1998年和1999年长江流域汛期降水及其季风流管特征

１９９８年６、７月长江中游雨量集中,两月总雨量７３４．７ｍｍ年６月长江中下游雨量分别为３２５．５、６３６．２ｍｍ,安庆、上海月雨量均为１９４９年以来同期最高值。南亚高压东北侧存在一高空急流,中低层西太平洋副热带高压西北侧为一低空急流,两急流轴线间为宽广的近东向垂直上升运动区,并伴为湿舌和涡旋存在,构成季风流管。长江流域受季风流管影响,产生大到暴雨。     

神经网络BP模型用于月降水预报的研究

采用神经网络ＢＰ型三层映射模式，以南京１９４６－１９８５年４０年月雨量为基础序列，确定三层模式的形式。通过不断调整权重系数，作出１９８６年１－１２月的月雨量长期预报，又用同样方法但改用前一个月的实测值报后一个月的月雨量作出１９８６年各月的月雨址预报。平均绝对误差分别为６．０７ｍｍ和５．７３ｍｍ。对１９９４年６、７、８、９月月雨量以４个不同的起始值进行神经网络预测，都得到１９９４年夏季南京特旱的结果，与实测结果相同。     

短期气候预测的多时间序列相空间相似模型

为了充分利用对气候系统进行定时观测而积累的关于它过去和现在情况的大量数据,本文提出了短期气候预测的一种多时间序列相空间相似模型,并从与云南气候变化有某种物理关系的２０多个时间序列出发,建立了一个云南短期气候变化的年度预测模型。模型对云南８０个气象观测站点１９９１～１９９８年的５月雨量距平和５月气温距平预测检验的距平同号率分别达到４２４／６４０＝ ６６．３％ 和４２６／６４０＝ ６６．６％ ;对云南１９９０～１９９７年的６～８月雨量距平、６～８月气温距平、年雨量距平和年气温距平预测检验的距平同号率则可分别达到４０４／６４０＝ ６３．１％ 、４６３／６４０＝ ７２．３％ 、４５６／６４０＝ ７１．３％ 和４５５／６４０＝ ７１．１％ 。     

广东省各月异常雨量分布的气候状况及预测评估

一个地区月雨量分布状况及其预测的评估,对提高业务预报准确率和对外服务的水平有很大的意义。本文把月雨量分为一级异常（│ΔＲ％│≥５０）,２级异常（│ΔＲ％│≥２０）。通过对广东省１９个台站１９５７～１９９７年各月│ΔＲ％│≥２０,│ΔＲ％│≥５０的统计分析,发现１１月份月雨量出现一级异常的气候机率很大（超过０－００１的信度）,１０、１２月也相对较大。４、５、６月份雨量出现一、二级异常的机率相对较低。计算各月雨量的变差系数,以１０～２月相对较大,４、５、６月相对较小。说明１０～２月雨量的波动性较大。…     

用方差分析周期及随机时间序列法作赫章6—8月总降雨量预报

用方差分析周期法对赫章县３６年６－８月总降雨量进行周期分析,得出６－８月总降雨量变化以６年主周期,７年为校正周期。然后对原序列中周期不能拟合的部分运用随机时间序列进行处理,将两种方法的值叠加作预报,效果较好。     

用误差分析法找序列周期制作兴义市6—8月份总降雨量预报

本文应用误差对兴义市３７年６－８月总降雨量进行周期分析，结果表明，历年兴义市６－８月总雨量以１６年为主周期，１５年较正周期，迭加振动出现。对１９９４年６－８月总降雨量进行试报，不仅降雨量趋势正确，数值了民比较接近实况。     

用判别指数选周期预报强汛年

以信阳强汛年（６～８月区域平均雨量≥７００ｍｍ）为对象,用判别指数法提取有效周期,并将多个有效周期相迭加,建立预报判别模型。用１９７４～１９９３年历史资料回代,强汛年预报成功率达到７１．４％。经过１９９４～１９９８年试用,成功地报准了强汛年（１９９６年）。     

河套地区4～5月雨量变化周期特征及其趋势预测

Morlet子波分析表明,河套地区4～5月雨量明显存在7a、24a和3a周期,其中以7a周期为最强.用子波分析和周期图方法预测该地区4～5月在2000～2003年雨量将持续偏少,2004或2005年雨量可能会明显偏多.     

