高分辨率区域海-气耦合模式：短期气候预测新的春天.pdf

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1、6浙江气象35卷2期高分辨率区域海一气耦合模式：短期气候预测新的春天马浩雷媛毛燕军张小伟(浙江省气候中心，浙江杭州310017)摘要：在短期气候预测的研究历史上，经验统计和动力模式是两大主流预报方法，两种方法至今已经取得了相当程度的发展。通过分析两种方法各自的优缺点，提出动力模式比统计分析具有更好的发展前景，并分别论证了海一气耦合模式、区域模式和高分辨率的重要性，指出高分辨率区域海一气耦合模式是未来进行短期气候预测的良好工具。在此基础上，结合高分辨率区域海一气耦合模式的研究现状，对我们所面临的机遇

2、和挑战进行了展望。关键词：短期气候预测；海一气耦合模式；区域模式；高分辨率；经验统计最好的方法。动力模式预报始于20世纪700引言年代，近年来取得了蓬勃的发展。它以数值短期气候预测是气象部门开展的核心业务模式结果为依托，通过研究模式积分输出的要之一，它以月、季、年时间尺度上的气象要素平素场和环流场来进行气候预测。动力统计相结均变化趋势为预测对象，着重研究气温和降水合是一种主观见之于客观的方法，其核心是怎的变化趋势。短期气候预测对经济社会发展具样利用模式结果产生更为可信的预测结论。具有重要意义，这是

3、由于气象灾害预报的提前量体来说，动力统计结合法主要有模式输出统计与灾害损失之间具有显著的反比关系。对重大量(ModelOutputStatics，MOS)和完全预报气象灾害而言，预报提前得越早，则采取的应对(PerfectPrognosis，PP)两种方法。MOS方法是措施就会越充分，从而灾损越小。与短期天气利用模式回报资料与气象要素建立统计模型，预报相比，短期气候预测具有较大的提前量，因在此基础上利用模式预报产品进行预测；PP方此往往在气象防灾减灾中发挥着重要的指导作法是利用历史资料与气象要素建

4、立统计模型，用。据国内外气象部门统计，气象灾害平均每进而利用模式预报产品进行预测。年导致的损失约占GDP的3％～6％；短期气候尽管短期气候预测方法众多，然而目前来预测如果报准，可使受灾损失减少1％～2％，这看，预测效果总体上并不尽如人意，“报不准”的是一个相当惊人的数字。因此，对国民经济情况时有发生。在我国实际业务中，降水的短生产各部门而言，短期气候预测与短期天气预期气候预测水平仅保持在60％～70％(采用国报处于同等重要的地位。家气候中心的实况解释检验结果的准确率(PS)当前，开展短期气候预测主

5、要有经验统计、评分)，长江流域降水的预测准确率仅达到50％动力模式和动力统计相结合3种方法。经验统以上，失败的例子相当多(如1999、2003年计方法注重考察天气气候的相似性，通过寻找等)。这一现象是值得深思的。概括而言，短持续性较好的预报指标来进行气候预测。当期气候预测效果欠佳，既有问题本身的困难性前，短期气候预测中使用的统计方法主要有多也有方法的问题。从机理上来说，我国处于东元分析、时间序列分析、经验正交函数(Empiri—亚季风区，而基于模式预报的降水可预测性基calOrthogonalFu

6、nction，EOF)分解、灰色系统、本上局限在热带地区，热带外总体上是很难预聚类分析等几类，其中的逐步回归、EOF分解、测的，在东亚气候区更是如此。从方法上来相似方法等是短期气候预测中应用最广、效果说，经验统计方法常常演变为单纯的数学游戏，收稿13期：2012—10—26缺乏物理内涵的相关系数用得过多过滥，使预35卷2期浙江气象7测失去了科学基础；数值模式对地球气候系统呢?这实质上反映了一个问题，历史在多大程中的重要物理过程刻画过于粗糙，使模拟结果度上能够指示未来?一旦气候系统中出现了以时好时坏

7、，导致预报员在模式结果的使用上游往从未发生过的气候变异现象，历史经验分析移不定、把握不足；没有好的数值模式，动力统就失去了作用。预报指标的可靠性与其所处的计结合法也就成了无源之水、无本之木，这也是时间段密不可分，当气候系统发生转型或者突动力统计结合法未必能取得良好预测效果的关变、进入新的气候阶段，则预报指标的失灵在所键原因所在。面临着如此之多的困难，我们不难免。在全球变暖的背景下，一些原本非常牢禁要问：“短期气候预测的出路在哪里?未来的固的统计关系纷纷“失效”，就是这种现象的一发展道路在何方?”个

8、鲜活例证。第三，预报员的经验在多大程度上能够保1短期气候预测的未来发展道路证预报的准确率?预报员的经验是进行气候预关于短期气候预测未来的发展道路，其实测的重要基石，然而客观来说，预报员的经验仅涉及的是以经验统计方法为主还是以动力模式仅是局部经验、而非全局经验，即预报员往往仅方法为主的问题，这是两条不同的道路。为了对某些气候异常现象有深入研究(这与预报员阐述这一问题，我们首先来讨论一下两种方法的知识结构和研究兴趣有关)、而不可能对气候各自的优缺点。系统的各种变异行为都有精深的把握，从