极端状况向前与向后可预告性研究

　　气候预告是人们普遍比较关心的题目，无论是农业生产照旧庞大运动的举行都要参照当时的气候状态。而像极端高温、暴雨极端事件则会对于人们的生命财产安全产生庞大的影响。因此正确预告将来的气候状况具有紧张的意义。在现实预告营业中，一样平常采用数值模式和经验预告相结合的体例，对将来进行预告。一样平常情况下，给定一个初始状况，从这个初始状况预告将来的气候状况，就能得到预告时效的上限。但是，对于这个初始状况，它可以提前多久被预告出来呢？假如能知道特定状况，尤其是极端气候状况的提前预告时间，就可以为极端气候状况的预告提供引导意见，从而进步极端气候的预告正确率，有用预防和降低极端灾难带来的风险。 

　　围绕上述题目，中国科学院大气物理研究所博士研究生李旋、丁瑞强研究员提出了新的两类可预告性，向前可预告性和向后可预告性。向前可预告性与传统的可预告性的定义是同等的，从初始状况向将来进行预告，得到向前可预告期限；而向后可预告性则是研究给定状况的提前预告时间，得到向后可预告期限。基于非线性局部Lyapunov指数方法，研究Lorenz63和Lorenz96理论模型中的状况向前与向后可预告性。他们的研究注解，向前与向后可预告性的局地守恒性导致了它们之间存在负相干关系。向前与向后可预告期限之和在一个常数值附近进行细小振荡。常数值既取决于初始偏差量级的大小，同时也依靠于模型的复杂度。在统一个非线性动力体系中，初始偏差量级越小，常数值越大；当初始偏差量级雷同时，复杂度更大的体系的常数值每每比较小。 

　　目前的研究还只是针对理论模型，至于现实大气的向前与向后可预告性还必要进一步探讨。他们的将来工作将围绕着现实大气中的特定状况，尤其是极端状况的向前与向后可预告性进行深入研究。 

　　以上研究已被《Advances in Atmospheric Sciences》接收并预出版。 

　　图1 向前与向后可预告期限局部守恒性示意图（供图：李旋） 

　　论文信息： 

　　Li, X., R. Q. Ding, and J. P. Li, 2019: Determination of the backward predictability limit and its relationship with the forward predictability limit. Adv. Atmos. Sci., 36(6), 000–000, https://doi.org/10.1007/s00376-019-8205-z. 

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