高原气象

作者：李一伟;范广洲;赖欣

单位：成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室/气候与环境变化联合实验室，四川 成都 610225

关键词：Lorenz系统;初值可预报性;外源强迫

基金：国家自然科学基金项目(91537214),国家重点研发计划项目(2018YFC1505702),公益性（气象）行业科研专项(GYHY201506001),成都信息工程大学中青年学术带头人科研基金(J201516),成都信息工程大学校引进人才启动基金(KYTZ201639)

通过调整Lorenz模型中表征外源强迫强弱的参数值r， 采用显式四阶龙格-库塔（Runge-Kutta）方法， 以探究不同外源强迫下所构建Lorenz系统的初值可预报性。得出了外源强迫增大， 初值的可预报性降低， 误差增长增大， 可预报期限缩短， 预报效果变差， 系统对初值敏感依赖性增大的结论。初始值与其叠加微小偏差的相关系数随外源强迫增大出现三次骤减， 在模拟出的Lorenz系统运动轨迹图中， Lorenz系统的奇异吸引子由一个变为两个， 奇异吸引子周围的曲面也由一片演变成两片， 混沌效应显现。X、 Y、 Z值的方差； X值、 Y值超出一个标准差的步数随外源强迫增大表现出振荡上升趋势。外源强迫的增大也使得Lorenz系统分异与第一次出现反向所用的积分步数减小， 两组数据的并行时间越来越短。统计X、 Y、 Z值的误差在5%， 10%和20%范围内的积分步数发现， 系统的误差增长随外源强迫增大而增大， 不再处于合理范围内， 因此初值可预报性降低， 可预报期限也大大缩短。

来源：2020年第1期

《高原气象》期刊编辑部

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