长江中下游地区梅雨期雨量场与500百帕月平均高度场的相关分析

本文将自然正交函数直接应用于梅雨期雨量场与北半球500百帕月平均高度场的交叉相关系数场的分析,找出了雨量场与高度场的高相关区域,并将其用于梅雨期雨量的长期预报,效果较好。     

利用ECMWF地面、500百帕资料作春播期3-5天逐日晴雨预报

一、前言本文通过对1985—1986年春播期地面、500百帕形势分析,找出晴、雨天气形势特点,由此寻求二层关键区组合因子,并增加了500百帕温度、500百帕减去1000百帕高度差即厚度场资料作新的预报因子,最后分别建立杭州、金华、温州三站72、96、120小时春播期逐日晴雨方程。由於所选因子天气学意义明确,从1987年试报和1988年业务使用情况看,预报正确率比500百帕一层组建的方程有明显提高。下面以72小时为例加以说明。     

对ECMWF部分产品误差的初步分析

对ECMWF（欧洲数值天气预报中心）产品500百帕的高度、850百帕的温度、地面气压等格点场24、48小时预报的误差进行了初步统计分析。结果表明，ECMWF的24、48小时预报都存在着一定的误差，采用不同方式进行统计，其结果差异较大。     

一个500百帕高度场的长期数值预报模式

以Charney等人提出的大气多平衡态理论为根据,设计了一个适用于作500百帕高度月距平场预报的长期数值天气预报模式。本文介绍了模式的设计思路,分析了几个预报个例,最后指出了模式存在的一些不足,提出了改进方案。     

诊断分析在数值预报产品释用中的探讨

文章针对地方性天气预报特点，根据现有数值预报产品以及实时探空资料的接收情况，利用中尺度数值预报模式ＭＭ４引入中尺度信息，提出一个实际可行的夏季降水预报方案，以求提高区域范围内具有明显突发性对流降水特征天气过程的预报能力。作法是用ＭＭ４模式计算出１９８４—１９８７年７月、８月逐日的零时刻物理量诊断场，格距为１００公里，使用欧洲中心数值预报产品和诊断物理量共计４１个场作为预报因子场；将内蒙古全区划分为９个气候区和８个代表站；应用典型相关分析法，并结合逐步判别法和逐步回归法，得到相应的９个区域和８个单站降水预报方程。９个分区预报方程降水ＣＳＩ指数在９７．６７％以上，８个单站降水预报方程对中雨以上降水ＣＳＩ指数在８０％以上。方程的实际预报能力令人满意。由于所采用的典型相关分析的典型因子绝大部分取自于中尺度诊断分析量，降水预报方程的因子变量多数为中尺度量。换句话说，方程中包含了大量的中尺度信息，８５０百帕零时刻水平Ｕ分量、温度Ｔ，７００百帕位势高度、涡度、湿球位温，５００百帕位势高度、温度Ｔ、涡度和湿球位温场对降水预报方程的贡献最大。     

月降水量的神经网络混合预报模型研究

以均生函数表征预报量自身周期变化，结合500hPa月平均高度场和月平均海温场预报因子，采用神经网络方法建立了一种新的短期气候预报模型。分别以广西桂北、桂中和桂南6月降水量作为预报对象进行预报试验，结果表明，这种新的预报方法比均生函数回归预报模型及高度场、海温场预报因子的回归预报模型，具有更好的物理基础和预报能力。     

用物理统计方法制作H_(500)的中期预报

在物理统计预报的许多模型中,水文气象场按经验正交函数分解的参数作为预报量,就有可能搞清楚该模型能在多长时效内报出不同时空尺度过程的大体特征。本文的目的在于讨论用物理统计中期预报方法作春季北半球大西洋地区500毫巴高度(H_(500))的第3、6、9天预报的结果。预报量信息来自大西洋上20个不规则分布的站点(图1),资料是从1960到1971年每隔3天在格林威治时间00时收集一次。各月样本容量是120—130个H_(500)的20维向量。在预报方法的研究中我们有两个出发点;一是苏联地球物理观象总台提出的物理统计长期预报方法的物理概念;二是业务工作的实践经验。在选择可能因子时特别考虑到下列物理原则:1)大气是     

