苏联天气预报相似方法的研究

“相似法”是天气预报尤其是长期天气预报中比较常用的一种方法。它的基本原理是如果当前的环流形势或气象要素场与历史上某一相应时段的环流形势或要素场相似,可以设想,它们的物理背景和影响其变化的物理因素是相似的,于是可以假定在以后的一段时间里将继续保持这样的相似性,从而根据预先给出一定的相似判据,从已有的历史资料中选出一个或几个与当前环流形势或气象要素场相似的年份作为相似年,然后根据相似年做出预报。一般选相似是由目视确定的,为了定量表示相似的程度,也提出一些相似判据。苏联近十年来在这方面做了一些试验研究工作。从1962年2月起水文气象中心旬预报实验室,定     

谈谈气象要素(压、温、湿、风)的物理意义和预报应用价值

正形形色色的气象变量,本质上都是由"气压、温度、湿度和风"这四个基本"元素"组成的,所以只有这四个量才被称为气象要素。天气预报中用到的气象变量(有时也称为物理量、诊断量),其数量之多数以十计、百计,但是只有气压、温度、湿度和风这四个量被称为气象要素,简称"压、温、湿、风"。要素的英文名称是"element",它也可翻译成"元素"。也就是说,     

谱分析在气象中的应用

人们很早就发现气象现象随时间变化具有周期性。寻找这种周期性的方法是把气象要素时间序列在频率域上进行展开,比较各种频率波动的振幅或功率来确定主要周期,这种方法称为功率谱分析的方法,亦称为(频)谱分析方法。这种分析方法的基本原理是常用的傅里叶分析,即把复杂的气象要素时间变化曲线分解成为若干个正弦波或余弦波的叠加。这一方法不单广泛地应用到气象要素的时间序列周期分析上,而且还应用到气象中各高度场的波动结构分析上。近30年来,国内外无论在气象要素时间序列分析上还是空间场的结构分析上,谱分析方法愈来愈受到重视,甚至应用到日常预报中作为常用工具(如合成波图),而且这一方法在应用的过程中本身也得     

近年来谐波天气分析在我国的进展

谐波分析也叫调和分析或波谱分析,它是建立在任何复杂的波动或振动均是正弦或余弦的简谐波的重迭这个基础上进行的,实际上是一种分解分析。大气运动在空间上的多尺度性,在时间上的多频性为谐波分析在天气气候分析中的应用提供了物理依据。谐波分析在我国天气气候分析中常用的有下述两方面:一是在固定观测点上得到某气象要素(如温度、降水等)时间序列的周期分析,即时间场的谐波分析;一是在固定时刻得到某气象要素或特征量场     

7、8月盆地大、暴雨流型和武都涡

一、前言陇南地区东部的成县、徽县、康县、两当四县属亚热带,而成县、徽县又具有盆地气候的特性。由于7、8月间四县强降水次数基本相当,大、暴雨的环流形势和单站地面气象要素反映相似,因而在讨论时总称为盆地大、暴雨。选取的资料是1977—1989年7、8月的41个个例,规定4站中有2站或以上日降雨     

农业气候相似分析方法及其应用

在气候相似研究中采用相似距表示各地之间的气候相似程度己在专家的诸多研究中证实:其度量方法是可靠的、可行的和先进的,它可以定量地表示相似程度,可以充分考虑气象要素的年内分配,给出各种气象要素的综合程度的度量,由静态相似区域变为动态相似区域,点与点的计算相似程度可以直接而具体地指导引种工作。我们将在今年1、2期连续刊登李登科等人撰写的《农业气候相似分析方法及其应用》一文,以期为我省各地县气象局在为当地农业生产服务中的品种引进、病虫防治等论证工作提供较先进的理论和方法。     

列序分析在大气环境污染分析中的应用

提出了不同于计算相关系数的列序分析的方法,思路来源于变量序列间的几何形状接近程度,几何形状接近的序列,度量其靠近程度的指数应大,反之就小.将靠近程度大小按序排列,就得到变量序列间的联系程度的名次.从实用出发,针对不同性质的数据,提出了4种列序度计算方案.选取了计算加权平方距离的方案对大气污染及其有关的气象要素数据进行了实例计算.通过计算列序度并与相关系数对照,可以更可靠地来使用某个气象要素制作预报,另外,从数学上证明列序分析与绝对值关联度、欧氏距离间的关系,由此论证了列序分析的数学根基.数学推导和数值计算都证实了列序分析的可用性,尤其在量测为小样本的情况下更有使用价值.     

