Пространственно-временная когерентность квазипериодических компонент метеорологических полей как основа долгосрочных прогнозов погоды
https://doi.org/10.29235/1561-8323-2023-67-6-499-507
Аннотация
Предложен новый метод исследования дальних (телеконнекционных) связей в климате Земли, основанный на выделении в глобальных метеорологических полях температуры и давления климатически сопряженных районов по характерному для них когерентному квазипериодическому колебанию. Данный метод реализован с целью отбора предикторов зимней температуры воздуха в Беларуси с заблаговременностью 2 месяца. В качестве критерия отбора предикторов рассматривалась степень когерентности давления на уровне моря и зимней температуры в Беларуси на квази-8-летнем цикле. Прогноз реализован с использованием передовой модели глубокого машинного обучения TimesNet и показал достаточно высокие для сезонного метеорологического прогноза метрики качества: коэффициент корреляции фактических и предсказанных значений температуры составил 0,66, а взвешенные макросредние значения точности и полноты прогноза в градации «норма», «выше нормы» и «ниже нормы» составили 0,61 и 0,56 соответственно.
Ключевые слова
долгосрочный метеорологический прогноз,
квазипериодические колебания,
когерентность метеорологических полей
При поддержке: Исследование выполнено при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (грант № Х23РНФ-122)
Об авторах
С. А. Лысенко
Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Лысенко Сергей Александрович – д-р физ.-мат. наук, профессор, директор.
Ул. Ф. Скорины, 10, 220114, Минск
В. Ф. Логинов
Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Логинов Владимир Федорович – академик, д-р географ. наук, профессор, гл. науч. сотрудник.
Ул. Ф. Скорины, 10, 220114, Минск
Список литературы
1. Долгосрочные метеорологические прогнозы в Гидрометцентре России / Р. М. Вильфанд [и др.] // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. – 2019. – № 4 (374). – С. 12–36.
2. Долгосрочные метеорологические прогнозы / Н. А. Багров [и др.]. – Л., 1985. – 248 с.
3. Dominant imprint of Rossby waves in the climate network / Y. Wang [et al.] // Phys. Rev. Lett. – 2013. – Vol. 111. – Art. 138501. https://doi.org/10.1103/physrevlett.111.138501
4. Review of tropical-extratropical teleconnections on intraseasonal time scales / C. Stan [et al.] // Rev. Geophys. – 2017. – Vol. 55, N 4. – P. 902–937. https://doi.org/10.1002/2016rg000538
5. The impact of strong El Niño and La Niña events on the North Atlantic / S. C. Hardiman [et al.] // Geophys. Res. Lett. – 2019. – Vol. 46, N 5. – P. 2874–2883. https://doi.org/10.1029/2018gl081776
6. Gastineau, G. Influence of the North Atlantic SST variability on the atmospheric circulation during the twentieth century / G. Gastineau, C. Frankignoul // J. Climate. – 2015. – Vol. 28, N 4. – P. 1396–1416. https://doi.org/10.1175/jcli-d-14-00424.1
7. Seip, K. L. The North Atlantic Oscillations: cycle times for the NAO, the AMO and the AMOC / K. L. Seip, Ø. Grøn, H. Wang // Climate. – 2019. – Vol. 7, N 3. – Art. 43. https://doi.org/10.3390/cli7030043
8. Rahmstorf, S. Ocean circulation and climate during the past 120,000 years / S. Rahmstorf // Nature. – 2002. – Vol. 419, N 12. – P. 207–214. https://doi.org/10.1038/nature01090
9. Полонский, А. Б. Североатлантическое колебание и бюджет тепла верхнего слоя Северной Атлантики / А. Б. Полонский, П. А. Сухонос // Фундаментальная и прикладная климатология. – 2019. – № 4. – C. 67–100. https://doi.org/10.21513/0207-2564-2019-4-67-100
10. Recent slowing of Atlantic overturning circulation as a recovery from earlier strengthening / L. Jackson [et al.] // Nature Geosci. – 2016. – Vol. 9, N 7. – P. 518–522. https://doi.org/10.1038/ngeo2715
11. Федоров, А. М. Локализация областей глубокой конвекции в морях Северо-Европейского бассейна, Лабрадор и Ирмингера / А. М. Федоров, И. Л. Башмачников, Т. В. Белоненко // Вестн. СПбГУ. Науки о Земле. – 2018. – Т. 63, вып. 3. – С. 345–362. https://doi.org/10.21638/spbu07.2018.306
12. Skillful prediction of northern climate provided by the ocean / M. Årthun [et al.] // Nature Communications. – 2017. – Vol. 8. – Art. 15875. https://doi.org/10.1038/ncomms15875
13. Нестеров, Е. С. Североатлантическое колебание: атмосфера и океан / Е. С. Нестеров. – М., 2013. – 144 с.
14. The relation between the North Atlantic Oscillation and SSTs in the North Atlantic basin / W. Wang [et al.] // J. Clim. – 2004. – Vol. 17, N 24. – P. 4752–4759. https://doi.org/10.1175/jcli-3186.1
15. McCarthy, G. D. Gulf stream variability in the context of quasi-decadal and multidecadal atlantic climate variability / G. D. McCarthy, T. M. Joyce, S. A. Josey // Geophys. Res. Lett. – 2018. – Vol. 45, N 20. – P. 11257–11264. https://doi.org/10.1029/2018gl079336
Рецензия
Просмотров: 138
Послать статью по эл. почте 