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第23卷增刊 高 原 气 象 V01．23 Suppi． 2004年12月 PI。ATEAUMETEoROLOGY 文章编号：looO—0534(2004)增一0077一03 外源强迫和初始值在短期气候预测中的作用 范广洲1’2， 李洪权2 (1．中国气象局成都高原气象研究所，四川成都610072；2．成都信息工程学院地球环境科学系，四川成都6l0041) 摘 要：利用Lorenz系统，初步研究了外源强迫和初始值在短期气候变化中的作用。结果表明，外源 强迫的大小，对气候系统的长期行为有着重要的影响。在短期气候预测中，应该根据外源强迫的大小 及其持续时间的长短，采取不同的短期气候预测方法：即在大气外源强迫较弱、持续时间短时，可以只 考虑初值的影响；在大气外源强迫强、持续时间长时，可不考虑初始条件的影响，而只考虑外源强迫的 作用；在大气外源较强、持续时间较长时，必须同时考虑初值和外源的作用。 关键词：短期气候预测；初始条件；外源强迫；I。orenz系统 中图分类号：P456．1文献标识码：A 报时效的长短，可以分为三类。在第一类问题中， 1 引言 大气运动主要是由初始条件决定的。第二类问题是 随着人类社会的发展，自然灾害已经成为威胁 另一相反的极端，即大气运动状况实际上可以认为 人类生存和发展的四大问题之一[1]。以中国为例， 是与初始条件无关的，完全由驱动大气运动的外力 进入20世纪90年代以来，每年由于自然灾害造成状况所决定。而在这两类极端问题之间，存在着第 的直接经济损失达1000多亿元，约占国民生产总三类运动。在这类运动中，一方面不能忽略初始条 值的3％～6％。自然灾害中最主要的是气候灾害， 件的细节，预报出其发展的清晰过程；另一方面， 如1970年代初萨赫尔的干旱；1972年前苏联因气对于决定最终平衡状态的强迫外力，也必须给予考 候异常造成的粮食大减产，1976年英国的严重干虑，这是最难预报的一类大气运动过程。这一关于 旱；1998年我国长江、嫩江的大洪水以及越来越受大尺度数值天气预报问题的提出可能也适合于整个 到人们重视的与厄尔尼诺事件有关的严重气候异常 天气、气候预测问题，即对于几天的天气预测，可 等。解决这一问题的主要途径依赖于短期气候预测 以只考虑初始条件的影响，这在实际预测过程中已 的成功。如果能够作出较为准确的短期气候预测， ‘经得到了验证；对于长期气候预测，可以不考虑初 人们就可以趋利避害，使自然灾害的损失降至最低 始条件的作用，而只考虑外源强迫的影响，这在由 限度。因此加强短期气候预测理论和方法的研究有 大气CO：浓度增加导致全球气候变暖，即关于温室 着非常重要的现实意义。 效应的预测研究过程中也得到了一定程度上的验 证；而与人们日常生产、生活关系最密切的短期气 2 问题的提出 候预测问题，既与初始条件有关，同时也与外源强 月、季降水预报在很多国家(如中国、美国、俄 迫有关，因此使这一问题变得非常复杂而难以预 罗斯、日本、印度、英国等)的长期业务预报中占有 报。上述介绍的现阶段短期气候预测的方法中，无 重要地位。现阶段短期气候预报的主要方法为统计 论是统计预报还是动力预报，一般只是单一地考虑 学方法和动力方法，而且统计与动力相结合的方法 外源强迫(如海温、积雪等)或初始条件(如前期的 也开始受到重视[2]，但现阶段短期气候预测的结果 大气环流)的作用，而没有同时考虑二者的共同影 不太令人满意。大尺度数值天气预