基于气象因子及机器学习回归算法的夏季空调负荷预测

气温、气压、相对湿度等气象因子对夏季用电负荷的影响非常显著。为了定量研究气象因子导致用电负荷的变化,本文将夏季用电负荷与当年4月及9月用电平均值之差定义为夏季空调负荷,并利用2014年1月到2016年12月南京市逐时气温、气压、相对湿度、水汽压、降雨量、风速、露点温度等气象资料,以及逐日逐时用电负荷数据资料,采用多元线性、K近邻法,决策树,bagging回归、随机森林等5种机器学习回归算法进行建模,并对其分别进行参数调优工作,进而得到空调负荷预测结果。结果表明:多元线性回归方法是5种回归算法里效果最差的一种,但通过增加特征量的种类和样本数,可以提高预测精度;随机森林回归算法是5种回归算法里效果最好的一种,较多元线性回归算法减小误差达44%,并且较好描述了空调负荷高值区的极端情况并减少了对于训练数据的过拟合现象。     

1961-2010年气候变化对天津市采暖期和夏季空调期的影响

根据1961－2010年天津市逐日气象要素,包括平均温度、最高温度、最低温度、相对湿度以及风速,采用统计学方法分析了近50 a天津市的冷暖度日变化以及冬季采暖期和夏季空调期的气候变化特征,探讨了冷暖度日、舒适日数与区域气候变化之间的关系。结果表明：近50 a天津市冷暖度日具有相反的变化趋势,暖度日（HDD）显著下降、冷度日（CDD）显著上升,且暖度日的变化幅度大于冷度日,变化主要集中于80年代之后。冷暖度日与极端温度之间具有显著相关性。采暖期低温日数呈下降趋势、空调期高温日数呈上升趋势。采暖期冷不舒适日数呈显著下降趋势,夏季空调期热不舒适日数呈显著上升趋势,与同期平均气温之间存在显著性相关,且不舒适气候的随机性呈增多趋势。说明在气候变暖背景下,区域气候变化对天津市采暖期和夏季空调期具有重要影响。     

喀什市沙尘天气与相关气候要素关系分析

根据喀什气象站1971²010年历史气候资料,分析了喀什市40年沙尘天气的发生规律以及沙尘天气与月降水量,月平均风速,月平均气温等气象因子之间的相关关系。结果表明,喀什市20世纪80年代沙尘天气发生日数最多,从19712010年历史气候资料,分析了喀什市40年沙尘天气的发生规律以及沙尘天气与月降水量,月平均风速,月平均气温等气象因子之间的相关关系。结果表明,喀什市20世纪80年代沙尘天气发生日数最多,从1971²005年沙尘天气发生日数呈波动下降趋势,1985年最高,共出现沙尘天气272d,但2006年以后沙尘天气发生次数有所增加;发生沙尘天气最多的季节是春季,其次是夏季,秋季较少,冬季最少。每年4月沙尘天气出现最多,1月沙尘天气出现最少;沙尘天气发生次数与月总降水量、月平均气温和月平均风速之间存在极显著线性关系,是沙尘天气发生的相关因子。     

武汉市电力负荷特征及其与气象因子的关系

利用武汉市2013—2018年逐15 min精细化电力负荷数据及武汉市日降水、气温等气象资料,统计分析电力负荷特征指标,探寻电力负荷的构成、变化规律及其与气象因子的关系。研究结果表明:(1)近年来武汉市电力负荷和日负荷峰谷差屡破新高,夏季高温持续时间和强度大小对空调负荷影响最为显著。电力负荷随季节变化呈现出明显的“双峰双谷”特征。(2)夏季电力负荷远高于其它三季,冬季次之。四季日变化特征总体呈现“昼高夜低”的分布。(3)工作日和双休日负荷明显高于节假日,工作日负荷略高于双休日,其中工作日的早高峰负荷最大,而双休日和节假日的晚高峰负荷最大。(4)气象因子对全社会用电量影响尤为重要。夏季气象敏感负荷与日平均气温的关系最密切,当平均气温高于初始敏感值和强敏感值时,电力负荷随气温上升增幅更加明显。(5)无论是否出现降水,夏季气象敏感负荷与日平均气温的关系都很密切。无降水天气,负荷与日平均气温相关性最高;有降水发生时,气象敏感负荷与日平均气温的相关性呈下降趋势,总体反映出降水影响气温、气温影响电力负荷的物理过程和机制。     

浅析啤酒销售与气象要素的关系及预测

利用1997年1月-2002年6月兰州市某大型啤酒企业啤酒销售资料与同期兰州市气象要素资料，分析气象要素对啤酒销售的影响。分析结果表明，温度是影响啤酒销售量最显著的气象因子。两者具有很好的相关性。采用最小二乘法建立啤酒销售量的月及逐日预报方程。并提出啤酒指数的概念。     

影响长江中下游夏季降水的前期潜在预报因子评估

利用1951～2006年美国NOAA海温资料、NCEP/NCAR再分析资料和青藏高原雪深等资料,根据前期海—陆—气因子对夏季长江流域降水的影响,本文搜集并整理了影响长江中下游夏季降水的40个预报因子,并讨论了前期因子与夏季降水在不同阶段的相关稳定性.通过相关和历史回报方法,讨论了前期关键因子与东亚夏季大气环流之间的关系...     

