用自然正交函数分解法作昌吉州月气温、降水预报

本文利用昌吉州各站的历年月气温、降水资料,通过自然正交函数分解,得到空间函数场和时间函数场。挑取主分量,对时间场作自回归预报,从而得到场要素的预报。近2年的实际应用,预报效果较好。     

黔东南汛期暴雨天气的时空分布及其长期预报

运用经验正交函数分解主要分量的分析方法，分析了黔东南地区汛期暴雨天气时空分布规律的主要特征。研究了与大气环流季节非均匀承替规律相联系的暴雨天气特征的季节变化，建立了按切比雪夫我多项式分解前期５００ｈＰａ，环流得到典型场权重为预报因子的主汛期暴雨主气长期预报方程组。     

用自然正交分解方法预报冬小麦产量

按自然正交分解方法，把小麦气象产量分解成正交的空间场和时间场，进而作出区域内各点（县）产量预报，避免了抽样选点和分居的人为性，提出大范围粮食产量预报方法。     

西北黄土高原月降水场的时空分布特征

本文应用自然正交函数(EOF),分析了西北黄土高原地区5—9月逐月降水频数场、降水量场的特征,指出:①降水频数比实测降水量空间分布更均匀,时间变化较稳定,更具统计保守性的变量;②自然正交函数对原变量场拟合较好,前三个主要分量的方差     

场对场预报模型及其对降水的预报试验

用经验正交函数对预报因子场和预报对象场分别进行分解，将正交展开的时间系数作为预报因子和预报对象，提出了一种场对场预报模型，该模型考虑了预报系统的时变性，并利用云南５月份的雨量资料进行了预报试验。结果表明，用这种模型作区域性降水预报有一定的优越性。     

连云港水稻产量的气象影响因子分析

经验正交函数分析方法(EOF)是正交函数分解方法的一种,其优点是可将某要素场分解为不随时间变化的空间函数部分的特征向量及与空间无关的时间函数部分。该方法同样可用于某空间点的多要素特征分析,得到的空间函数每个特征向量都反映了所有要素某种共性。本文则是利用EOF这一特性,选取连云港地区历年(1961—2007年)水稻各个生育期的多个气象因子与气象产量做EOF分析,选取方差贡献大的前4项特征向量中与产量相关性较好的因子,作为影响因子。并通过对影响因子多年变化趋势及波动特征年的分析,剔除其相关性差的因子,最终得到与产量密切相关的气象因子。     

一次暴雨过程的EOF分析

在用21层η坐标细网格模式对1998年7月21～22日发生在武汉地区的一次持续性特大暴雨过程数值模拟的基础上， 利用较高时空分辨的模式输出结果对暴雨过程做经验正交函数分解（EOF分析）尝试。结果表明:EOF第1主分量的空间分布代表典型的暴雨环境背景场的低值系统；EOF第2主分量的空间分布与人字形切变线（西部为冷式切变，东部为暖式切变）相联系，是影响这次暴雨的重要形势场；利用相轨线分析方法发现，暴雨过程中EOF第1主分量和EOF第2主分量的时间系数在暴雨临近阶段，两者正相关，激发暴雨，在暴雨后期两者负相关，促使这次暴雨趋于减弱结束。     

连云港水稻产量的气象影响因子分析

经验正交函数分析方法(EOF)是正交函数分解方法的一种,其优点是可将某要素场分解为不随时间变化的空间函数部分的特征向量及与空间无关的时间函数部分.该方法同样可用于某空间点的多要素特征分析,得到的空间函数每个特征向量都反映了所有要素某种共性.本文则是利用EOF这一特性,选取连云港地区历年(1961-2007年)水稻各个生...     

