[发明专利]台风多变量集合敏感性分析方法、台风预报方法及其系统

权利要求书

1.一种台风多变量集合敏感性的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）确定预报响应函数J及其影响因子x

给定一个台风的集合预报，于引导时间(t₁，t₂)内，比较台风的集合预报结果和台风的实际观测数值，得到台风的预报误差；其中，t₁时刻指集合预报的给定分析场的分析时刻；t₂时刻指集合预报给定分析场的预报时刻；

根据预报误差，构建预报响应函数J(x)：预报响应函数J(x)能够表征集合预报结果，且在引导时间(t₁，t₂)内，预报响应函数J(x)与预报响应函数的影响因子x之间的关系符合多元线性回归模型；影响因子x为集合预报初始场中对集合预报结果有影响的模式各格点上的各物理量，影响因子x有P个物理量，分别为x₁,x₂,…,x_P,P为正整数；集合预报初始场指分析时刻t₁对应的集合预报给定的分析场；

影响因子x选定为模式区域内各模式高度层上各模式格点的位温T、水汽混合比Q、切向风TW、径向风RW和气柱扰动干空气质量MU；

（2）获取预报响应函数J对影响因子x的多变量集合敏感性

在集合预报给定的分析场中，基于预报响应函数J(x)与影响因子x之间的多元线性回归模型，结合t₁时刻对应的集合预报初始场的影响因子x和影响因子x在t₂时刻对应的集合预报结果J(x)，计算出该多元线性回归模型的多变量回归系数，从而表征预报响应函数J(x)对影响因子x的多变量集合敏感性；

（3）获取预报响应函数变化的估计

在t₁时刻，针对集合预报初始场的影响因子x中位于模式某格点A位置处的某变量x_p，给定扰动σ_p或增量δx_p时，通过格点A处的该变量x_p与影响因子x中除该变量x_p外的其余变量之间的相关性，并以局地化函数进行约束，获得t₁时刻的集合预报初始场增量δx；再结合步骤(2)中计算出的多元线性回归模型的多变量回归系数，得到对预报响应函数变化的估计。

2.根据权利要求1所述的台风多变量集合敏感性分析方法，其特征在于，预报响应函数J与影响因子x之间的多元线性回归模型为：

J＝b₁x₁+b₂x₂+…+b_Px_P+ε (1)

其中：x₁,x₂,…,x_P为P个分析时刻t₁的影响因子；b₁,b₂,…,b_P为多元回归系数，表征预报响应函数J对各影响因子x的敏感性；ε为多元线性回归模型的残差。