Long-range forecasts of River Po discharges based on predictable solar activity and a fuzzy neural network model

摘要

Is it possible to make seasonal and interannual forecasts of hydrological variables if one cannot predict next week's rainfall? Contrary to common view, some scientists support the hypothesis that variations in mean global temperature and precipitation are controlled more by external forcing (solar variability and volcanic eruptions) than by increasing atmospheric concentration of greenhouse gases. Temperature and precipitation are connected with special phases of the 11-year sunspot cycle, which coincide with significant accumulation of energetic solar eruptions. Because of the possibility of identifying years with many solar eruptions, the attractive prospect emerges of the long-term hydrological forecasting based on cycles of solar activity. Starting from this assumption, an expert system was built based on a fuzzy neural network model for seasonal and interannual forecasting of the Po River discharge. It was found that indices of solar activity and of global circulation are sufficient to yield useful forecasts of hydrological variables.%Est-il possible de réaliser des prévisions saisonnières et interannuelles de variables hydrologiques, alors qu'on ne peut pas prévoir la pluie de la semaine prochaine? Contrairement à l'opinion courante, certains scientifiques considèrent que les variations de température globale moyenne et de précipitations sont plus gouvernées par des forçages externes (variabilité solaire et éruptions volcaniques) que par l'augmentation de la concentration atmosphérique des gaz à effet de serre. La température et les précipitations sont en relation avec les phases spéciales du cycle solaire de 11 ans, qui correspondent à une augmentation significative des éruptions énergétiques solaires. Dans la mesure où il est possible d'identifier les années à éruptions solaires nombreuses, on peut ouvrir la perspective de baser des prévisions hydrologiques à long terme sur les cycles d'activité solaire. Sur la base de cette hypothèse, un système expert a été conçu à partir d'un modèle de réseau de neurones flou pour réaliser des prévisions saisonnières et interannuelles du débit du Fleuve Pô. Il apparaît que des indices d'activité solaire et de circulation globale suffisent pour produire des prévisions utiles de variables hydrologiques.