EOF/PCA诊断气象变量场问题的新探讨

进一步论证了经验正交函数/主分量分析(EOF/PCA)在气象变量场诊断中的物理内涵,证明基于EOF/PCA的R型和Q型展开,可描述为气象变量场主要振荡型分解和主要空间分布型分解两种方案.前者表明,气象变量场的准周期振荡可分解为各主分量的周期振荡,它们各自等价于不同网格点(或站点)以其载荷为权重的迭加周期振荡,因此,气象变量场准周期振荡可视为来自不同周期源(网格点或站点)的准周期振荡逐层叠加的结果;后者表明,气象变量场的水平空间分布可视为各种主要空间分布型的叠加,而Q型展开才是对各种主要空间分布型的正交分解.由此深化了EOF/PCA气象变量场诊断的物理内涵.     

均生函数场预报模型对降水预报的试验研究

基于均生函数的处理原则,运用经验正交分解方法,将正交展开的时间系数俄为预报因子,并引入逐步算法进行因子筛选建立预报模型。将均生函数场预报模型用于云南省汛期雨量及５月雨量预报试验。结果表明：用这种模型作区域性降水预报有一定的优越性,并可作多步预测,是一咱滚动客观预报方法。     

我国夏季降水与前期太平洋海温场关系的典型相关分析

对太平洋海温场与我国夏季降水之间的典型相关分析表明,海温场第一典型分布型的季节变化为：秋季东南高西北低、冬季东西低中间高、春夏季西北高东南低。典型主分量的时间变化规律清楚地反映出ＥｌＮｉｎｏ的演变过程。用ＣＣＡ短期气候预测模型对我国夏季降水的预报试验结果显示,我国的降水对因子场的响应存在明显的地区性差别,且预报效果同各区降水指数与典型主分量相关性的高低关系密切。     

基于最小二乘支持向量机的副热带高压预测模型

采用EOF时空分解、小波频牢分解和最小二乘支持向量机（LS-SVM）交叉互补方法,建立夏季500 hPa位势高度场的预测模型,用以描绘和表述副热带高压形势场的形态和变化。首先用经验正交函数分解（EOF）方法将NCEP/NCAR再分析资料500 hPa位势高度场序列分解为彼此正交的特征向量及其对应时间系数,随后提取前15个主要特征向龟的时间系数（方差贡献96.2%）,采用小波分解方法将其分解为相对简单的带通信号,再利用LS-SVM方法建立各分量信号的预测模型,最后通过小波时频分量重构和EOF时空重构,得到500hPa位势高度场的预测结果以及副热带高压形势场的预测。通过对预测模型的试验情况和分析对比,结果表明:基于上述思想提出的算法模型能较为准确地描述500 hPa位势高度场的形态分布并预测1~7 d的副热带高压活动,对10~15 d的副热带高压活动预测结果也有参考意义。     

四川省小麦产量的自然正交分解模型

利用四川省小麦历年产量重构二约时变矩阵,进行自然正交展开后得到了三种产量分解模型。在中模型中,可将小麦产量分解成了三个产量分量之和,即小麦产量Ｙ＝Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３。这些产量分量不仅反映了生产力水平增长对产量趋势的作用,也反映了气候环境因子波动对产量年际变化的综合影响。该方法与传统的产量分解模型相比,具有计算简单客观、各种分量同时一次分离和分量之间相互独立的特点,为农作物产量分解和预报提供了一种新的     

气候场主分量逐步回归模型预测粤中西部汛期降水

运用热带海温资料、500hPa高度场等建立气候场,对此气候场均取前6个因子,共建立1248个因子的物理因子场。将粤中西部10个县（市）前汛期和后汛期降水量场进行EOF分解,得出前四个主分量;分别用这四个主分量与1248个气候场主分量因子进行相关计算,最后选取10个因子进入逐步回归方程,对前四个主分量进行预测,从而可以预测肇庆市前、后汛期降水的空间分布;再经过反算拟合,得出前、后汛期降水量的预报结果。检验表明,这种方法可以预测区域未来的降水空间分布与降水量,预报效果较好;物理意义上,可以揭示多个气候背景场的空间分布与某区域气候场的空间分布之间的联系,为小区域的短期气候预测提供物理依据。     

