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强迫Lorenz系统的可预报性研究

李保生 丁瑞强 李建平 钟权加

强迫Lorenz系统的可预报性研究

李保生, 丁瑞强, 李建平, 钟权加
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  • 根据非线性局部Lyapunov指数方法,分别以常数强迫Lorenz系统和准周期强迫Lorenz系统为例,研究了在外强迫存在的条件下混沌系统可预报性的改变.结果表明:外强迫会影响混沌系统的可预报性,两种不同类型的强迫Lorenz系统的可预报期限都随着外强迫的增强而增加,但是大小相等方向相反的外强迫对系统可预报性的影响不同,其中正值强迫比负值强迫作用下的可预报期限更长,并且这种差异随着强度的增加而增大;不同形式的外强迫对可预报性的影响也不同,常数强迫的影响主要体现在误差增长的线性阶段,准周期强迫的影响除了线性阶段还必须考虑到非线性阶段;当强度相等的常数强迫和准周期强迫驱动Lorenz系统时,常数强迫作用下的系统可预报性更高.本文基于混沌理论模型的研究,对于实际大气的可预报性研究具有一定的启示意义.
      通信作者: 丁瑞强, drq@mail.iap.ac.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金优秀青年科学基金(批准号:41522502)、全球变化与海气相互作用专项(批准号:GASI-IPOVAI-06)和国家重点研发计划(批准号:2016YFA0601801)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-11-11
  • 修回日期:  2016-12-15
  • 刊出日期:  2017-03-20

强迫Lorenz系统的可预报性研究

  • 1. 中国科学院大气物理研究所, 大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室, 北京 100029;
  • 2. 中国科学院大学地球科学学院, 北京 100049;
  • 3. 成都信息工程大学, 高原大气与环境四川省重点实验室, 成都 610225;
  • 4. 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院, 北京 100875;
  • 5. 全球变化研究协同创新中心, 北京 100875
  • 通信作者: 丁瑞强, drq@mail.iap.ac.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金优秀青年科学基金(批准号:41522502)、全球变化与海气相互作用专项(批准号:GASI-IPOVAI-06)和国家重点研发计划(批准号:2016YFA0601801)资助的课题.

摘要: 根据非线性局部Lyapunov指数方法,分别以常数强迫Lorenz系统和准周期强迫Lorenz系统为例,研究了在外强迫存在的条件下混沌系统可预报性的改变.结果表明:外强迫会影响混沌系统的可预报性,两种不同类型的强迫Lorenz系统的可预报期限都随着外强迫的增强而增加,但是大小相等方向相反的外强迫对系统可预报性的影响不同,其中正值强迫比负值强迫作用下的可预报期限更长,并且这种差异随着强度的增加而增大;不同形式的外强迫对可预报性的影响也不同,常数强迫的影响主要体现在误差增长的线性阶段,准周期强迫的影响除了线性阶段还必须考虑到非线性阶段;当强度相等的常数强迫和准周期强迫驱动Lorenz系统时,常数强迫作用下的系统可预报性更高.本文基于混沌理论模型的研究,对于实际大气的可预报性研究具有一定的启示意义.

English Abstract

参考文献 (33)

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