陕西省短期气候预测业务质量评估

使用《短期气候预测质量评定暂行办法》,对陕西2001-2007年气候预测业务发布产品进行评分和分析评估。结果表明,月预测中,气温评分高于降水,气温预测有明显的正技巧;季预测中,春季降水评分最高,汛期降水评分近3a有明显提高;月预测和季预测评分高于年度预测相应时段的评分,说明月预测和季预测对年度预测的订正是有效的;年度预测中年降水预测成绩较好。10个气候区域预报评分和预测与实况距平一致率降水咸阳最高,气温榆林最高。     

月动力延伸预测与统计预测方法效果比较

通过分析比较自治区各盟市所在地月降水和气温的实况以及国家气候中心下发的月动力延伸预测产品中的降水和气温,检验动力产品近一年来预测能力。并与业务预测结果进行了比较,气温的预测能力高,明显高于业务预测能力,降水的预测能力与气温的预测能力相比较差,与业务预测能力相当。     

沈阳市短期气候统计预测模式的补充订正预测方法

短期气候的统计预测模式目前仍是省以下进行预测的主要方法。由于气候变化和气候影响变化复杂,是多因素影响的结果,所以统计预测模式选用几个主要影响因子,只能解决大多数样本的普遍性预测,对少数异常样本的特殊性预测能力很差,而少数异常样本又多是气候灾害年,是我们的预测重点;多个相互独立的统计预测模式,在应用时又常常互相矛盾,使预测无所适从。为此我们提出了统计预测模式和补充订正方法相配套的预测思路,可以克服以上缺陷,使预测准确率明显提高。通过沈阳市的补充订正预测实验,气候灾害年的预测准确率可提高30％以上。在…     

匹配域投影降尺度方法在黄河流域夏季降水预测中的应用

文章采用黄河流域夏季降水数据和BCC-CGCM模式资料,利用匹配域投影降尺度方法对黄河流域夏季降水进行预测,得到以下结论:(1)交叉验证期,匹配域投影降尺度方法对黄河流域夏季降水的预测效果要好于原始模式预测,且较模式直接输出的要素预测稳定;分月预测比夏季整体预测效果要好。(2)匹配域投影降尺度方法对各个区域的预测能力不同,在夏季(6—8月)预测中,预测较好区域比较分散,而分月预测中,预测较好的区域比较集中。月份不同,降尺度方法对于不同地区的预测能力也不同。(3)2009—2013年的独立样本检验表明,匹配域投影降尺度方法对于黄河流域夏季降水的预测效果要明显好于模式直接输出的要素预测。尤其6和7月的降尺度预测较模式直接输出的要素预测有较大提高。     

2010年国家级和自治区级业务预测产品对内蒙古短期气候预测能力的检验

对2010年1-12月和春季(3-5月)、夏季(6-8月)国家气候中心和内蒙古气候中心的短期气候预测业务质量进行评分,以检验国家级和自治区级气候预测业务对内蒙古的预测能力.通过对比分析表明:总体来看,2010年短期气候预测质量检验评分内蒙古气候中心91.7％的月份温度预测和75％的月份降水预测高于国家气候中心,其中,春季温度预测较差;夏季降水预测较差.平均而言,业务预测质量明显高于模式产品质量.因此,需要在内蒙古业务预测分析参考时注意,降水预测的指导能力相对较弱.     

GM(1,1)气候预测系统的降水预测检验

选用华南区域15个代表站的降水历史资料,建立GM(1,1)气候预测系统,使用国家气象局统一的短期气候预测评分方法,对该系统的年、季、月雨量进行预测及检验。结果表明,近6年各月的月雨量预测总平均评分为69.4,且各年平均评分基本稳定,近4年月雨量预测评分均在70分以上,接近主观预测水平,同时对月雨量极值有较好的预测能力。近10年的年、季雨量预测评分分别为82.4和70.1,近3年的季雨量预测评分在70分以上,近4年的年雨量预测评分在90分以上,接近主观预测水平。因此GM(1,1)气候预测系统对华南区域降水的短期气候预测具有较好的参考意义。     

风电功率组合预测技术研究综述

20世纪80年代,风电功率预测技术的研究工作就已经开始,随着研究的深入,预测方法越来越多,预测精度也不断提高。而在全球风电产业迅猛发展的今天,以单一方法为主的早期预测系统,逐渐不能满足现代行业的需求,组合预测作为一种全新的预测技术慢慢出现于各国研究人员的工作中。通过国内外大量的实际应用,我们发现把多种预测方法进行加权组合,预测精度相比单一的预测方法有了明显提高,为未来的风电功率预测技术指明了发展方向。     