气候场主分量逐步回归模型预测粤中西部汛期降水

运用热带海温资料、500hPa高度场等建立气候场,对此气候场均取前6个因子,共建立1248个因子的物理因子场。将粤中西部10个县(市)前汛期和后汛期降水量场进行EOF分解,得出前四个主分量;分别用这四个主分量与1248个气候场主分量因子进行相关计算,最后选取10个因子进入逐步回归方程,对前四个主分量进行预测,从而可以预测肇庆市前、后汛期降水的空间分布;再经过反算拟合,得出前、后汛期降水量的预报结果。检验表明,这种方法可以预测区域未来的降水空间分布与降水量,预报效果较好;物理意义上,可以揭示多个气候背景场的空间分布与某区域气候场的空间分布之间的联系,为小区域的短期气候预测提供物理依据。     

支持向量机在太阳辐射预报中的应用

利用EOF能分解数据场和SVM回归分析可建立因子与预报量非线性关系的优势,设计预报方案:(1)将多因子和多预报量分别方差标准化,EOF场展开,提取主分量;(2)用SVM回归分析实现多因子主分量对多预报量主分量非线性预测;(3)由预报的多预报量主分量与对应空间函数反演原预报量。选用武汉预报日同一天气类型的上一日逐时(05—18时)总辐射、日最高温度、温度日较差、日天气类型观测值以及预报日的日最高温度、温度日较差、日天气类型预报值为因子,对预报日逐时辐射量进行预报。独立预报试验表明,预报与实况接近。     

四川省小麦产量的自然正交分解模型

利用四川省小麦历年产量重构二维时变矩阵,进行自然正交展开后得到了三种产量分解模型.在每种模型中,可将小麦产量分解成了三个产量分量之和,即小麦产量Y＝Y1+Y 2+Y3.这些产量分量不仅反映了生产力水平增长对产量趋势的作用,也反映了气候环境因子波动对产量年际变化的综合影响.该方法与传统的产量分解模型相比,具有计算简单客观、各种分量同时一次分离和分量之间相互独立的特点,为农作物产量分解和预报提供了一种新的思路.     

张掖地区降水和气温空间分布特征

经验正交分解方法是气象上常用的方法,其优点在于能反映要素场的主要特征,对空间点位置不作要求,既可取同一要素不同站点、又可取同一站点不同要素进行分解。本文利用经验正交分解法,分析了张掖地区降水、气温的空间分布特征,为改进县站预报方法,为地区台制作全区分片预报提供依据。临泽站因建站迟取1967—1986年20年资料,其余各站取1951一1980年30年资料。一、降水、气温空间分布的一般特征     

基于EOF分解的中期平均气温距平客观预报方法

本文通过将500 hPa高度、850 hPa温度、海平面气压的预报与历史要素场进行EOF分解,并假定EOF分解空间函数(即特征向量)是基本稳定的,建立以EOF分解主分量系列的时间系数、预报站点附近基本要素值的时间序列与预报站点平均气温距平的多元线性逐步回归预报方程,结合ECMWF集合预报数值产品,生成全国范围未来10 d平均气温距平客观预报产品投入业务应用,并采用同号率方法检验。结果表明,客观预报产品在检验时段内,同号率平均值为0.77,明显高于ECMWF集合预报模式2 m温度直接计算得出的同类产品同号率0.63;该客观预报产品不仅在分布范围上,同时在距平幅度上预报效果均较好。此外,相关分析也证明同号率方法在检验中期时效气温距平预报中有其合理性。     

全国各省市气象科技期刊文章摘编(26)

1动力延伸预报产品在辽宁短期气候预测中的释用《气象与环境学报》2006年第12期周德平基于1961年～2000年辽宁53个测站40a逐年的月气温距平和月降水距平百分率资料,根据EOF(经验正交函数)展开的空间特征向量分布特征,将前3个主要特征向量时间系数作为预报量,将500 hPa高度场的高度距平、地转涡度作为预报因