文献总结——气象中的滞后相关应用举例

气象中的滞后相关

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An Unknown Maximum Lag-Correlation Between Rainfall and Aerosols at 140–160 Minutes

2020, Pinhas Alpert, Geophysical Research Letters
10.1029/2020GL089334

Summary

• 降水和气溶胶浓度的负相关性在气溶胶浓度滞后降水140-160min处最明显
• 这种最大的负值表明了雨水冲刷作用和气溶胶的浓度增加（依赖于气溶胶的来源、吸湿增长和传输过程）
• 冲刷作用还在逐日数据中的气溶胶浓度滞后降水1天处最明显

Research Objective(s)

中国典型城市臭氧变化特征、与气象条件的关系

Background / Problem Statement

前人研究表明，降水对气溶胶有较强的冲刷作用，降水后气溶胶浓度普遍出现下降

Data

以色列8个和加利福尼亚的2个气象站数据

Method(s)

滞后时间相关

Evaluation

在不同时间尺度上研究了降雨和气溶胶浓度的滞后相关性，并进行了案例研究

Conclusion

• 滞后相关在140-160min处，负值最明显。表现出：当降雨增加时，最主要的过程就是气溶胶浓度的下降，随后伴随着气溶胶的吸湿增长
• 这种滞后相关的关系可能和研究地区的地中海气候有关（在冷锋通过后，暖区的气溶胶浓度可能会更高）
• 从滞后相关结果来看，气溶胶对降水的影响较弱（始终负的相关性不显著）。

Time-lagged correlations associated with interannual variations of pre-monsoon and post-monsoon precipitation in Myanmar and the Indochina Peninsula

2020, Rattana Chhin, International Journal of Climatology
10.1002/joc.6428

Summary

• 在缅甸南部季风前（4月）和季风后（10月），与厄尔尼诺-南部振荡和厄尔尼诺莫多基相关的多个气候指数具有显著滞后相关性
• 通过基于太平洋和印度洋的海表面温度(SST)和850hPa纬向风(U850)来回归第一个主分量（PC1），证实了显著的时间滞后相关性
• 建立一个利用SST, U850预测印度尼西亚半岛南部的月降水的线性回归模型，该模型在季风前降水的预测方面表现优异

Research Objective(s)

缅甸和印度支那半岛季风前和季风后降水的年际变率与相关因素

Background / Problem Statement

影响局地臭氧浓度的三个因素——前体物、光化学反应速率（辐射、温度、湿度、云量）、扩散传输（风向、风速）

Data

降水、气候指数

Method(s)

滞后时间相关，主成分分析

Evaluation

利用滞后相关，探究了气象指标和基本物理量与印度支那地区、缅甸降水的相互关系

Conclusion

• 在季风前和季风后的月份（4月、10月），ENSO和EMI指标和区域5、区域6的降水异常显著相关
• 在极端条件年的综合分析以及两个区域的EOF分析中，得到了缅甸南部和季风前和季风后月同时影响的大规模降水结构）
• 区域平均SST、850hPa纬向风或者这些变量在最佳点的组合即使在滞后12个月时，仍然相关系数大于0.5，表明这些时长期统计预测印度支那半岛南部月降水的优良预测因子
• 建立的预测模型从相关系数和均方根误差来讲均表现出良好的性能

其他

van den Dool利用气压场气温自滞后相关，研究大气环流异常的持续性；
Karl用美国月气温标准化资料进行分级，并结合月落后相关系数作随机模拟研究美国气温逐月的连续性

van den Dool., A possible explanation of the observed persistence of monthly mean circulation anomalies, Monthly Weather Review., 111, 539-544, (1983)
Karl, T. R., Intraseasnal variability of extremely cold and warm months in the contiguous United States, Journal of Climate and Applied Meteorology., 24, 215-227, (1985)