[发明专利]一种基于相似离度的海水温度相似预报方法

说明书

本发明提供的是一种基于相似离度的海水温度相似预报方法。步骤1，对海水温度再分析数据进行预处理；步骤2，计算海水温度时间序列的相似性；步骤3，相似年份选取及偏差订正；步骤4，计算海水温度预报值的集合加权平均。本发明的种基于相似离度的海水温度相似预报方法，可对单个格点的海水温度进行预报，计算量小，预报结果优于气候态数据和惯性预报结果。

技术领域

本发明涉及的是一种海水温度预测方法。

背景技术

在海洋科学研究领域，海水温度是一个关键参数，海水温度预报是海洋预报组成中的重要一环，温度的变化影响着密度的变化，温度场是了解海洋中动力场的先决条件，同时它是认识和研究海洋生物以及地球的物理化学过程的一把钥匙，是大气和海洋预测预报系统的输入参数。世界性的气候异常与海水温度有着不可分割的关系，海水温度的变化是大气和海洋边界层上的重要物理过程，并对气候变化有着深远影响。在某些特定的海域中，海面水温的状况可直接影响航海人员对航线的选择，同时海洋渔业也受海水温度场的分布和变化的影响，所以进行准确高效的海水温度分析预报具有十分重要的意义。

纵观世界各国，很多国家开展了海水温度分析和预报方面的研究与服务支持等工作，六十年代初海水温度预报研究等工作在我国逐渐展开。最早开始的是我国近海及西北太平洋海域旬尺度的海水温度预报和实况分析工作，到后来的基于单站观测的局部日平均海水温度和沿海浴场水温预报，同时随着海洋经济的不断发展，也出现了更高的新的预报需求，其预报方法也变得多样化。归纳得知，海水温度预报方法可概括地分为三类：(1)经验预报方法；(2)统计预报方法；(3)数值预报方法。在以上三种方法中，数值预报模式存在计算时间长，资源需求量大，长期预报效果不足的缺点，经验预报方法与人的主观因素有跟大关系，统计方法能够弥补数值模式的长期预报效果较差的缺点，且优于经验预报方法，相似预报方法既是统计预报方法的一种。陈静在《动态相似方法在长江上游逐日降水预报中的应用》一文中设计了环流演变动态相似预报方法，她在850豪巴温度场、500豪巴高度场和1000豪巴气压场提取3个效果好的相似因子，采用二级相似标准来预报降水，预报效果较好。相似判据的选择是相似预报的关键，常用判据方法主要有：海明距离、欧式距离、相似量和相似离度等。相似离度是目前应用最多的方法。刘爱梅等在《相似离度法在逐日降水概率预报中的应用》一文中应用了相似离度原理进行济南市及其周边地区的逐日降水概率。李博等在《综合多级相似预报技术在暴雨短期预报中的检验》一文中利用基于相似离度的多级相似预报方法用于暴雨短期预报，李龙等在《台北地区冬季降水相似预报试验》一文中使用相似离度法进行了台北地区冬季降水预报试验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计算量小，预报结果准确的基于相似离度的海水温度相似预报方法。

本发明的目的是这样实现的：

步骤1，对海水温度再分析数据进行预处理；

步骤2，计算海水温度时间序列的相似性；

步骤3，相似年份选取及偏差订正；

步骤4，计算海水温度预报值的集合加权平均。

本发明还可以包括：

1.所述的对海水温度再分析数据进行预处理具体包括：所述的海水温度再分析数据是根据船舶和浮标的现场数据对卫星辐射计数据偏差进行调整，最终得到的每天的全球海表温度数据；所述的预处理是针对每个格点的L天温度数据序列根据预报时间与N年历史数据进行相似比较，来预报未来一个月的温度变化趋势，其中L≥10。

2.所述的预处理中，将所有历史数据中每个数据文件每个格点数据处理为一定长度的时间序列，所有温度数据处理为距平值，即将所有数据包含预报年份数据减去累年天平均温度值，设现有N个年份的再分析数据资料，需要预报第N+1年的海水温度，其单个格点数据的距平值计算公式为：