丁瑞强
- 作品数：36 被引量：323H指数：11
- 供职机构：成都信息工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划公益性行业(气象)科研专项更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程医药卫生理学更多>>
- 基于Lorenz模型的集合预报与单一预报的比较研究被引量：2
- 2018年
- 根据非线性局部Lyapunov向量方法和增长模繁殖方法,选取Lorenz63模型和Lorenz96模型的不同状态为例,对集合预报与单一预报的预报技巧开展了对比研究.结果表明:与单一预报比较,集合预报的均方根误差和型异常相关有明显改善,随预报时间推移,改善效果越显著,且集合平均优于单一预报的实验个例数逐渐增多.就概率分布(f)而言,单一预报状态的f与真实状态基本一致,不随时间变化;而集合平均预报状态的f则随时间呈现出值域变窄、峰值变大的特点.表明随预报时间的延长,单一预报状态为混沌吸引子上的随机状态,而集合平均预报状态为吸引子子集上的随机状态,这可能是集合平均误差小于单一预报的原因.
- 梁丁顾斌丁瑞强丁瑞强钟权加
- 耦合Lorenz模型的吸引子特性及其可预报性分析
- 2023年
- 通过改变耦合Lorenz模型中控制快、慢子系统之间耦合强度的参数,本文探究了耦合强度对该系统的混沌吸引子特性及可预报性的影响。结果表明:随着耦合增强,快系统中显示出与慢系统类似的低频变化特征,其吸引子也随之变大;而慢系统高频分量变大,导致其变率增强,吸引子轨道变得更加密集。在此基础上,利用非线性局部Lyapunov指数方法定量分析了耦合强度对耦合Lorenz系统可预报性的影响。具体来说,在耦合之后,耦合系统的对数误差增长曲线包含前后两段不同的误差增长率,分别代表快速和慢速误差增长过程。此外,各子系统的可预报性对耦合强度变化响应并不一致,随着对快系统的耦合强度增加,快/慢两个不同尺度系统的可预报上限均减少。然而,增加对慢系统的耦合强度却只能提高快系统的可预报上限,对慢系统的可预报性改变不大。
- 张铭王伟钟权加丁瑞强李建平
- 关键词：可预报性
- 中国春季沙尘暴的趋势变化及年代际变化被引量：19
- 2004年
- 利用奇异谱分析等方法,对北疆等7个区春季1960—2000年的沙尘暴日数的趋势和周期进行了初步分析,结果表明:除北疆区未表现出明显的趋势外,南疆区等其它6个区春季沙尘暴日数变化总的趋势是减少的,都是在20世纪60年代和70年代偏多,80年代沙尘暴开始减少,90年代最少;其中南疆区、河西区和东北区的年代际变化最为明显,大约是80年代初开始沙尘暴明显减少,其它几个区的年代际变化不是很明显。南疆等大部分地区春季的沙尘暴日数在70年代末和80年代初发生了由多到少的转变,基本上与北半球大气环流的调整同步,这可能是对大气环流调整的响应;除西藏区有7.7年的周期外,其它6个区的周期基本上都集中在准2年和5～6年两个周期段。
- 丁瑞强王式功尚可政杨德保
- 关键词：沙尘暴奇异谱分析大气环流
- 时-空二维波传播分解方法及其在季节内振荡分析中的应用被引量：3
- 2011年
- 大气季节内振荡最显著的特征之一就是其复杂多变的传播特征。为了进一步分析大气季节内振荡的传播特征及其不同传播方向分量的不同作用,基于波的传播理论,对时-空谱分析进行了发展,提出了时-空二维波传播分解方法,并用理想函数验证了其正确性和可行性。结果表明:对任一时-空二维序列,采用此方法均可正确地分解得到空间上具有不同传播方向的3部分分量:前进波、后退波和驻波分量。之后,对向外长波辐射(OLR)、200和850hPa纬向风的东传、西传分量以及驻波分量分别进行联合经验正交函数(CEOF)分析。结果表明,在东传分量上,热带大气季节内振荡主要表现为纬向1波的向东传播,与对流层高、低层纬向风呈现反位相的斜压结构,和未分解的情况相比,前两个主要模态重要性的排序出现了颠倒,说明通过时-空二维波传播分解,避开了各分量之间的相互影响,进一步揭示了前两个模态的物理意义及其在季节内振荡中的重要性;在西传分量上,热带大气季节内振荡主要表现为纬向2—3波的向西传播;驻波分量主要表现出印度洋和太平洋的反位相结构。对热带地区大气季节内振荡的东、西分量的分析,深化了对热带大气季节内振荡东传、西传特征的了解,这对于热带大气季节内振荡更加准确预报及其物理模型的建立有着重要的意义。时-空二维波传播分解方法改变了原有分析方法仅对各变量进行整体分析的思路,为进一步了解大气季节内振荡现象提供了一个新的视角和工具。
- 王伟李建平丁瑞强
- 关键词：大气季节内振荡
- 初始误差和参数误差对混沌系统可预报性影响的比较被引量：18
- 2008年
- 利用非线性误差增长理论,以Lorenz系统为例比较研究了初始误差和参数误差对混沌系统可预报性的影响.结果表明:在初始误差和参数误差单独存在时,系统的可预报期限随误差大小的变化规律基本上相同;对于相同的误差大小,初始误差和参数误差对系统可预报期限的影响几乎相同,这一结果基本上不随参数范围的变化而变化.当初始误差和参数误差同时存在时,两者对可预报期限影响所起的作用大小主要取决于初始误差和参数误差的相对大小.当初始误差远大于参数误差时,Lorenz系统的可预报期限主要由初始误差决定,可以不用考虑参数误差对预报模式可预报性的影响;反之,当参数误差远大于初始误差时,Lorenz系统的可预报期限主要由参数误差决定;当初始误差和参数误差大小相当时,两者都对系统的可预报期限起重要作用.在后两种情况下。在考虑初始误差对可预报性影响的同时还必须考虑参数误差的作用.这提醒我们在作实际数值天气预报的时候,不仅要重视初值的确定,也要重视数值模式控制参数的确定.
