰平均1997199819992000平均1001057111001010010891310010801060101001084127510100107510100108715931375108113100108713(下转第22页)作为临界值Yc,Y≥Yc时报有...