中国月、季平均温度和降水量的潜在可预报性估计

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本文利用1955~2004年逐日平均温度和降水量观测资料,对中国月、季平均温度和降水量的潜在可预报性进行了系统的分析,并在一定评定标准下估计出潜在可预报正确率上限。 月/季平均温度的研究结果表明:中国月/季平均温度的年际均方差随纬度和地形高度的增加而增加,且这种变化趋势冬季比夏季显著,北方比南方显著,内陆比沿海显著;月/季平均温度的年际均方差有明显的月/季变化,冬季最大,夏季最小;月平均温度年际均方差比季平均温度的大。我国月/季平均温度的气候噪声均方差受纬度、海陆分布、地形、大陆干冷气团、副高、天气变化等因素的影响,有明显的区域和月/季变化,一般随纬度的增加而增加,且冬季达最大,夏季达最小;月平均温度气候噪声均方差比季平均温度的大,且这种差距北方比南方显著。全国大部分地区季/月平均温度的信噪比都大于1,有可预报的气候信号存在;纬度、海陆分布、地形和季/月内的天气变化等对我国季/月平均温度的信噪比分布都有影响,因此不同地区不同月份/季节的月/季平均温度的信噪比不同,但大部分地区冬季的信噪比较高,且一般月平均温度的信噪比不如季平均温度的高。我国月/季平均温度的潜在可预报性有区域和月/季的差异,但就全国总体而言,潜在可预报性较好,除2月以外,一般月平均温度的潜在可预报性没有季平均温度的强。我国月/季平均温度的预报正确率上限有显著的区域和月/季变化,但就全国总体而言,冬季和夏季的预报正确率上限较高,而过渡月份/季节的预报正确率上限变化较大;除2月的部分地区以外,我国月平均温度的预报正确率上限低于季平均温度的预报正确率上限。 月/季降水量的研究结果表明:低频白噪声延伸法和日降水量相关的方差分析法都能较好地估计降水量的潜在可预报性,而日降水量相互独立的方差分析法会高估降水量的潜在可预报性。我国月/季降水量的年际均方差和气候噪声均方差由南向北、由沿海向内陆逐渐减小,且有明显的月/季变化,与月/季降水量的时空分布一致。我国不同地区不同月份/季节的月/季降水量的信噪比不同,但大部分地区月/季降水量的信噪比大于1,有气候信号存在,只是多数地区的气候信号方差小于气候噪声方差。我国月/季降水量的潜在可预报性有较大的月份/季节和区域差异,但就全国总体而言,一般冬季的潜在可预报性较好,夏季的较差。我国月/季降水量的预报正确率上限随区域和月份/季节的变化而变化。以绝对误差小于均方差0.68倍作为预报正确标准,多数地区月/季降水量的预报正确率上限在50%~60%之间,可见我国大部分地区月/季降水量的预报正确率上限较低。
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