相似动力方法在耦合系统中的应用

摘要

大气和海洋在季节气候预测中的重要性广为人知，通常认为海洋的长时间记忆能帮助提高季节气候预测的技巧(Saha et al．2006)，因此用大气-海洋的耦合模式来做季节气候预测是必需的。由于模式误差不可避免，我国学者针对减小模式误差提出和发展了相似动力方法(Huang et al．，1993；鲍名等,2004；任宏利等,2005；2006；)，该方法用历史资料的相似信息来估计模式误差并进行误差订正，改进预报效果。该方法对月尺度动力延伸预报有明显的改进(鲍名等,2004；任宏利等,2005；2006；)。在已有的研究基础上，本文主要考察了相似动力误差订正方法在耦合系统中的应用，所用的简单耦合系统由快变和慢变的Lorenz模式组成，二者的强耦合可近似代表热带大气和海洋的耦合(Pena and Kalnay 2004)。实验了在不同模式误差的情况下，部分相似(只用大气或海洋)和全相似(大气和海洋都相似)情况下两种相似动力误差订正法(过程订正和事后订正)的预报效果。结果显示不论是部分相似还是全相似，过程订正和事后订正都能有效改进模式性能。模式误差越大，改进效果越明显。其中全相似比部分相似更能代表整个系统的相似，不论是过程订正还是事后订正。全相似的效果都优于部分相似，海洋相似优于大气相似。不论是全相似还是部分相似，事后订正的效果都优于过程订正。