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基于偏最小二乘回归方法的西北区寒潮延伸期预报

2021-08-04杨晓军韩林君张君霞叶培龙段伯隆李勇

大气科学学报 2021年3期

杨晓军 韩林君 张君霞 叶培龙 段伯隆 李勇

摘要 利用2000—2013年西北地区376个国家站逐日最低气温及NCEP FNL再分析资料,基于西北区站点降温幅度和欧亚大陆500 hPa低频高度场,使用偏最小二乘回归方法建立西北区站点寒潮延伸期预测模型,分别以2017年1月的一个寒潮日和非寒潮日为例进行预测试验,并对2014—2017年冬半年(共728 d)西北地区的寒潮进行回报试验。结果表明,该模型能够提前10~30 d较好预测寒潮日与非寒潮日,对寒潮日提前10~30 d预测的降温幅度≥8 ℃的站数平均为32.9个,命中率最高可达67%,而对非寒潮日提前10~30 d预测的降温幅度≥8 ℃的站数平均为2.7个。对2014—2017年冬半年西北地区延伸期寒潮日的预测结果显示,该模型提前10~30 d预测的平均站点命中率为11.5%,空报率为70.3%。規定降温幅度≥8 ℃的站数超过15个时为一个寒潮日,则平均CS评分为0.1,预测的寒潮日与实际寒潮日对应最好。该模型可用于西北区地区延伸期寒潮的预测,具有一定的参考价值。

关键词偏最小二乘回归方法;寒潮;延伸期预报;西北地区

10~30 d延伸期预报因其时效超过了确定性预报的理论上限(2周左右)(Lorenz,1969),预报对象的时间尺度又小于短期气候预测的月、季时间尺度,因此成为“无缝隙预报”中的难点热点(Hoskins,2013)。关于延伸期的准确预报,由于理论研究不完备,还存在较多困难,然而这一时段的预报对开展防灾减灾工作,促进经济社会可持续发展具有极其重要的价值和意义(杨秋明,2015)。

随着对大气系统认识和研究的不断深入以及观测资料的增……

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