用模糊事件的概率变换进行非线性相关因子筛选

在统计分析中,非线性相关因子的处理经常采用初等函数变换的方法,即把自变量X和因变量Y通过一个非线性函数x′=F(x)进行变换后,再计算x′同Y的线性相关系数。但是,由于确定这种函数的计算工作量很大,而且事实上大多非线性关系很难用某一规则函数来表达,所以,有时效果并不理想。我们在雨量量级预报中试用模糊事件的概率变换进行非线性相关因子筛选,然后,由因子的概率样本建立回归方程,在微机上编程计算,方法简单,使用效果较好。     

微机气象应用软件简介

该程序库全部采用FORTRAN77语言设计。有五个文件和83个测试例子的源程序。主要功能有计算积分、求线性和非线性方法的解、各种插值计算、特殊函数、多重快速付氏变换、矩阵运算、数理方程的求解、线性和非线性回归等。用户可调用的各种子程序163个,该库由MS-FORTRAN 4.0编译建立,共有5寸软盘8张,适用于内存为640K的IBM-PC及兼容微机。     

概率映射作因子非线性变换

对非线性因子的处理,一般的做法是通过寻找一个比较合适的拟合曲线函数,用这个函数来进行变换,对于二级预报问题,因子的变换还可以通过概率映射来进行。一、概率映射变换当预报对象为二级时,因子与预报对象之间的相关关系可以通过因子各取值区间内某一级预报对象出现的概率反映出来,因子各取值区间的概率形成一个序列,从这一概率序列的变化可以看出因子与预报对象之间的关系是线性的,还是非线性的。事实上,对于二级预报问     

对回归分析的因子问题的探讨

对回归分析中的因子问题作了一些探讨,认为对预报因子进行相关稳定性检验后,选取相关稳定或相关系数呈上升趋势的因子建立回归方程,预报效果较好.一些非线性函数,经过适当的变换可化为线性函数,通过这种变换,一些曲线回归问题可以用线性回归进行处理,用来预报效果较好.     

APPLEII微机的几种输出格式

程序在运行后,如何将计算结果清晰而直观地显示、打印出来,这就需要使用者了解并掌握APPLEⅡ在输出格式方面的性能和具体规定。本文根据使用实践,谈一点体会。第一种用取整函数INT(X)APPLEⅡ没有PC—1500袖珍式计算机的自选打印格式PRINT USING语句。因此要取某数的几位,一般可用INT(X/Y*Z)/Z来求得。“Z”可根据需要赋值10、     

热带气旋登陆华东的客观预报方案

热带所旋登陆华东属小概率事件。构造适当划分区间的阶梯函数能较好地反映登陆事件条件概率的非线性分布。应用阶梯函数变换的因子对登陆事件概率的预报性能优于线性相关的标准化因子。预报方案应用阶梯函数变换因子，通过非线性相关比筛选和REEP分析构造热带气旋登陆华东的预报模式。应用初始场资料与数值预报产品分别构造了统计－天气学、统计－气候学和统计－动力学的分类预报模式。应用分类预报模式的预报结果进行综合的预报集成提高了预报技巧。预报检验与试验表明本方案对热带气旋登陆华东具有一定的预报能力。     

墨西哥帽小波变换的影响域和计算方案新探讨

该文分析了Torrence等人研究的墨西哥帽 (Mexican Hat) 小波变换的影响域和高频失真问题并探讨了解决方案。平移点b处、小波尺度为a的墨西哥帽小波函数的有效定义域为[ b-2.12a, b+2.12a], 以墨西哥帽为母函数的小波变换的真正影响域是2.12a, 小波尺度a的最大值应为N/4.24(N为时间序列长度)。提出了充分利用小波函数速降性质和立方样条插值小波系数的新计算方案, 消除了该计算方案产生虚假的显著高频周期振荡问题。利用正弦函数型时间序列小波变换的解析式检验了文中提出的新计算方案的合理性。利用新计算方案对冬季Ni?o3.4指数进行分析, 冬季Ni?o3.4指数的平均整体小波功率谱表明, 存在约12年的年代际变化和准4年的年际变化, 不存在显著的准两年周期振荡。     