- 丁瑞强李建平
- 关键词：数值天气预报可预报性LORENZ系统
- 混沌系统可预报期限随初始误差变化规律研究被引量：13
- 2008年
- 利用非线性误差增长理论计算了Logistic映射和Lorenz系统可预报期限随初始误差的变化,发现Logistic映射等简单混沌系统的可预报期限与初始误差的对数存在线性关系.在非线性误差增长理论的框架下,理论分析表明,平均误差增长达到一定值时,误差增长进入明显的非线性增长阶段,最终达到饱和;对于一个确定的混沌系统,在控制参数固定的情况下误差增长的饱和值也是固定的,因此可预报期限只依赖于初始误差.在可预报期限与初始误差对数存在的线性函数关系式中,线性系数与最大Lyapunov指数有关,在已知混沌系统的最大Lyapunov指数和某个固定初始误差的可预报期限的条件下,利用可预报期限与初始误差对数的线性函数关系可以外推得到任意固定初始误差的可预报期限.
- 丁瑞强李建平
- 关键词：混沌系统
- Influence of the North Pacific Victoria mode on the Pacific ITCZ summer precipitation
- 丁瑞强
- 瞬变天气涡旋对北大西洋涛动的增强效应被引量：4
- 2011年
- 使用NCEP/NCAR再分析资料计算了冬季北大西洋瞬变涡旋活动强度与北大西洋涛动(NAO)逐日指数的时间序列,结果发现:当涡旋活动强度出现峰值后会伴随NAO模态增强现象;而随着NAO的增强,涡旋能量回落。为了判断是否涡流相互作用将天气尺度的能量转换为低频尺度的能量,使用瞬变涡度通量来研究涡度与能量的传输。通过分析瞬变涡旋与低频环流随时间的演变,发现瞬变涡旋可以激发出低频异常,其对涡度的输送可以加强低频异常,使得NAO指数增强。由于涡旋与低频流以及涡度通量均随时间变化,不一定总能达到平衡,因此从方程稳定性解的角度来分析在足够长的时段各种随机涡旋对于激发类似NAO模态的响应所起到的综合作用,结果显示瞬变涡旋使得稳定性解更接近于NAO模态。
- 张冬斌金飞飞李建平丁瑞强
- 关键词：北大西洋涛动
- 误差非线性的增长理论及可预报性研究被引量：34
- 2007年
- 对非线性系统的误差发展方程不作线性化近似,直接用原始的误差发展方程来研究初始误差的发展,提出了误差非线性的增长理论。首先,在相空间中定义一个非线性误差传播算子,初始误差在这个算子的作用下,可以非线性发展成任意时刻的误差;然后,在此基础上,引入了非线性局部Lyapunov指数的概念。由平均非线性局部Lyapunov指数可以得到误差平均相对增长随时间的演变情况;对于一个混沌系统,误差平均相对增长被证明将趋于一个饱和值,利用这个饱和值,混沌系统的可预报期限可以被定量地确定。误差非线性的增长理论可以应用于有限尺度大小初始扰动的可预报性研究,较误差的线性增长理论有明显的优越性。
- 丁瑞强李建平
- 关键词：非线性LYAPUNOV指数混沌LOGISTIC映射LORENZ系统
- 混沌系统单变量可预报性研究被引量：16
- 2009年
- 对于n维的混沌系统,不同变量的可预报性是不同的。为了研究混沌系统中单个变量的可预报性,本文在以前提出的混沌系统整体的非线性局部Lyapunov指数基础上(李建平等,2006),引入了单变量的非线性局部Lyapunov指数及其相关统计量,进一步完善了非线性误差增长理论。通过应用到几个混沌个例,结果表明单变量的非线性局部Lyapunov指数及其相关统计量可以用来定量地研究多维混沌系统中不同变量的可预报性,系统不同变量的可预报性之间不是相互独立的,而是单个变量的可预报期限与系统整体的可预报期限之比都近似保持一个常数,但各个变量的常数值有所不同。
- 李建平丁瑞强
- 关键词：可预报性LYAPUNOV指数HENON映射LORENZ系统