一个可供ENSO预测的海气耦合环流模式及1997/1998 ENSO的预测

利用中国科学院大气物理研究所设计发展的具有较高分辨率的热带太平洋和全球大气耦合环流模式,设计了一个初始化方案,建立了ＥＮＳＯ预测系统,进行了系统性的预测试验。预测结果检验评估表明,该预测系统表现出较强的预报能力,赤道中东太平洋地区（Ｎｉｎｏ３和Ｎｉｎｏ３４）海表温度距平预报相关技巧高于０５２的预报可持续１８个月,该预测系统可应用到试验性的海温预测实践中。利用该系统对１９９７／１９９８年ＥＮＳＯ进行了实际预测,表明预测是成功的,预测的海温距平已提供给今年我国夏季降水预测使用,取得了良好的预测效果。     

EMD方法在广西夏季降水量预测中的应用

对广西夏季降水量进行EMD分解后,利用均生函数相关法,比较不同IMF分量组合建模的预测,不同组合试验预测显示,用前二个IMF分量组合建模预测是最佳的组合方案。经对2001—2010年共10年广西夏季降水量实际预测检验表明,趋势预测准确率达70%以上,对夏季降水量预测较有参考价值。为基层台站的气候预测及服务提供一个客观预测方法。     

跨季度汛期气候数值预测试验

利用国家气候中心全球大气环流模式BCC_AGCM2.0.1开展季节预测,对模式预测与观测值进行相关分析。结果表明:该模式对夏季大尺度环流场、降水及气温等都有一定的跨季度预测能力,但对中国不同区域的要素预测能力有所不同。总体来说,夏季大气环流场的预测效果在海洋上优于陆地上,在低纬优于高纬,在新疆及蒙古也较好。从距平相关系数指标看,气温预测效果在中国西北部分地区较好,降水在中国北方及西南部分地区预测效果较好。由预测效果的年际变化看,在不同年份模式预测效果不同。另外,在不同海温情况下,该模式对不同区域的汛期气候预测效果不同,进而说明春季海温预测的正确性对汛期预测的重要性。     

多种方法相联系的综合配套预测思路

短期气候预测和气候影响预测中,在省以下最常见的做法是许多经验统计预测方法的并列,它们不分主次,是各自从不同角度或采用不同的预测因子独立地研究出来的,它们之间互不联系,结果是预测方法越多,预测时相互矛盾也越多,使预测无所适从,最后不是采用少数服从多数的原则,就是主观进行判断,使预测又失去了客观性。在研究和预测时请用一个模式中的少数几个预测因子,预测对象的全部实际上是不可能的。在研究预测模式时,也是只注意选人外部相关因子模式的历史准确率高,而忽视从事物内部本质联系上分析入选因子的合理性,这样就容易使…     

几种统计预测方法对1998年南京降水的跨季节预测试验及分析

对1998年南京降水分别设计并开展了求和自回归滑动平均（Auto-Regressive Integrated Moving Average,ARIMA）模型预测、经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）预测和基于Hilbert变换（HilbertTransformation,HT）的幅频分离预测等3种跨季节统计预测试验。结果表明：ARIMA模型预测结果存在明显的系统性误差且对夏季的降水突变现象预测困难;EMD分解预测的结果虽在降水演变趋势上有明显提高,但仍未能预测出夏季的强降水突变现象,究其原因可能是对高频分量预测效果不好所致;而基于Hilbert变换的幅频分离预测方法能够对各模态分量的瞬时频率和瞬时振幅实施隔离预测,消除两者的相互影响,显著改善高频模态的预测效果,使得最终预测结果最为理想,不仅具有最高的趋势相关性和最小的偏差,而且还较好地预测出了夏季两次强降水过程。不仅如此,在对2003年的降水预测验证中,基于Hilbert变换的幅频分离预测方法同样具有最好的预测效果,表明该方法预测效果较为稳定,为改进跨季节短期气候统计预测技术提供了一个新思路。     

优选概率集成预测研究初步

1　现　状目前国家气候中心气候系统诊断预测室已经建立了月、季 (汛期 )、年度不同时间尺度的预测方法业务子系统 ,5种客观预测方法均表现出具有一定的预测技巧[1]。但是在月预测的业务实践中 ,经常出现上述 5种客观预测方法计算得出的结果不一致 ,由此引出了预测集成的问题 ,     

基于NCEP CFSv2模式的黑龙江省夏季降水预测研究

基于1982-2017年NCEP_CFSv2（NCEP Climate Forecast System version 2）模式预测资料对黑龙江省夏季降水进行降尺度预测。通过分析黑龙江省夏季降水与同期环流因子的关系、模式对关键区环流因子的预测,选取模式模拟与再分析资料相关较好、黑龙江降水实况与再分析资料关系较好的环流因子作为预测因子,结合最优子集回归法筛选因子,建立降尺度预测模型,最后采用交叉检验法进行预测效果检验和独立样本预测。结果表明：模式降尺度预测与实况的距平符号-致率为69%,6 a独立样本预测中有5 a预测正确,优于目前的业务预测效果。进-步研究发现,在模式能够准确预测环流因子的情况下,模式降尺度可以较好地预测黑龙江省夏季降水的趋势。此外,模式降尺度在拉尼娜年预测效果较好。     

国家级极端高温短期气候预测系统的研制及应用

目前,国家级旬、月极端高温预测的业务工作尚未展开,国家级极端高温短期气候预测系统的研制为中国高温预测业务提供了一个有效平台.该系统以百分位相对阈值和35°C、38°C绝对阈值作为高温阈值指标,应用月动力预测模式、动力预测与统计降尺度相结合、物理统计相似三种不同的方法,预测未来1～40天的旬、月极端高温发生概率及高温日数,定期滚动发布预测产品.并以相关系数为衡量指标,应用交叉检验方法对三种方法的预测效果进行分析,结果表明不同方法高相关区的空间分布存在差异,在进行高温预测时,应综合各方法高相关区的预测结果给出综合预测意见.对2007年7月极端高温预测个例分析表明三种方法均有一定的预测技巧.     