亚欧500mb旬平均高度场资料在寒害中期预报中的应用

旬预报是各级气象台站目前开展的主要中期预报业务。亚欧500mb旬月平均高度场(以下简记H),是目前气象台站制作中长期预报的主要资料之一。应用此资料,我们将其用于春播期长期预报,发现对春播期趋势预报等的效果较好,而对旬侯平均气温(以下简记T)与冷空气影响过程(以≤12℃,大于等于三天为指标,以下简记冷过程)的预报效果不佳。为提高以上项目的预报质量,我们又将旬H资料制作成中期预报工具,办法是在因子普查的基础上,分析出相关关键区,再将相关关键区及其附近的高度场,进行环流分型,分别找出具有预报意义的高度场特征。这样做不仅物理意义明确,而且与天气学理论及预报员的经验也一致。     

贵州西部冬季低温（凌冻）预报专家系统之中,长期预报子系统

本子系统主要用贵州西部23个站中的8个代表站（威宁、大方、水城、毕节、六枝、盘县、安顺、兴义）的凌冻日数与SOOhPa月平均高度场的格点资料找出相关，建立预报规则库。然后统计规则库中各项因子的概率，判断概率的大小，得出中、长期凌冻情况的趋势预报。下面以长期预报为例具体地介绍本子系统的建立、应用。1规则库的建立利用1959～1983年500hPa月平均高度场的格点资料求出50OhPa各月的年平均高度场的格点资料，然后，用各月年平均高度场与历年各月平均高度场的格点资料比较，求出历年各月的50OhPa高度场的格点资料距平值（文件名：…     

对流层上、下部厚度场变化特征与我国南方春季(3—4月)冷暖

近几年,有人曾作过对流层上、下半部厚度场变化特征的分析研究工作,但具体应用到天气分析预报中的文章,还未曾多见。本文利用100、500、1000百帕三层高度场资料,分别对对流层上半部(500—100百帕)、下半部(1000—500百帕)厚度场与我国南方春季(3—4月)冷暖的关系加以分析,指出了春季(3—4月)对流层上半部与下半部,典型冷、暖春年对流层上、下部厚度场特征的异同,并通过相关分析,找到了一些对南方春季温度趋势指示性较好的预报指标。     

菏泽牡丹开花期的长期预报

统计分析得出牡丹花期与前期气象条件的关系，早晚花期前期环流场存在明显差异，500hPa月平均高度场与牡丹花期存在优势相关因子，采用“两段筛选”的思想，先用逐步回归，再用最优子集回归方法，得出牡丹花期中长期预报方程，经试用，方法性能稳定，效果较好。     

10—12月500百帕环流特征对次年云南5-6月雨量的影响

通过相关普查,发现10-12月东亚某些区域的500百帕格点月平均高度距平的南北梯度,与次年云南5-6月雨量有较密切的关系,由此取出四个因子,建立一些预报工具,经独立样本资料检验,效果是满意的。最后,本文分析了影响云南5-6月雨量的环流形势和所取前期因子的预报作用。      

太阳黑子活动对相关稳定性的影响

统计预报是目前台、站长期预报的主要手段之一,相关分析是统计预报的重要组成部分。相关系数不稳定,直接影响到统计预报的效果,是我们预报业务中面临的一个重要问题。本文以4月降水量预报为例,分析太阳黑子活动对相关稳定性的影响。 我台制作本地区4月降水预报时,首先进行4月降水与北半球500毫巴平均高度的相关普查,选取信度达0.01以上的网格点并组成相关区。采用逐步回归对因子加以筛选。当取F=4时,建立回归方程为Y=313.1-1.03X_1-6.49X_4-1.55X_5-1.93X_7 47.0X_9,其中X_1、X_4、X_5、X_7、X_9分别为当年1月和前一年4、5、7、9月500毫巴诸网格点的平均高度。方程的复相关系数为0.91,平均拟合误差为     

制作长期预报的体会

影响天气、气候变化的四大因子是天文(太阳辐射),地理(纬度、高度、地形、下垫面)、大气环流、人类活动(人造二氧化碳).这些因子间又有着十分复杂的相互影响和反馈关系,其物理过程至今尚未弄清,因而长期预报还是很不成熟的,目前仍以经验统计方法为主. 我们台从一九六○年开始至今,定期发布月季长期预报,不定期作年度以上的超长期趋势预报,比较好的依据如下: 一、年成背景 1.寒雪(冷水年):冬     