Copula函数在广西洪涝灾害的降水概率预测中的应用

为了研究洪涝的重要致灾源因子降水的概率,利用广西从1970年-2012年的降水数据,以年降水均值（X）和年降水极值均值（Y）为研究变量,通过Copula函数构建其联合分布.经过OLS,AIC拟合优度评价,采用Copula函数中拟合效果较好的Gumbel-Hougaard Copula函数建立边缘分布为Pearson-Ⅲ型的两变量的联合分布.随后,进行相应的重现期计算,计算结果表明,在联合重现期下的两变量降水设计值比单变量设计值和同现重现期下的设计值都要高,故采用联合重现期下的联合设计值作为防洪标准会更加安全.最后,对比降水数据与灾情数据,研究降水重现期与洪涝灾情的关系.结果表明,降水的重现期越长,洪涝灾害也越严重.     

Nelder-Mead单纯形算法改进及在气象上的应用

Nelder-Mead Simplex (NMS)算法是一种查找多元函数局地最小值的无微分算法,在现代科学计算中得到广泛应用,该文提出了一种对NMS算法的改进方法.改进后,大大简化了其计算过程,提高了该算法的收敛速度.利用改进后的算法对陆面过程参数进行了拟合计算,结果表明:改进的NMS算法对非线性公式具有非常高的拟合精度,可将其应用于气象学上非线性问题计算或非线性方程组求解.     

论当前大气动力模式中存在的若干问题

文章提出了当前大气动力模式中存在的若干问题，如垂直离散问题、提高分辨率的问题、极地流场的预报问题、间断问题、非线性混淆问题和高纬地区纬向差商的计算问题等。在分析讨论这些问题时，也提出了可能解决的方法和途径，比如:垂直离散静力方程，在等距情况下，用lnσ坐标比用σ坐标会使计算误差显著减小；非线性混淆在用球谐函数作基函数时是存在的，但如参加乘积运算的函数足够光滑，非线性混淆作用可以忽略。     

用二维Fourier级数展开的涡度方程截断数值试验

不计热源及不计摩擦消耗的情况下,对非线性正压涡度方程进行二维Fourier变换,微商是在谱空间中计算,乘积是在物理空间中计算,使用快速Fourier变换,对天气实例做了七天的数值预报。从数值试验中看到:若只预报三、四天则初值的Fourier级数中取舍第15个波对预报图所产生的影响还是不大的。假如只预报一天则非线性涡度方程的自由度取到第14个波所产生的截断误差也是不大的,若预报二天以上则其截断误差会迅速增大。     

最优化因子处理及加权多重回归模型

因子的优劣是回归分析的关键。故在建立回归方程时,一般除对预报因子进行直线相关普查外,还要进行非线性相关普查。如将原因子x用x~(-1)、x~(1/2)、x~2 、e~x、In x等函数形式进行变换。但由于这些函数形式有限,故不一定能找到最优的表达形式;为此冯耀煌等仅给出了x~a和e~(ax)两种通式,其中a为待     

北京降水缺测资料恢复的研究

利用１９４１－１９８０年北京降水量资料进行了缺测降水量资料恢复的研究，并单月序列使用非线性函数作降水量正态化的变换，然后用预测残差最小逐步回归及对多月序列使用各月降水量变换序列，各月降水量变换序列与各月气温混合序列为因子作缺测资料恢复和用各月缺测资料前后实测资料作简单内插恢复等三种方案进行试验结果表明，以降水和气温作混合因子使用残差最小逐步回归模型有最好的可性。还使用该方案对１８４１－１９５０年缺     

