王革丽
- 作品数：39 被引量：306H指数：10
- 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划江苏省气象灾害重点实验室项目更多>>
- 相关领域：天文地球理学水利工程环境科学与工程更多>>
- 气候系统的层次结构和非平稳行为:复杂系统预测问题探讨被引量：34
- 2003年
- 到目前为止,有关非平稳复杂系统及其在气候预测中的应用研究(它有着比混沌系统更为复杂的行为),是一个较少被人理解,并有重大科学意义的前瞻性研究课题。在大气运动中,气候正是一个典型的非平稳系统。但是现有的气候预测理论,包括统计预测理论和非线性预测理论,几乎都无一例外地建立在平稳性假定的基础之上。这有悖于气候过程的基本性态,因此它有可能是导致气候预测水平低下的重要的理论上的原因。另外,近10年来,气候过程具有层次结构已经成为许多科学家的共识,但是如何发展和完善这一理论,使之成为一个完整的体系,人们似乎还没找到合适的途径。至少,科学家们目前还没提出适当的概念和方法,去为它搭起一个框架。事实上,气候系统的多层次结构(它与通常的多尺度结构是两个完全不同的概念)正是产生非平稳行为的原因,而气候系统的非平稳特性正是层次结构的集中表现。文中将根据我们的一些初步研究结果,就这种具有层次结构的复杂系统的预测问题给出一些讨论。
- 杨培才卞建春王革丽周秀骥
- 关键词：气候系统复杂系统气候预测
- 基于因果检验的非线性系统的预测试验
- 2022年
- 非线性、非平稳系统的预测是一个具有重要科学意义的研究课题.最近一些工作已将收敛交叉映射算法(convergent cross mapping,CCM)用于检验变量之间的因果关系,由于在CCM算法中,相空间中相互靠近的点在时间上具有相似的发展趋势和运动轨迹,因此该方法可以尝试应用于非线性、非平稳系统的预测试验研究中.鉴于此,本文将CCM算法分别应用于Lorenz系统和实际气候时间序列的预测中,并检测不同相空间重构方法对预测效果的影响.主要结果如下:1)不论是理想Lorenz模型还是实际气候序列,对于单变量、多变量和多视角嵌入法3种重构相空间方法而言,多视角嵌入法对变量的预测效果最好,表明对于给定长度的时间序列,重构相空间中包含的信息越多,其预测能力越强;2)将NAM(northern hemisphere annular mode)加入SAT(surface air temperature)的重构相空间中可以改善SAT的预测效果.在使用单变量、多变量和多视角嵌入法进行预测时,利用复杂系统中变量中共有信息的特性,在时间序列长度一定的情况下,可以利用动力系统的复杂性来增加系统内的信息.基于因果检验的预测建模方法,通过挖掘数据中定量信息的提取,对非线性、非平稳系统预测技巧的改进提供了一个新颖的思路.
- 张绿夷王革丽谭桂容吴越
- 关键词：因果关系非线性系统
- 基于均生函数的主成分建模方案在内蒙古夏季降水预测中的试应用
- 1997年
- 文章利用主成分分析方法筛选一维时间序列的均生函数，提取有价值的信息，建立预测模型，对序列进行拟合并做多步预测。几个初步试验表明，此方案对我区夏季降水预测有一定的参考价值。
- 王革丽
- 关键词：均生函数降水预测时间序列物理机制
- 时空序列和区域气候非线性预测中的某些问题
- 该文利用场时间序列,通过状态空间重构和局域近似方法建立了预测模型.首先,针对"理想"时空混沌序列和500hpa高度距平场进行试验研究,并分析了预测中误差产生的机制;其次,根据气候"层次"概念,在上述理论基础上,建立了具有...
- 王革丽
- 关键词：混沌
- 利用慢特征分析法提取层次结构系统中的外强迫被引量：7
- 2017年
- 在大量真实的动力系统中,外部驱动力总是随时间发生变化,正是这种变化导致了非平稳行为的产生.因此,从此类系统的观测数据中提取和分析外强迫(也称驱动力)信号引起了人们越来越多的关注.慢特征分析法(slow feature analysis,SFA)是从非平稳时间序列中提取外强迫信息的一种有效算法.在其基础上利用变参数的Logistic映射产生的非平稳时间序列,通过数值试验进一步讨论了该方法的应用前景,并发展了一些相应的分析技术.试验结果表明,对于模型中包含两个时变驱动力参数的系统,经过一次SFA处理之后,可以进一步利用子波分析技术检索出外强迫信号中的两个参数;对于模型中有两个叠加驱动力层次的三层动力系统,可先通过一次SFA处理,提取出次慢层外强迫信号,对该信号进行二次SFA处理,可提取出最慢层外强迫信号.