华南、华东沿海登陆台风暴雨和大风的分析

利用国家气象局出版的１９４９～１９９６年台风资料,研究了华南、华东沿海登陆台风暴雨和大风特征．得出：华南沿海登陆台风主要集中在６～１１月,８～９月的降水量最大,风速最大是８～９月;华东沿海登陆台风主要集中在７～９月,其降水量和风速都不亚于华南沿海登陆台风;华南和华东沿海各时段的登陆台风具有３～５年的周期振荡,一般在厄尔尼诺期间登陆台风次数减少,反厄尔尼诺期间登陆台风次数增加;西北太平洋副热带高压脊线位置与华南沿海６～７月登陆台风次数和副高北界位置与华南沿海６～７月及８～９月登陆台风次数的相关系数在统计学上达到０．０５的显著性水平     

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。     

中国三峡地区汛期降水量的正态性研究

为了分析三峡地区降水量序列的正态性和谱结构,对降水量的常见各种变换进行试验性研究。试验包括单站降水量、降水量的平方根、立方根和Γ分布概率值等非线性变换,以及级别变换。研究区域多站平均降水量、区域降水量的主分量、区域降水量的非线性变换后的主分量和区域降水量的级别变换后的主分量等序列。研究发现三峡地区单站降水量的各种变换不改变序列原始谱结构,仅影响概率分布的偏度和峰度,使其较好地遵从正态分布,其中以Γ分布的变换以及级别变换在分布的偏度上为最好。 区域降水量的各种变换的综合指数(区域平均值和主分量)正态性及谱结构分析表明,除区域平均值变换后不改变原单站序列的谱结构外,主分量的综合指数能改变原单站序列的谱结构,同时也影响概率分布的偏度和峰度,使其能较好地遵从正态分布。其中以降水量的立方根和Γ分布概率变换以及级别变换,在分布的偏度上有较好的效果。     

1920～2000年全球6～8月陆地旱涝气候变化

用 192 0～ 2 0 0 0年全球 6～ 8月陆地降水量资料研究了全球、北、南半球 6～ 8月旱涝特征。采用加权平均的 6～ 8月降水距平指数和加权平均的 6～ 8月旱涝面积指数来表示全球的旱涝程度 ;从而划分了 192 0～ 2 0 0 0年的全球 6～ 8月降水量的旱涝年。对划分的旱、涝年进行了旱涝年差异的MonteCarlo检验。研究结果指出 ,在 192 0～2 0 0 0年中 ,1988( 193 0 )年是全球最严重的涝 (旱 )年 ,其次是 195 4( 1976)年。全球的及北、南半球的旱涝有明显的年代际变化。 2 0世纪 2 0年代为全球 6～ 8月干旱多发期 ,2 0～ 40年代为全球 6～ 8月洪涝少发期 ,5 0～ 60年代为全球洪涝多发期 ,70年代～ 2 0 0 0年全球旱涝爆发频繁 ,旱年多于涝年。北半球的特征与全球较为一致。南、北半球陆地分别作用为一个整体 ,它们的 6～ 8月旱涝没有明显的联系 ,但是当发生暖 (冷 )事件时 ,南、北半球 6～ 8月可能出现干旱 (洪涝 ) ,全球 6～ 8月的旱涝变化与ENSO之间有明显的联系     