“一、二维谱分析”简介

能谱分析是气象要素时间序列分析的一种常用的方法。 对单一要素的分析,称为“一维谱”。它主要用来考察要素变化的周期性。常用能谱图来表示它的特征。谱图的基本形式分为两类。一类称为“白噪音”,谱图近于锯齿状,即谱密度近乎不变。它反映一类纯随机     

棉花年景评价方法

文章介绍两种棉花年景评价方法：综合气象要素评价法和相似分析评价法。前者是将ＡＢ报收到的旬平均气温、旬降水量和旬日照时数按照一定的原则组合成为综合气象要素，分析历史综合气象要素和棉花产量丰歉，得出其评价指标，依据指标，进行实时棉花年景评价；后者是根据历史资料，确定丰歉年型，利用相似分析原理，得出相似分析评价指标，根据指标，判断棉花产量的丰歉。结果表明，这两种评价方法在棉花产量丰歉评价中，准确率都在９０％以上。     

边界层大气湍流特征的声雷达探测

声雷达可以直接测量温度脉动谱Φ_T(K_0)或温度结构系数C_T~2值。由于大气中谱的尺度很宽,在边界层大气中,用声雷达测得的Φ_T(K_0)或C_T~2是一个随机量,具有正偏态分布的特性,并满足对数正态分布。 从Φ_T(K_0)的频谱分析中得到,在频率为10~(-3)—3×10~(-3)秒~(-1)的范围内,存在着一个能量的峰值区,峰值和高频之间,能量的过渡带很陡。过去一般认为中尺度范围是大气谱段中能量的低值区。本文的分析发现,在中尺度范围内,无论在稳定或不稳定层结,经常存在着几分钟到十几分钟的周期活动,并对能量产生较大的贡献。这对今后大气湍流理论的研究,是一个值得注意的问题。此外,由于大气中谱尺度很宽,必须正确地选取气象要素或其它物理量的平均时间,才能获得稳定的气象要素的平均值。     

用模糊相似的方法作台风登陆区预报

为了使对台风的预报数量化,我们沿25°N线经粤东沿海到114°E线分为10个区域,编号为0、1、2、……9,称为台风登陆区。在距粤东沿海600公里以外选取预报区Y(见图1)。当有台风进入Y区寸,我们假设它未来的登陆区与历史上某一进入此区的台风的登陆区是相似的。为选其相似,将各因子的数值转换为隶属度,用模糊集的概念建立优先选择比,然后构成一个能获得全部优先选取信息的模糊相关矩阵,用λ—水平截集选出相对的相似对象,然后进行综合判定,选出最相似的样本,作出台风登陆区的预报。      

判断大气要素场相似度的相似面积比方法

目前常用的相似量一般是对样本差异的一个平均意义上的描述,在判断样本相似时难免受到个别过大或过小的样本因子的影响。针对这个问题,提出一种新的相似性度量方法——相似面积比方法,试图从全局的角度来考虑样本相似的选取问题。首先将原始数据标准化,根据对样本间距离的统计分析确定一个判断相似的阈值,然后计算两个样本中距离小于阈值的面积与总面积的比来判定两个样本的相似程度,最后利用2001 2011年冬季00:00(世界时)NCEP FNL温度、高度和风场的全球分析资料对该方法进行了验证。结果表明,数据标准化后可以得到值域范围大致相同的无量纲变量场,有利于多层次多变量的综合性相似判据的建立;与海明距离、相关系数相比,相似面积比选取的相似样本和基准样本在分布形态上较为接近,但相似面积比对高纬地区的相似判断较弱。基于上述三种相似性方法,利用1948 2013年NCEP月平均温度再分析资料进行长期天气预报试验表明,三种方法在相似样本的选取上有一定数量的重合率;从相似预报效果来看,相似面积比方法最好,海明距离方法次之,相关系数方法较差。     

