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基于集合预报的东北大西洋极端波浪

大气与海洋物理 2013-04-05 v1

摘要

提出了一种利用长提前期预报集合估算重现值的方法。利用 1999 年至 2009 年存档的 ECMWF 集合预报系统 (EPS) +240 小时预报数据,计算了东北大西洋、挪威海和北海的有效波高重现值。我们做了三个假设:首先,每个预报代表一个六小时间隔, collectively 数据集相当于 226 年的时间段;其次,模式气候与观测分布相匹配,这一点通过与浮标数据对比得到了证实;第三,集合成员具有足够的不相关性,可视为模式气候的独立实现。我们发现异常相关系数为 0.20,但峰值事件 (>P97) 完全不相关。通过比较单个成员的重现值与数据份子集的重现值,我们还发现估计值遵循相同的分布,且似乎不受集合中相关性的影响。在 11 年的存档期内,年平均值和方差与最近的再预报相比没有表现出显著的非平稳性偏离,即不存在因模式升级而产生的虚假趋势。EPS 产生的重现值显著高于 ERA-40 和 ERA-Interim,并且与高分辨率后报 NORA10 吻合良好,除了在未解析岛屿的背风处 EPS 会高估,以及在封闭海域中偏低。由于数据量巨大,其置信区间宽度仅为 ERA-Interim 的一半。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.1354,
  title  = {Wave Extremes in the North East Atlantic from Ensemble Forecasts},
  author = {Øyvind Breivik and Ole Johan Aarnes and Jean-Raymond Bidlot and Ana Carrasco and Øyvind Saetra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.1354},
  year   = {2013}
}

备注

27 pp, 10 figures, J Climate (in press)