厄尔尼诺/拉尼娜事件对区域气温的影响与预测——以沈阳地区为例

利用1961—2015年国家气象信息中心沈阳站的日平均气温资料、美国国家海洋和大气管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）提供的多变量ENSO指数（multivariate ENSO index，MEI）资料等，在分析沈阳地区气温月际变化的基础上，结合厄尔尼诺/拉尼娜事件对其影响特征，利用线性倾向估计和非线性自回归（nonlinear auto regressive models with exogenous inputs，NARX）神经网络模型分别对沈阳地区2011—2015年的气温进行预测。结果表明，1961—2015年共计660个月中，沈阳地区11月—3月气温的变异系数在20%以上，远大于其他月份。1961—2015年的厄尔尼诺/拉尼娜事件往往在秋冬季达到最大强度，或为导致沈阳地区11月—3月气温变异增强的原因之一。厄尔尼诺事件结束之后的春季，沈阳地区气温偏低的概率逾70%。沈阳地区气温随MEI变化的线性倾向值为0.98，决定系数为0.98且通过了0.01的可信度检验。利用MEI对沈阳地区的气温进行同期和时滞预测，NARX的预测结果均优于一元线性回归模型。当气温滞后MEI16个月时，两者的相关系数达到最大且通过了0.01的显著性检验，此时回归模型预测的相关系数为0.59，较同期预测提升了79%；NARX预测的均方误差（mean-square error，MSE）为0.49，较同期预测降低了36%，相关系数为0.86，较同期预测提升了8%。