新旧气候平均值的差异及其对西南气候业务的影响

选取西南地区短期气候预测业务选定的81个气象站,将其1971~2000年30年气候平均值与1981~2010年30年气候平均值进行比较,结果发现,就西南大部分地区而言,前者所表征的气候较后者更冷湿。把两个平均值放在长序列中分析,发现冬季平均气温和汛期降水量平均值的变化幅度较大,这些变化已经对气候影响评价、气候预测业务产生影响。     

黄河流域夏季旱涝变化及气候物理因素的影响

利用1951—2008年NCAR/NCEP再分析资料及中国气象局整编的160站降水资料,探讨了黄河流域夏季降水气候分布范围,在此基础上研究了黄河流域夏季降水旱涝的年代际变化特点。结果表明：20世纪90年代以前,黄河流域夏季旱涝变化为9—11 a和2—3 a周期,20世纪90年代后周期变化不明显。对导致黄河流域夏季旱涝的气候物理因素分析表明,东亚高度场负距平异常直接造成中国黄河流域的夏季偏旱,而亚洲高度距平场东高西低的配置造成中国黄河流域偏涝;夏季南亚季风、东亚季风在中国黄河流域的辐合是流域降水偏多的关键。在同期OLR距平场,涝年黄河流域处在大的负距平中,对流强盛有利于水汽的辐合。影响大气的主要下垫面要素海温场,赤道东太平洋海温指数与夏季中国黄河流域降水同期呈负相关关系。中国黄河流域旱年赤道东太平洋海温多为正位相,对应中国黄河流域涝年赤道东太平洋海温多为负位相。提出了一个寻找旱涝成因方法并为预测旱涝变化提供参考。     

北半球夏季热带季节内振荡影响我国夏季降水的规律和预测方法

利用1979—2018年夏季逐日观测和再分析数据，对北半球夏季热带季节内振荡影响我国夏季降水的规律和预测方法开展了研究。首先，利用非传统滤波即异常相对倾向（Anomalous Relative Tendency，ART）方法获取了气象要素的次季节变化分量，并采用EOF分析方法提取了北半球夏季热带主要季节内振荡信号，结果表明向外长波辐射（Outgoing Longwave Radiation，OLR）异常相对倾向EOF前两个模态共同反映了北半球夏季起源于印度洋并向东和向北传播的、具有30~60 d周期的季节内振荡（Boreal Summer Intraseasonal Oscillation，BSISO）信号。回归分析表明，该季节内振荡信号能够导致当地及其北面地区低层风场和位势高度场异常，影响该地区及其北面地区的水汽辐合辐散，从而能引起我国尤其是我国南方地区季节内旱涝变化，并一定程度上反映了我国异常雨带的向北推进过程。而后，将提取的热带主要季节内振荡信号作为预测因子，将降水异常相对倾向作为先行预板对象，利用多元线性回归方法构建了我国夏季旬降水异常相对倾向的预报模型，将预报的旬降水异常相对倾向加上观测已知的降水近期背景距平，从而得到旬降水距平的预报结果。通过历史回报和交叉检验，评估了该模型对梅雨期我国江淮流域降水（包括2020年梅汛期异常降水）的次季节预测能力。     

MODES系统对贵州月气温、降水预测初步评估

通过对2013年1月—2015年6月(MODES)发布的最优月预测产品在贵州省月平均气温距平和降水距平百分率的预测检验评估,发现MODES对全省平均气温有较好的预报,分析时段内预测与实况的相关系数为0.24,距平同号率为65.5%,且对气温偏高预测的可参考性高于其对气温偏低的预测。相比于气温,MODES对降水预测能力较弱,参考性也相对较低,其中对贵州全省平均降水偏多趋势的预测技巧要优于对全省平均偏少趋势的预报技巧。逐站分析显示,MODES对贵州气温预测效果较好的地区在西部、北部和东部,对降水偏多的预测效果较好的地区位于除西北部和北部边缘地区外的其余大部地区。通过对MODES与预报员综合预报的结果评估发现,MODES月预测总体效果较预报员好,且稳定性高于预报员,可为预报员提供参考信息。     

