用相似离度做台风全路径预报.pdf

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1、,第卷第期海洋预报年月,用相似离度做台风全路径预报李开乐广州中心气象台摘要相似离度是能全面比较样本之间相似程度的新的数学衡量标准本文衬相似离,。度做了简介之后全面介绍了用它建立台风路径预报业务化系统的具体技术这对。台风预报的微机软件开发将起促进作用、口月‘一前一「用相似比较的方法对事物的性质和变化做分析或预测的原理依据是,考虑在同类事物中只要影响因子的组合情况是相似的,事物的性质和变化也将会有某种程度上的相似。假如以平面直角坐标系的轴和轴分别表示因子序号和因子数值,那末,一个样本的因子组合情况可以在该坐标系中被点绘成一条曲线,称为样本曲线图给出了、两个样本的样本曲线文中的插图均绘成折线,借称

2、为曲线。显然,必须既考虑这两根曲线彼此的靠近程度即总数值的差异程度,简称值相似,又考虑它们形状的相似程度简称形相似,才能算是全面比较了这两个样本的成因的相似程度。相似法在天气预报上历来有广泛的应用。老农做天气预报和预报员日常的预报会商,都经常使用简单的相似比较法。随着科学的发展,专家们已经利用数学工具归纳出了一些相似比较的数学衡量标准,使用相似法从定性分析转为定量计算。使用得较多的数学衡量标准有如相似系数沙〕万’艺“‘。“”‘一‘畜石万一’寸“戈于。丫乙丫乙海明距离」万“‘,一叉‘。一,,·七欧氏距离〕〔〕,载‘“““‘,一一劣‘“乙本文于年月收到·‘海洋顶报卷在本文各式中戈表示因子数值表示

3、每个样本取卫个因子表,,,⋯⋯万示因子序号滋、表示两个不同的样本。,“”“”至式这些相似标准的效果并不理想它们都未能从形和值两个方面全面去比。。,较样本之间的相似程度〕本文采用的相似离度是另一种相似比较的数学衡量标准它能吏全面地比较样本之间的相似程度。〕二、相似离度简介、,以‘,表示云两样本的相似离度则‘,“‘,‘,一音其中‘,。‘了一,一’,刀建命叉一‘·“’命艺‘,,二‘。一,。,,‘,·‘一命叉、,因子橄位因子盖值一一一一一一一、」‘因子序号、,、一气厂因子序号《盆⋯⋯图、样本曲线图图、样本之间的因于差值图,‘,。、,‘‘,显然表示样本对样本逐个因子之间的差值图所以表示了样。,、‘,。

4、公本对样本所有因子之间的意平均差值图另外表示两样本的逐个因子之间,、,。,‘的距离所以表示了两个样本的所有因子之间的平均距离很直观能准确地反期李开乐用相似离度傲合风全路径预报映出、两样本的因子之间在总平均数值上,,。目于妞位‘欠的差异程度即相靠近程度称之为值系数如果样本对样本的各个因子之间的差值都,,相等如图则根据式有,,,,。。。,,,二二二“所以,从式可知。,、,』。‘也有显然这对两样本曲线的匕一一一一一一命因子序号,。,,,,,形状是完全相似的相反如果,‘‘二一二⋯‘,,,⋯⋯彼此差异很大图的两条样本曲、线就将分别向不同方向扭曲而变成类似图图形状相似的两样本曲线图,,的那种形状不相似的

5、情况根据又式这。,。,,时就再不能等于了形状的相似程度越差就越大可见能较好地反映两样本间的形状相似程度,称之为形系数。,。、相,,由上述可知似离度由形系数和值系数共同决定两个样本越相似,和或就越小。当、两条样本曲线相重合时是最理想的相似情况,这时可算,,。,,,得所以因为和都由绝对值求得所以对一般的情况,,。,,‘,一》而且可以证明与的数量级相同因此值只由两者取简单平均求得。,综上所述相似离度就是两样本之间相似差异的程度相似离度越小越接近于的越相似,越大就越不相似三、台风相似预报把相似离度理论用于台风移动路经的预报,可以通过微机实现。具体需要做下列的工作一挑选因子使用相似离度做台风路经相似预

6、报,不是只从台风历史路经本身去找前期相似路经的预,。,报而是可以考虑图面形势多因子的形势特征相似的台风路径预报为此选好能充分描绘形势特征的因子是做好预报的首要一步作者根据自己预报经验,初步只在时天气图,,,上选取了中纬度亚欧主槽脊的位置和强度高原及其东侧的南支槽脊的位置和强度、,,东西两环副热带高压的中心位置强度和脊点位置台风本身的位置和中心风速能互相影响的双台风若有的话的位置和中心风速等约个影响因子言按照已设计的程序功能可以使因子增加到个二历史教据物入“”台风定位数据输入通过台风资料管理程序把历史上逐个台风的逐日作者只暂,“”,“取时经纬度可包括中心风速等输入磁盘建立台风定位资料库并自动写

7、入原始因”。子数据库作为因子的一部分··海洋预报期“”因子数据输入调用因子资料管理程序把准备好的形势特征因子的表格化历史资“”。料输入到原始因子数据库中作者已经建立的台风定位和原始因子两数据库包括了年资料。三因子数据标准化为了消除因子数值变化域的不同,须先把因子原始数据标准化。数据标准化公式是二一兄一匹名。‘,工一刀石百砚扁,,⋯⋯其中,二吴表示第个因子的原因子数据戈。表示标准化后的因子数值、。戈,,。君早分