基于激光雷达资料的小波变换法反演边界层高度的方法

利用小波变换法反演边界层高度时,不同小波母函数的选取可能得到不同的边界层高度。因此,对构造的白天及夜间激光雷达后向散射信号理想廓线进行Haar小波协方差变换,并对后向散射信号梯度廓线进行Morlet与Mexican Hat小波变换反演边界层高度。结果表明,宜采用Haar函数与Mexican Hat函数作为小波母函数,其中Haar函数准确性优于Mexican Hat函数,而Mexican Hat函数更易稳定。同时为了进一步检验3种小波变换法的反演结果对小波振幅的敏感性,通过改变小波母函数的小波振幅,发现无论是理想廓线还是叠加扰动的廓线,较大的小波振幅易得到比较稳定准确的白天边界层高度与夜间混合层高度。     

自动气象填图机

浙江大学无线电系、浙江省气象台和南京气象学院等单位共同协作,针对天气预报填图工作薄弱环节,研制成功了利用电子计算机接收讯号、运算,包括控制X—Y函数记录仪及自动填图仪的整套硬件设备,由南京气象学院配制了计算机软件,已列为浙江省1976年第一项科技成果,并于1976年底填出了第一张天气     

“冲击法”在求函数傅氏变换中的应用

讨论了阶跃函数斜升函数和多次微分后能得到一系列冲击数的特殊函数叶变换的求的解方法。该方法中充利用了冲击函数这一特殊函数的特性，使求傅氏变换变得简单、快速，避免了敏锁的积分运算。     

三参数Weibull分布函数的参数估计：高斯——牛顿法

将三参数Ｗｅｉｂｕｌｌ分布函数表达式作为一种非线性回归模型，利用最小二乘法（ＬＳ）估计的基本思想，推导出模型参数计算的高斯－牛顿迭代公式，并用实例验证参数估计的可行性。     

模糊综合评价在汛期(6—8月)降水趋势预报中的应用

本文用计算相关系数的方法,筛选出与汛期(6—8月)降水量相关性好的因子,作为预报因子。应用模糊变换原理,综合评价预报因子与预报对象之间的关系。通过设计各因子的隶属函数,建立它们间的一种模糊关系(?);同样也建立预报因子与预报对象之间的一种模糊关系(?)。然后,对(?)与(?)进行模糊变换运算,作出汛期降水趋势预报。     

建立在模糊关系上的二级判别法

一、前言二级判别Y=∑C_()X的基本原理就是如何客观地寻求C_(),从而使得两类的Y有最大的差别,而同类的Y则尽量接近,达到分类明确的目的。这种判别函数的建立,从数学原理上看是客观合理的,但它没有考虑天气的内在联系,因而从天气原理上看它又含有主观的成份。本文从天气的内在联系出发,以样本之间的模糊相似关系为基础,客观地建立分类判别函数,并以此作出分类预报。下面以5月低温的预报为例,简述其原理及方法。计算过程均在PC—1500袖珍机上完成。     

全球质量守恒准均匀经纬网格三次样条函数变换准拉格朗日积分方案与模拟个例

三次样条函数(样条格式)为二阶可导非线性格式,但样条格式线性部分是二阶导数中央差。本文在简谐波真解条件下,推导证明二阶导数中央差比一阶导数中央差的空间截断误差以及相速和群速误差均减少一倍。借鉴谱模式动力框架核心思想,高斯网格二维谱变换半隐式-半拉格朗日积分方案,研究准均匀经纬网格样条格式变换显式-准拉格朗日积分方案。引入原始大气运动方程,推导样条格式二阶时空离散准拉格朗日预报方程通式,得出静力守恒气压、气温预报方程,在经纬网格基础上,设计两种基本准均匀经纬网格,通过对压、温、湿、风及广义牛顿力(加速度)场做"经纬网格-准均匀经纬网格"三次样条函数变换,求得"水平双三次曲面+垂直三次样条"拟合上游点三次运动路径,用"匀加速"变率预报风场,进而求得一个时间步长平均"静力平流"三维位移散度场,并用它预报气压场增压和气温场绝热增温,从而实现全球静力质量守恒经纬网格三次样条函数变换显式-准拉格朗日积分方案,经初步积分试验,证明上述动力框架是可行的。