美国的统计天气预报方法及其准确率

1.引言所有的天气预报都在某些方面应用到统计学。动力模式是客观的,且要解一些复杂的方程组,但它太依赖于通过物理过程的参数化来与实况取得一致的统计量。在这些或多或少带有主观性的应用之后,最近开始系统地应用建立在数值预报基础上的,又扩展了数值预报的有效性的统计学方法。2.经典方法最近十年来,作了许多统计性的研究,说明了某个特定时刻的气象要素值与其前期的一个或更多个气象要素值有关。无论是局地预报员或气象研究人员都爱采用点聚图方法来说明这个问题。大约在1950年前后,《天气月刊》发表了几篇关于这方面的     

包头市气温分布函数的正态性检验

气象要素是一种随机变量。随机变量的概率分布往往具有某种特征。在气象统计预报中，常常假设气象要素是遵从正态分布的，严格来讲，事先都应当进行正态性检验。本文从随机变量及正态分布的概念入手，利用中心矩、偏度系数和峰度系数，提供了一种正态性检检方法，并利用该方法，对包头市各月平均气温的分布进行了正态性检验。     

场变量在汛期分县降水预报中的应用

选取MICAPS平台下的高空和地面实时资料以及T106数值产品资料，用切比雪夫展开式展开了T106数值预报产品的气象要素场的权重系数物理意义作为天气分型的依据，求T106预报产品与典型历史气象要素场（根据T106历史资料和降水实况确定的气象要素场）两切比雪夫展开式权重系数之间的相似距离，结合当地的适用因子作经验完全预报。     

平稳时间序列分析微机程序简介

平稳时间序列分析微机程序简介曲长波（大安市气象局，大安１３１３００）前言平稳时间序列分析，是长期气象要素预报的重要方法。要利用要素自身前后之间的关系，建立数学表达式，为定量预报提供客观依据。用此方法，需经求序列均值、方差、相关系数，自回归方程系数，建...     

季节更替与旧病复发

与气象变化有关的疾病通常称为气象病或季节病.这类疾病的发作或症状加重受天气突变的影响.天气突变主要表现在气温、气压、风力等气象要素的剧烈变化上.像慢性支气管炎、支气管哮喘、风湿病、类风湿性关节炎、冠心病以及部分皮肤疾病等患者,对季节变化或异常气候特别敏感,症状往往出现在天气变化之前,所以,人们戏这些病患者为"气象预报员".     

论年雨量之常态性

要将统计学的原理与方法应用到气象科学的研究上,我们首先需要知道各种气象要素的频数分配(Frequency distribution)的性质。很显然的,不同的气象要素的频数分配的性质是不同的;同一气象要素,在不同地区,它的频数分配的性质也是不同的。即使同一气象要素,同一地区,因为该要素计算方法不同,频数分配的性质可能也是不同的,例如一地年雨量的频数分配,很可能与月雨量或每天雨量的频数分配不同。     

特征向量技术在气象上的应用

特征向量分析技术是数理统计学中近几十年来迅速发展的一个分支.其基本思想是通过多因子协方差矩阵求取特征向量的方法来提取因子的主要信息.在气象上,当这些因子(变量)在时间或空间上相关时,常用这种方法研究气象要素在时间上的变化规律和空间上的特征.近几十年来,气象工作者已将这一技术进行各种不同的演变和扩展,发展了基于     

区域气象观测站降水资料的统计分析方法探讨

区域气象观测站实现了气象要素的定时、定点观测及实时传输与显示。但从气象服务及资料分析来看,降水资料的分析处理要比其它气象要素的处理更为复杂,本文从技术角度探讨了区域气象观测站的降水资料的统计分析方法,并将这些方法应用到了软件开发过程中。