Потенциальная предсказуемость

Термин «потенциальная предсказуемость» используется в контексте прогнозирования погоды для описания степени, в которой будущая погода может быть предсказана в принципе , т. е. он описывает долю изменчивости погоды, которая возникает из-за систематических факторов, а не из-за случайного шума.

Математическая формализация

Обозначим через $\sigma$ стандартное отклонение погодных условий, так что $\sigma ^{2}$ это разница в погодных условиях. Из этого обозначим $\sigma _{\nu }^{2}$ внутренне генерируемый компонент отклонения и $\sigma _{\varepsilon }^{2}$ непредсказуемая шумовая составляющая. У нас есть:

$\sigma ^{2}=\sigma _{\nu }^{2}+\sigma _{\varepsilon }^{2}$

Потенциальная доля дисперсии предсказуемости (ppvf) определяется как:

$p={\frac {\sigma _{\nu }^{2}}{\sigma ^{2}}}={\frac {\sigma _{\nu }^{2}}{\sigma _{\nu }^{2}+\sigma _{\varepsilon }^{2}}}$

Отношение сигнал /шум определяется как:

$\gamma ={\frac {\sigma _{\nu }^{2}}{\sigma _{\varepsilon }^{2}}}$

$p$ и $\gamma$ можно вычислить друг из друга:

$p={\frac {\gamma }{1+\gamma }}\qquad ,\qquad \gamma ={\frac {p}{1-p}}$

У нас есть $0<p<1$. Малые значения $p$ указывают на то, что сигнал слабый и что погода по своей сути непредсказуема. Ценности $p$ значения, близкие к 1, предполагают, что погода потенциально предсказуема, даже если современные методы прогнозирования погоды не позволяют ее успешно предсказать.

Исследовать

Потенциальная предсказуемость была оценена для различных аспектов метеорологической и климатической системы, включая перенос тепла , колебание Мэддена –Джулиана , и осадки .