亚洲夏季风系统成员与西太平洋副高的相关特征分析

利用500hPa月平均高度距平场派生出涡度变化、经向风切变、纬向风切变等变量场。从1958～2001年6月500hPa月平均高度距平场及其派生变量场中选取预报因子,并将各个场中的因子分别作EOF分解,得到浓缩了初选因子变量大部分信息的综合预报因子,用以建立同月的广西月降水量的BP神经网络预报模型。进而利用2002～2005年月动力延伸集合预报产品及其派生变量,对广西6月降水量作BP神经网络降尺度释用预报。作为对比试验,以相同的预报量,从1957～2000年5～12月及1958～2001年1～4月500hPa月平均高度距平场中选取预报因子,并作相同处理,建立前期综合因子的广西6月降水量BP神经网络预报模型。独立样本试验结果表明,利用同期综合因子建立的BP神经网络降尺度预报模型的拟合精度优于利用前期综合因子建立的预报模型,但预报效果依赖于月动力延伸集合预报产品。     

应用500hPa高度场和太平洋海温格点资料建立统计预报方程的试验

用北半球500hPa月平均位势高度场和太平洋月平均海温场的格点资料,筛选预报因子,建立广西气候要素统计预测模型的方法进行了试验.     

基于ECC方法的青藏高原冬季气温可预报性研究

选取前期9、6和3个月欧亚大陆地表温度、东北半球500 h Pa高度场、热带印度洋海表面温度和西太平洋海表面温度作为预报因子,使用变形的典型相关分析(BP-CCA)方法,并选取各因子预报效果最好的时期作为关键时期,建立起各因子和青藏高原冬季气温之间的统计降尺度模型。之后用交叉验证和集合典型相关分析(ECC)方法评估模型实际预报能力。进一步用独立样本检验来评估模型更长时间尺度的年际变化预测效果。结果表明,BP-CCA方法能很好地识别出不同因子影响青藏高原的空间模态。其中,温度积雪反照率的正反馈机制体现了欧亚大陆地表温度的可预报性;东北半球500 h Pa高度场环流型不利于高纬的冷空气入侵高原地区;热带印度洋海表面温度反映出典型的印度洋偶极子对高原气温的调控作用;西太平洋海表面温度通过控制副热带高压的位置,从而影响高原冬季气温。各因子预报场和观测场的相关系数在交叉检验和独立样本检验中分别约为0.5和0.3,均有一定的预报技巧。而利用ECC方法能综合各因子所提供的预报信息,从而得出更为可信和稳定的预报。     

影响山西省降水的物理因子分析

本文采用滑动相关普查及多信度统计检验方法,利用近30多年来山西30个代表站点5月至10月总降水量与前期北半球500hPa月平均高度场(5°×10°格点),北太平洋月平均海温场(5°×5°格点)以及74个环流特征量作逐点、逐年、逐月滑动相关普查分析,找出了显著影响山西省降水稳定可靠的关键区因子,并对这些物理因子作了分析。     

冬半年北半球100百帕月平均环流型与北疆同期气温的关系

一、提要本文通过对1956年—1987年冬季(11—3月)100百帕月平均环流型的统计分类,部份关键区的变高统计分析以及部份纬圈高度场的波谱分析等工作,发现冬季各月100百帕月平均环流型与同期北疆地区气温的变化有很好的对应关系。具体地说,北疆气温偏高(月距平≥1.5℃)时常常对应100百帕3波型;北疆气温偏低(月距平≤-1.5℃)时常常对应100百帕2波型。并且还根据这一观点制作了1987年3月100百帕环流型及北疆气温预报,取得了初步成功。     

内蒙古呼盟农区旱涝分析及预报

针对影响呼盟农业生产的主要气象灾害－－旱涝进行了全面系统的分析。建立了较为客观符合实际的旱涝指数；利用K－均值法选取了农区代表站；列出了呼盟农区旱涝年表；指出了旱涝出现的基本规律；对旱涝出现的前期和同期500百帕环流特征进行了综合分析。发现呼盟农区春夏季旱涝虽然和乌拉尔山上空500百帕高度、鄂霍茨克海上空500百帕高度，东亚大槽强度及西风带强弱有关，但相关最密切的还是西太平洋副热带高压及北半球500百帕月平均极涡中心强度。在对旱涝环流特征综合分析的基础上，用数理统计方法建立了旱涝预报方程，指出了旱涝造的危害。