- 潘昕浓王革丽杨培才
- 关键词：非线性系统驱动力
- 浑善达克沙地气候因子对沙尘暴频率影响作用的模拟研究被引量：15
- 2005年
- 利用浑善达克沙地气象台站的常规气候资料,分析了气候要素和沙尘暴频率的多年变化状况,建立了能够很好描述区域沙尘暴频率年际变化的沙尘暴指数,并建立了适合浑善达克沙地气候特征的气候因子影响沙尘暴频率指数模型。结果表明,浑善达克沙地自1960年后气候逐渐变暖,并有微弱变湿趋势,沙尘暴年日数自1994年起波动增加,2000年出现极大值;沙尘暴年日数与沙尘暴指数的相关系数达0 7左右;建立的气候影响指数模型,能够用来解释当前浑善达克沙地沙尘暴频率的分布格局。
- 成天涛吕达仁王革丽徐永福李兴荣
- 关键词：地气浑善达克沙地气象台站变暖年际变化气候因子
- 浑善达克沙地沙尘暴气候特征分析被引量：39
- 2002年
- 利用浑善达克沙地11个站点1961～2000年扬沙和沙尘暴的观测资料,分析研究该地区沙尘暴天气的气候学特征,包括其地理分布、季节变化、年际和年代际变化等时空分布特征。结果表明,近40年来,浑善达克沙地东部沙尘暴出现日数在减少,而浑善达克沙地西部地区沙尘暴出现日数呈波动增加态势。沙尘暴出现日数的变化是特定气候变化的反映,同时下垫面条件的持续恶化是造成浑善达克沙地西部沙尘暴天气持续增加的重要原因。
- 王革丽吕达仁尤莉
- 关键词：沙尘暴气候特征地理分布年代际变化
- 时空序列预测误差的敏感性试验分析被引量：2
- 2005年
- 利用 33模Lorenz系统得到的“理想”混沌时空序列 ,作为时空混沌序列“发生器”。通过状态空间重构 ,建立“场时间序列”局域近似预测模型 ,对资料空间分辨率 ,资料的长度、噪音 ,以及模型的参数选取等因素进行敏感性试验分析 ,了解时空混沌序列预测中误差产生和增长的一些影响因素。得到以下初步结论 :对于理想混沌时空序列 (33模Lorenz系统 )而言 ,与系统相适应的资料空间分辨率和较长的资料长度都将会提高预测精度 ;可预报时效与资料长度之间近似服从指数关系。另外 ,在建立预测模型时 ,适当的邻近点数目 ,以及采用二阶映射关系和迭代法都可以有效地改善预测精度。对于加入噪音的混沌时间序列 ,通过“场时间序列”的局域近似方法和 4阶自回归方法的预测试验的对比表明 ,前者显示了更强的抗“干扰”能力。以上结论可以有分析地应用于短期气候预测中。
- 王革丽杨培才吕达仁
- 关键词：试验分析敏感性LORENZ系统混沌时间序列短期气候预测预报时效
- 支持向量机方法应用于理想时间序列的预测研究被引量：6
- 2007年
- 简要介绍了基于统计学习理论的支持向量机方法的基本思想和原理,利用该方法对33模Lorenz系统的理想混沌时间序列建立预测模型,并对在此基础上产生的非平稳时间序列进行预测试验研究。结果表明,支持向量机方法不仅对平稳过程有较好的预报能力,也可以适用于非平稳过程,对实际序列的预测有一定的启发意义。
- 毛宇清王咏青王革丽
- 关键词：支持向量机
- 基于CCM算法的北半球环状模与东北亚冬季地面气温因果关系的年际变化特征研究被引量：2
- 2021年
- 北半球环状模(Northern Hemisphere Annular Mode, NAM)是北半球冬季最主要的环流系统,其变化对北半球的冬季气候变率具有重要的影响。现有研究多采用相关、合成等统计方法对NAM及气候要素进行研究,鲜少从因果关系的角度来进行分析。本文基于收敛交叉映射(Convergent Cross Mapping, CCM)算法,利用1960~2018年美国气候预测中心(Climate Prediction Center, CPC)的NAM指数、NCEP/NCAR再分析资料,分析了NAM与东北亚地区冬季地面气温(Surface Air Temperature, SAT)的因果关系的年际变化及其可能的物理机制。结果表明:1)NAM对东北亚地区冬季SAT具有单向因果关系,且其关系的强弱存在年际变化,2006年、1982年分别为因果影响的最大值和最小值年。2)冬季NAM指数存在显著的8~9年尺度主周期,该周期为冬季NAM影响东北亚地区SAT的驱动因子,其变化在一定程度上影响了NAM对东北亚地区SAT因果关系的年际变化。3)对比NAM对SAT影响的因果关系的最大值(2006年)和最小值(1982年)年环流形势,可见,高值年(2006年)NAM的"跷跷板"结构明显,而低值年(1982年)NAM的南北振荡形势并不明显。本文对于分析因果关系的年际、年代际变化给出了一个新的思路。
- 张绿夷谭桂容王革丽
- 关键词：因果关系
