第”卷年第月期气象科学相空间相似预报的一种新方法陶①云云南大学地球科学系昆明尹东屏江苏省气象台南京。。。曹杰王亚明云南大学地球科学系昆明。。摘法。要本文针对相空间相似预报方法应用过程中存在需要同时确定时滞和,维数的困难引入历史预报准确率最高原则提出了一种相空间相似预报的新方应用昆明站近百年。年年逐月雨量和气温时间序列对该方法进行。。了检验计算结果表明此方法是可行的关链词分类号时间序列相空间相似预报历史预报准确率引言。无序的浑沌是自然界运动变化的一种普遍特征,,它的发现打破了决定性运动和随机性运。动之间的界限使得动力统计的有机结合成为解决长期预报间题的一条新的有效途径利用分数维方法对一维气候时间序列加以拓展重构气候动力系统的相空间后建立预报模式并进行预报就是这样一种动力统计预报方法不过以往利用一维时间序列漂移重构相空间时总会遇到需要同时确定时滞和维数的困难,。。,,因此本文在前人工作基础上,。,,引入历史预报准确。率最高原则提出了一维时间序列相空间相似预报的一种新方法并进行了实例检验果表明该方法具有良好的可靠性和稳定性计算结基本原理对任一给定的时间序列、一,’△,,……。,,式中。,为观测资料的起始时刻△为时间间隔叶,为样本容量我们将分为两段、一和,。,前者作为历史意义上的独立样本检验后者作为实际意义上的独立样本检验则根据布,等的方法将一维时间序列通过漂移拓展为,维相空间的一个相型分〕,〕①收稿日期一一修改稿日期一一。气……户象一一一科学户卷一一一。一一一户一,,一。一一一……··户户……人,,这里一△一,,…为延滞时间△为时间间隔本文中△一月,为维相空间里的一个相点其在此引入时间维士在、个坐标分量为‘,、,……,‘一,即在相空间中与。邻近的态士既可在、态之后出现也可,,态之前出现,由于预报时间一般与重建相空间里所用的延滞时间间隔△同量级它们相对于时间。序列的长度很小故假设给定时间序列的结构在预报区域内不变设参考态为、、‘,与‘士的关系为‘二一‘一。士一、万。、‘一二士‘,’根据式对序列中的前与各态个时刻的序列漂移拓展构成的士维相空间,式中虚线左。边的相型计算出间的距离得到,个邻近态如图一一一十一三汗ó、十图预报模式的建立和预报过程的假定。。再设参考态士,及其。个态经过预报时间士士‘,后分别演化到。士和士,而的第一个坐标分量即为我们作历史预报检验的对象‘,设一,,………,。、一一一··经过预报时间士,后演化到‘,士士,‘,一二士,……‘一一士期陶云等相空间相似预报的一种新方法一,··…,二再设士,士为的第。个最邻近的,,态经过预报时间士。后演化到士。士,时的第一个坐标分式中量是历史预报对象那么显然只要士成,则为已知量在此我们以对角线上的元素所对应的第一个坐标分量为历史预报值‘以叹,一万麦,士。以历史预报准确率最高为原则来确定最佳维数和时滞几。,二于是在给定的一个维数和时滞范围〕〔。,二内即可获得一个历史预报准确率矩阵」,咯,一今口邢咯从中得到最大值·’,’一,〔,、,〕任任〔〕〕‘。也就得到相应的相空间的最佳维数’和延滞时间模式的建立和预报过程给定维数的上下界值隔△。,和延滞时间上下界值〕生成一个,司以及时间间,对其中任意一个具体的和维的相空间。根据生成的相空间按,式可获得距离矩阵一己”一十”一己一己·……,对距离矩阵一个坐标分量,,的每一行进行从小到大的排序每个态相应改变位置由于每个态,,一,,…一‘的第。与其自身完全相似则在对角线上的值为。,零但不可能通过与其自身的相似来获得预报值故在排序中将其排除这样就在获得了相似相型的基础上获得了一’个个历史意义上的预报值,。于是得到一个历史预报准确,,率。将历史预报准确率及其相应的维数和延滞时间存放在数组中
相空间相似预报的一种新方法
