埃尔尼诺/南方涛动的可预报性

本文利用近百余年达尔文站(Darwin,12°S,131°E)月平均气压距平值(DP)的时间序列以及近五十余年达尔文与塔希提(Tahiti,17°S,150°W)两站月平均气压距平差值(DTP)的时间序列,分析了埃尔尼诺/南方涛动(ENSO)演变过程的浑沌特性,结果发现,ENSO是一个具有有限个自由度的复杂的浑沌系统(相应于DP和DTP的关联维数分别为6.8和6.6);它的以最大Lyapunov指数(λ_1)和二阶Rrnyi熵(k_2)表征的可预报时间尺度(误差增长一倍所需时间)对于DP分别为32个月和11个月,对于DTP分别为31个月和15个月。此外本文还研究了被光滑的DP时间序列,结果表明,适当的滤波可以降低系统的关联维数,并改善系统的可预报性。例如,在一个九点加权滑动平均滤波器的作用下,以λ_1表征的DP的可预报时间尺度延长了一倍。