月尺度动力模式产品解释应用系统及预测技巧

从短期气候预测业务面临的实际问题出发,针对月尺度气候预测,利用国家气候中心月动力延伸预报(DERF)模式资料,开发了集多种统计预测方法、多种解释应用技术于一体的业务系统。利用该系统的多种预测方法对广西88个站点2005-2008年6月降水距平百分率的独立样本检验结果表明:在解释应用方法中,基于模式输出统计假设方法(MOS)的预报结果优于完全预报法(PP);利用预测站点附近的环流关键区构建的预测因子预报效果最好;经验统计函数法(EOF)和动力与统计相结合的解释应用方法的预测准确率较高且较稳定;同时满足模式预测资料中预测因子和预测对象的高相关关系,以及再分析资料中预测因子和预测对象之间高相关关系确定关键区,并在此基础上建立预测模型的预测效果更佳。解释应用预测准确率一般都在70分以上,高于传统的物理统计预测结果。     

月平均气温集成预测方法研究

为了有效综合各种预测方法的预测结果,以陕西3个气候区域1999年7月至2010年6月月平均气温的集成预测为例,利用3种预测方法和国家气候中心业务产品月平均气温预测结果历史评分建立二类6种动态客观集成预测方法进行对比研究,结果表明：（1）各种集成预测方法年评分平均值均高于参加集成的任何一个成员,6种集成预测方法评分平均值比4个成员评分平均值高4.6,比同期陕西发布的业务产品高5.1;各种集成预测方法预测与实况距平符号一致率至少高于其中3个成员,6种集成预测方法预测与实况距平符号一致率平均值比4个成员平均值高4.7%,比陕西业务产品高5.1%。（2）3个气候区域中,榆林集成预测效果最好。6种集成预测方法评分平均值比4个成员评分平均值高5.7,比陕西业务产品高5.7;预测与实况距平符号一致率比4个成员高6.9%,比陕西业务产品高7.3%。（3）第二类集成预测方法预测技巧高于第一类,全年评分平均值高0.5,预测与实况距平符号一致率高0.7%。其中Z_（23）全年评分平均值比4个成员评分平均值高5.1,比陕西业务产品高5.7,预测与实况距平符号一致率比4个成员高6.0%,比陕西业务产品高7.6%,推荐首先选择使用。     

时空结构对短期气候预测影响的初步分析

作者试图通过滤波以及分区等方法进行预测误差的订正,以便讨论滤波对短期气候预测的影响,在一定意义上,它代表了时空结构的变化对预测结果的影响.通过自然正交展开(EOF)和奇异谱分析(SSA)以及考察空间分辨率的变化,对500hPa月平均高度场进行不同形式的滤波后,利用"场时间序列"预测分析方法进行预测试验,结果表明,预测能力有所提高.另外,对原预测对象进行分区后的预测试验表明,分区有可能改善时空序列的"相容"性,并有利于提高预测精度.     

1987—2000年干旱趋势的灰色预测

本文对2000年前的干旱趋势进行了灰色预测。近年来的许多研究表明,将灰色理论应用于灾变预测效果还是较好的。一、季节性干旱趋势预测1、预测方法灾变性预测一般是关于异常值的预测,而又多为异常值出现的时间预测。记S(o)(i)为直接观测的原始序列,可为观测资料中异常     

中国夏季降水的组合统计降尺度模型预测研究

现阶段的动力气候模式尚不能满足东亚区域气候预测的实际需求,这就需要动力和统计相结合的方法,将动力模式中具有较高预测技巧的大尺度环流信息应用到降水等气象要素的统计预测模型当中,以改善后者预测效果。本文中所介绍的组合统计降尺度模型,可将动力气候模式预测的大尺度环流变量和前期观测的外强迫信号作为预测因子来预测中国夏季降水异常。交叉检验结果显示,组合统计降尺度预测模型的距平相关系数较原始模式结果有较大提高。在实时夏季降水预测中,2013～2018年平均的预测技巧相对较高,趋势异常综合检验（PS）评分平均为71.5分,特别是2015～2018年平均的PS评分预测技巧达到72.7分,总体上高于业务模式原始预测和业务发布预测的技巧。该组合统计降尺度模型预测性能稳定,为我国季节预测业务提供了一种有效参考。