甘肃省近40 a汛期无雨日数异常的气候特征分析

本文利用1960-2001年甘肃省59个气象站的逐日降水资料，统计出汛期(4～9月)各站无雨日数，分析了甘肃汛期无雨日数的基本时空分布特征，并对其标准化后进行经验正交展开(EOF)和旋转经验正交展开(REOF)，研究其异常的空间结构及时间演变规律。结果表明；甘肃省汛期无雨日数自东南向西北呈台阶状增加，甘肃汛期无雨日数异常在空间上表现为一致的增多或减少。旋转载荷向量场(RVL)反映出5个无雨日数异常型。旋转主分量(RPC)揭示了42a甘肃汛期无雨日数的时间演变特征，即甘肃中部、陇南、甘南区无雨日数经历了少～多～少的过程，河西为多～少～多的反抛物线型，气候向更干旱化发展，而陇东元雨日数增加趋势较为明显。     

1981—2013年6—7月江淮地区切变线及暴雨统计分析

为了研究20世纪80年代以来的江淮切变线及暴雨的气候态特征,从而为未来的江淮切变线暴雨的业务预报和科研提供参考,利用欧洲中心风场再分析资料和地面气象站基本气象要素日值数据集(V3.0)的降水资料,通过纬向风的经向切变、相对涡度和纬向0风速线3个客观判据,统计了1981—2013年6—7月江淮地区暴雨、切变线以及切变线暴雨。结果表明:1981—2013年6—7月,江淮地区有30.2 d出现暴雨,有33.2 d出现切变线,22.0 d出现切变线暴雨,切变线暴雨日数占切变线日数的近2/3,占暴雨日数的近3/4;6—7月江淮地区出现切变线和暴雨的日数有不显著的年际增长趋势,增长率比江淮切变线暴雨大一个量级,而后者的日数在近33年基本维持不变。江淮地区的切变线日数、暴雨日数和切变线暴雨日数2000年前年际波动较大,2000年后年际波动较小。6—7月江淮地区的暴雨日数、切变线日数和切变线暴雨日数均存在一定的年代际变化特征,且三者的年代际变化特征较为一致,在1981—2007年,江淮地区降水量的年代际变化与暴雨日数、切变线日数和切变线暴雨日数的年代际变化较为一致。1995年前,6—7月江淮切变线暴雨日数存在2—3年的周期,1995年后没有显著的周期。在6月上中旬和7月中下旬,江淮切变线暴雨日数存在2—4 d的周期,在6月下旬到7月上旬,江淮切变线暴雨日数不存在明显周期,切变线暴雨日数在梅雨期内稳定维持,且江淮切变线暴雨最集中发生在6月下旬到7月上旬的梅雨期内,说明梅雨期降水以切变线引发的降水为主。      

IAP／CAS的短期气候距平数值预测研究

本文介绍了中国科学院在气物理研究所（ＩＡＰ／ＣＡＳ）近十年来在短期气候距平数值预测研究方面的一些进展情况,首先介绍了近十年来准业务跨季度汛期降水预测的结果及评分,对预测的物理基础、预测可能性、集合预测方法、订正的必要性与方案进行了初步探讨,提出了我们的看法,发现预测中可能出现多平衡态,可以应用来改进不同区域的预测,并对些方法所作预测的特点、与经验半经验统计的相互配合、不同地区预测效果的差异、如何选     

DERF产品在江西汛期降水预测中的释用

利用T63月动力延伸预报DERF模式输出的北半球500hPa位势高度场资料和江西省83站逐月降水量实况资料,运用EOF迭代方法对江西省2005-2009年汛期4-6月逐月降水距平百分率进行解释应用预测试验.结果表明,预测模型对江西汛期降水趋势预测的评估效果比较好.月降水距平百分率的预测Ps评分总体平均为72%,平均距平...