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外强迫对Lorenz系统初值可预报性的影响

黎爱兵 张立凤 项杰

外强迫对Lorenz系统初值可预报性的影响

黎爱兵, 张立凤, 项杰
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  • 利用强迫Lorenz模型, 研究了外强迫对Lorenz系统混沌性质、映射结构及初值可预报性的影响, 并以海表温度为大气运动的外强迫, 用实际大气海洋资料分析了外强迫对大气可预报性的影响. 结果发现, 系统混沌现象的出现与外强迫有关, 外强迫改变了Lorenz系统的运动规律, 使围绕两奇怪吸引子运动的随机性减少. 考虑外强迫后, 系统运动轨迹的概率密度函数呈不对称的双峰结构, 且Lorenz映射由无外强迫时的一个尖点分离为两个尖点, 尖点的偏离方向和偏离位置分别与外强迫的正负和大小有关. 外强迫可减小Lorenz系统对初值的敏感性, 提高系统的初值可预报性, 尤其是外强迫越大, 可预报性提高的幅度也越大. 这些结果在不同强度海表温度强迫下的实际大气可预报性分析中得到了证实, 即海温异常越大, 实际大气变量的可预报性也越大.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 40975031)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-05-04
  • 修回日期:  2012-06-05
  • 刊出日期:  2012-06-05

外强迫对Lorenz系统初值可预报性的影响

  • 1. 中国人民解放军理工大学气象学院, 南京 211101
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 40975031)资助的课题.

摘要: 利用强迫Lorenz模型, 研究了外强迫对Lorenz系统混沌性质、映射结构及初值可预报性的影响, 并以海表温度为大气运动的外强迫, 用实际大气海洋资料分析了外强迫对大气可预报性的影响. 结果发现, 系统混沌现象的出现与外强迫有关, 外强迫改变了Lorenz系统的运动规律, 使围绕两奇怪吸引子运动的随机性减少. 考虑外强迫后, 系统运动轨迹的概率密度函数呈不对称的双峰结构, 且Lorenz映射由无外强迫时的一个尖点分离为两个尖点, 尖点的偏离方向和偏离位置分别与外强迫的正负和大小有关. 外强迫可减小Lorenz系统对初值的敏感性, 提高系统的初值可预报性, 尤其是外强迫越大, 可预报性提高的幅度也越大. 这些结果在不同强度海表温度强迫下的实际大气可预报性分析中得到了证实, 即海温异常越大, 实际大气变量的可预报性也越大.

English Abstract

参考文献 (25)

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