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专利号: 201810298944X
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种考虑大尺度环流背景场的延伸期预报方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)对环流场原始资料进行滤波,得到10-30d的延伸期低频分量和大于30d的大尺度环流场;其中,采用基于滑动平均的非滤波法来提取10-30d的延伸期低频分量;

(2)获取与10—30d延伸期低频天气要素相关显著的热带、中高纬度影响因子;

(3)从大于30d的大尺度环流场中选出典型的背景场,并通过逐日个例进行实际观测场与典型背景场的相似比较,从而对历年逐日延伸期天气要素对应的大尺度环流分量进行大尺度背景场分型;

(4)按照不同类型的大尺度背景场,分析延伸期天气要素与相应的中高纬和热带环流的关系,考虑热带与中高纬度共同作用对延伸期天气要素的影响,尽量筛选两者与延伸期天气要素相关高且预报时效长的时次作为关键因子,分别建立回归预报方程;

(5)按照延伸期要素的预报时效,运用场相似对预报时段临近的30d内大尺度背景场进行检测,根据大尺度背景场所属类型,利用对应的回归预报方程对区域延伸期要素进行预报。

2.根据权利要求1所述考虑大尺度环流背景场的延伸期预报方法,其特征在于,在步骤(1)中,采用如下公式计算10-30d的延伸期低频分量:上式中, 为10-30d的延伸期低频分量, 为30d以下分量, 为10d以下分量,xt为第t天的分量。

3.根据权利要求1所述考虑大尺度环流背景场的延伸期预报方法,其特征在于,步骤(2)的具体过程如下:基于与区域10—30d延伸期低频天气要素相关显著的热带、中高纬度影响因子的SVD分析,得到中高纬环流与热带热源强迫场的耦合模态及其对应的时间系数;然后把历年来10-

30d滤波后的中高纬环流与热带热源强迫场的逐日分量分别投影到对应的空间模态,得到历年来各变量相应模态的时间系数;最后运用相关、回归分析找出与预报对象关系密切、不同预报时效的影响因子。

4.根据权利要求1所述考虑大尺度环流背景场的延伸期预报方法,其特征在于,在步骤(3)中,采用经验正交展开分析,从大于30d的大尺度环流场中选取方差贡献较大的前N个模态作为典型的背景场。

5.根据权利要求1所述考虑大尺度环流背景场的延伸期预报方法,其特征在于,在步骤(3)中,采用夹角余弦相似系数进行实际观测场与典型背景场的相似比较,如夹角余弦相似系数的计算公式如下:上式中,cosθij为夹角余弦相似系数,X为因子场,m为入选因子的维数,下标i为因子对应的试预报年的序数,下标j为因子样本序数。

6.根据权利要求1所述考虑大尺度环流背景场的延伸期预报方法,其特征在于,在步骤(4)中,建立的回归预报方程如下:上式中,Fr10_30(x,t)为要预报的延伸期天气要素;a(x,i)、b(x,j)分别为中高纬度、热带的线性回归系数;TH(i,t)、TL(j,t)分别为中高纬度、热带影响因子场投影到相应耦合模态上的时间系数;K、M分别为特定背景场下所选取的中高纬度、热带的关键因子个数。