区域尺度气象因子向局部尺度聚解的灰色系统与模式识别方法研究

无论是全球气候变化研究还是降水定量预报研究,都涉及如何将区域尺度气象因子向局部尺度聚解(Downscaling)的问题。提出了两种各有特色的聚解,一种是与天气动力学模式相联系的灰色系统模型方法。在宏观或中观尺度的大气动力学模型和地面局部尺度降水变化之间,嵌入一个反映区域尺度气象因子向局部尺度聚解的灰色转化器。运用我们研究的灰变量运算法则,能够将其简化为一个确定性的聚解方程和反映聚解转化不确定性的灰区间半径系统方程。通过系统识别可分析聚解过程中的确定性规律和不确定性风险问题。另一种是模式识别的方法。它的特点是在利用模式识别理论,分别辩识天气动力学模式的特征向量和地面降水模式的特征向量。然后,设法建立二者多变量的联系。给出了两种方法在湖北省降水定量预报的一个应用实例。对动力学方法、黑箱子的模式识别方法和介于两者之间的与动力学模式耦合的灰色系统方法进行了比较与评述,指出目前需进一步研究的问题。