全国各省市气象科技期刊文章摘要（36）

1中国东部地区夏季降水型年代际年际变化机理与预测研究 《军事气象水文》2009年第4期 张庆云 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室100081 摘要：根据NCEP／NCAP．再分析资料以及英国气象局哈德莱中心全球10×10格点月平均海表温度距平和中国160站月平均降水资料,利用物理量诊断、EOF分析等方法,探讨夏季东亚季风区大气环流年代际、年际变化特征与大气外强迫因子（海温）异常关系及对中国东部地区夏季降水型的影响。研究表明：东亚夏季季风环流及中国东部地区夏季降水型的年代际变化特征与大气外强迫因子北太平洋中纬度海温的年代际变化趋势密切相关;     

100毫巴和500毫巴月平均高度场与我国夏季降水关系的对比分析

本文利用1956—1982年北半球100毫巴和500毫巴月平均高度资料,计算分析了我国夏季降水与前期9月到同期8月二层高度场的相关关系,对比对流层中层和高层平均环流形势与我国天气的关系。分析表明,100毫巴和500毫巴月平均高度场与我国夏季降水的相关关系,在时空分布上有着基本的共同性,同时又有各自不同的相关特点。这些分析结果,在长期天气预报工作中有一定的参考作用。     

500hPa月平均高度场球函数谱异常与陕西旱涝的关系

使用NCEP/NCAR再分析资料中的 50 0hPa月平均高度场资料及其主要球函数系数和陕西测站月降水量资料 ,结合陕西分区春、夏季旱涝长期预报的实际问题 ,探讨半球月平均 50 0hPa月平均高度场的球函数系数资料在长期天气预报中的应用的途径。发现基于区域降水指数 (IR)定义的陕西区域春、夏季旱涝指数I与历史实况相符 ,而球函数系数的年际异常具有低维、低阶特性 ,可以利用它们作为预报量、预报因子的参数 ;对春、夏季旱涝指数与同期和前期环流异常的相关分析表明 ,北半球环流异常与陕西各区春、夏旱涝的出现相关联系显著 ,南半球环流异常与陕西春、夏旱涝出现的相关联系总体上不显著。     

多因子和多尺度合成中国夏季降水预测模型及预报试验

根据青藏高原60个站平均的月积雪深度、热带太平洋Nino 3区月海温和中国160个站月降水量等资料,用小波变换和相关分析,分析了1958～1998年秋冬季青藏高原异常雪盖与El Nino-南方涛动(ENSO)的关系、多时间尺度变化的特征及其与中国夏季降水的相关型式.并取青藏高原积雪和Nino 3区海温的年际变化、年代际变化和线性趋势三种不同时间尺度的小波分量作为预报因子,对我国夏季降水距平作线性回归,建立了相应的预测模型.最后,利用1999～2002年的独立资料进行了预报试验,并在2003年和2004年应用于实际预报.研究表明,青藏高原雪盖与ENSO这两个物理因子彼此具有一定的独立性.它们都是多时间尺度现象,并与中国夏季降水有较好的关系.在不同时间尺度上不仅有不同的相关型式,而且相对贡献也有变化.回归预测模型的拟合情况和预报试验表明,综合考虑前期秋冬季青藏高原雪盖和ENSO这两个物理因子的年际变化、年代际变化和线性趋势作为预报因子建立的预测我国夏季降水距平分布的模型,有一定的预报能力.     

夏季中国降水型的年代际变化与大气内部动力过程及外强迫因子关系

根据中国160站月平均降水、NCEP/NCAR的再分析资料以及英国气象局哈德莱中心1900～1999年全球1°×1°格点月平均海表温度距平资料，利用物理量诊断、EOF分析等方法，探讨东亚季风区大气环流内部动力过程与大气外强迫因子（海温）年代际变化及对中国夏季降水型的影响。分析发现，中国东部地区、西北地区夏季降水型有各自不同的年代际变化趋势；中国东部夏季降水型及东亚夏季风环流年代际变化趋势与大气外强迫因子北太平洋中纬度海温年代际变化（PDO）关系密切；中国西北地区夏季降水年代际变化与大气内部动力过程中纬度西风带扰动动能年代际减弱有关。     

巴中市夏季高温干旱气候特征及预测研究

本文对1961年以来巴中地区夏季高温、干旱的基本气候特征及其变化趋势做了详细分析,并利用NCEP月平均环流资料分析了旱涝成因,从500hPa环流、ENSO、高原积雪以及太阳黑子等因子入手,总结出了巴中地区夏季旱涝趋势预测的主要参考因子和预测方法。     

浅议空调销售中的高温气候保险法

从高温气候角度研究销售空调的气象途径,主张对高温气候进行保险来销售空调,以避免天气波动的不利影响。     

北京市三类主要饮品的销售气象指数研制

分析了北京市饮料、冰淇淋(雪糕)、啤酒的销售量与同期的北京市观象台地面气象要素的关系，从中筛选出对上述三种饮品销量影响最大的气象要素作为预报因子，分别建立了三种饮品销售量的气象据数预报方程。1998年夏季在“221”气象声讯台以每日、旬、月发布饮料、冰淇淋、啤酒气象据数预报。其社会经济效益较好。     

巴中市夏季高温干旱气候特征及预测研究

本文对1961年以来巴中地区夏季高温、干旱的基本气候特征及其变化趋势做了详细分析,并利用NCEP月平均环流资料分析了旱涝成因,从500hPa环流、ENSO、高原积雪以及太阳黑子等因子入手,总结出了巴中地区夏季旱涝趋势预测的主要参考因子和预测方法.     

夏季高温期间空调房间人体舒适度研究

根据人体舒适度指标,考虑到温度和湿度的关系,研究了长江中下游地区夏季高温期间,没有减湿条件的空调房间的最佳降温幅度,并计算出有降温降湿条件的不同场所的最佳降温降湿幅度     

北京市1996-2007年住宅空调致冷耗能影响因素分析

 采用气象资料和经济统计资料,以北京市为例,分析了城镇住宅空调致冷耗能的影响因素。结果显示：在一定建筑设计标准下,直接影响城镇住宅空调致冷耗能的因子主要有降温强度、城镇人口数、人均住宅建筑面积和城镇家庭空调器拥有比例。总的来说,由于目前中国城市化进程的加速,城镇人口、人均住宅建筑面积、城镇空调器拥有比例在不断增加,因此,无论气候变暖或变冷,各地空调致冷耗能不可避免地在增加。在上述因子中,气候是目前为止唯一可能起到降低能耗作用的因子。对于城市化较快的北京市,由于城镇家庭空调器拥有比例的快速增长,城镇家庭空调器拥有比例这一因子对空调致冷耗能增量的贡献率普遍最大。     

夏季热带西太平洋对流与长江中下游降水关系的研究

利用1979～2001年NCEP/NCAR月平均再分析格点资料、OLR和中国160站的月平均降水资料,研究了夏季热带西太平洋对流活动与长江中下游降水的关系.结果表明,夏季热带西太平洋上空对流活动强(弱)时,长江中下游地区夏季降水显著偏少(多).而西太平洋副热带高压在夏季热带西太平洋对流和长江中下游地区降水之间起到了桥梁作用,通过副高的东西位置、面积、强度异常等影响东亚夏季风异常,进而造成长江中下游地区夏季降水异常.另外,热带西太平洋对流异常显著对应着在热带和中纬度地区呈经向分布的Rossby波列(即东亚遥相关波列),该波列结构的异常与长江中下游地区夏季降水异常也有密切的关系.     

武汉市空气污染状况及其与气象条件的关系

利用2002年全年的SO2、NO2、PM10的逐日平均浓度资料和武汉市观象台地面四个时次、高空两个时次的观测资料及2002年的历史天气图资料,对武汉市空气污染状况及其与气象条件的关系进行了天气气候学和动力统计学分析．结果表明：武汉市的主要污染物为PM10,其次为SO2;冬季各污染物的平均浓度最高,其次为秋季,夏季最低,冬季各污染物与气象要素的相关性最好。我国北方沙尘暴天气过程、地面冷空气从河西走廊南下影响武汉地区时,在一定的高空系统配合下会对武汉市空气质量造成严重影响。     

长江中下游夏季降水与热带对流的关系

本文利用1979～2001年中国160站月平均降水资料、NCEP／NCAR月平均再分析资料，包括OLR资料、500hPa高度场、海平面气压场及850hPa风场，借助相关分析、合成分析研究了长江中下游夏季降水与热带对流活动的关系。结果表明，热带对流活动与长江中下游夏季降水之间呈显著的正相关，即夏季热带对流活动强(弱)，长江中下游降水偏少(多)，易出现干旱(洪涝)。热带对流活动异常引起中、低纬度大气环流系统异常，中、低纬度大气环流系统异常向中、高纬度传播，引起中、高纬度大气环流系统异常，构成东亚地区大气环流异常，导致长江中下游地区夏季降水异常。