广西主要气候要素与500hPa位势高度的非线性关系探讨及其预报

研究５００ｈＰａ位势高度与广西主要气候要素之间的非线性关系。采用抛物线模型选择单个预报因子,用逐步回归方法建立集成预报方程,并给出了实例。从对部分气候预测模型的统计检验结果来看,效果比较好。１　短期气候变化的非线性现象　　从５００ｈＰａ高度场格点资料选取预报因子的实践中,发现有些格点资料与气候要素之间的关系是非线性的。例如北海５月降水量与５００ｈＰａ前一年２月序号５０７、５４２、５４３三个相邻格点资料平均值之间的关系（样本容量ｎ＝４４）,线性回归的相关系数ｒ＝０－５５,而抛物线回归的曲线相关系数…     

南海热带气旋频数的气候预测方法

利用前期北半球500 hPa高度场格点资料、海温场(SST)格点资料,计算与后期热带气旋(TC)发生频数的相关系数,分析两个相关场显著相关区的统计特征,进一步分析其天气气候学意义和物理意义。选取若干相关系数高的格点,组成组合因子,建立二项式曲线方程,对影响南海以及登陆或影响广东的热带气旋,做年、月频数预测。预测试验和检验表明,二项式曲线预测模型有较高的拟合能力,在影响南海以及登陆或影响广东的热带气旋年、月频数预测中,有较好的效果。     

预报因子选取及方程建立人机交互平台

利用计算机技术,将预报因子选取、方程建立和样本拟合融为一体,建立了预报因子选取及方程建立人机交互平台。该平台包括文件信息,因子初选和回归分析三个模块:(1)文件信息模块主要是读取预报对象文件和预报因子文件,显示并检查文件头信息样本长度的一致性;(2)因子初选模块主要是计算各气象要素或物理量场中每个格点因子与预报量之间的相关系数,构成各相关场,分析这些相关场及其关键区域,从中筛选出组合因子;(3)回归分析模块是对选入的组合因子与预报对象进行逐步回归计算,建立预报方程,并根据回归方程参数和样本拟合率,通过改变因子引入和剔除标准来调整回归结果。     

热带气旋频数的二次型预测模型

使用1951—2005年北半球500 hPa高度场格点资料、1949—2005年海温场 (SST) 格点资料, 计算与后期热带气旋发生频数的相关系数, 分析两个相关场显著相关区的统计特征, 进一步分析其天气气候学意义和物理意义。选取若干相关系数高的格点, 构成组合因子, 建立二次型曲线预测方程, 进行西北太平洋、南海及登陆我国、登陆广东的热带气旋年月频数的预测。预测试验和检验表明, 二次型预测模型有较高的拟合能力, 在业务应用中有较好的效果。     

非线性因子预报山东暴雨站数初步研究

采用非线性处理方法,对１９９５－１９９６年７－８月ＨＬＡＦＳ物理量格点场及组合场资料进行了处理,并计算了分析了它们与山东暴雨站数的相关系数,初选因子后采用逐步回归方法建立了山东６－８月暴雨站数２４小时ＭＯＳ预报方程,为进一步做好暴雨落区分县预报打下了基础。     

河池地区致洪暴雨总能量(Tt)特征分析

利用费歇准则的二级判别分析方法制作河池地区5～7月份24小时大雨以上降水的PPM方程。1资料来源读取T63格点资料1995年5～7月逐日的24小时效值，即地面气压场、850、500hPa高度场、湿度场和风场资料。选取关键区域：20～40°N、90～120°E共99个格点。格距为2．5×2．5。降雨资料取河池地区10个站的1995年5～7月逐日降水实况资料。2因子的选择与处理首先在关键区域内，计算与河池地区产生大雨以上降水天气有密切关系的预报因子的单相关系数已通过显著水平a=0．01检验，将R＞R（0．01）为初选因子，最后对10个初选因子进行筛选，最后选取…     

一种自动挑选不规则形状格点组合因子的方法

一、引言众所周知,改进统计预报方法关键的一环是提高预报因子的质量。因此,如何选择好的预报因子是预报人员十分关心的问题。对于在格点要素场内挑选因子,大多采用多点(滑动)平均有规律扫描组合,或用事先设计的某些固定模式组合因子,从中选择相关好的;有的根据格点相关系数分布,直接取相关较高的若干点组合后得到。这些做法能够得到一些意     

登陆中国的热带气旋强度和频数物理统计预测模型及其应用

使用1949—2008年美国的再分析资料及中国热带气旋年鉴,分析60年来北半球500 hPa高度场和海面温度场与登陆中国热带气旋(以下简称TC)的强度和频数显著相关区的统计特征及其物理意义。选取相关系数高的格点构成组合因子,建立二项式曲线预测模型,制作登陆我国热带气旋的年、月强度和频数预测。检验结果表明,该模型有较高的拟合能力,在业务中可广泛应用。     

最优子集神经网络在武威气温客观预报中的应用

选取2003年3月1日至2008年12月31日20时的逐日ECMWF(欧洲中期天气预报中心)数值预报产品实况格点资料,使用差分法、天气诊断、因子组合等方法,构造出能反映本地天气动力学特征的预报因子库,采用PRESS(预测平方和)准则初选因子,逐步回归复选因子,最优子集回归精选因子,建立分月、分站点逐日最高、最低温度BP神经网络预报模型。模型业务试用结果表明:该BP神经网络预报模型具有较强的非线性处理能力,能较好地反映日极端温度的变化,0～120 h内的最高、最低温度平均预报准确率达较高水平,且对明显的升降温过程反应灵敏,升降温趋势和幅度预报较为准确,为0～120 h的城镇精细化温度预报提供了重要的技术支撑,同时也为ECMWF数值预报产品在温度的释用提供了一种好的思路和方法。     

对回归分析的因子问题的探讨

对回归分析中的因子问题作了一些探讨,认为对预报因子进行相关稳定性检验后,选取相关稳定或相关系数呈上升趋势的因子建立回归方程,预报效果较好.一些非线性函数,经过适当的变换可化为线性函数,通过这种变换,一些曲线回归问题可以用线性回归进行处理,用来预报效果较好.     

用逐步回归模型预测肇庆市汛期降水

用逐步回归方程对肇庆6县(市)分县汛期降水做预测，选取北半球500hPa高度场和太平洋海温场的若干个主分量作为因子(共1748个)。这些因子包含着气候背景场的主要信息，通过对预报量和预报因子群的相关筛选，选取相关系数最大的因子建立逐步回归模型。结果表明：所建立的预报方程的复相关系数高，对肇庆汛期降水预报效果好。     

形势分析与相似分析作广西1998年春播低温阴雨天气预报研究

从广西春季低温阴雨天气发生的同期500hPa环流分析出发,找出了2个关键区域,即:乌拉尔山地区和蒙古及内蒙古地区,当乌拉尔山地区高压脊发展,正距平区增大,同时蒙古及内蒙古地区为低槽区,负距平明显时,则当年低温阴雨结束期偏迟、总日数偏多,为低温阴雨严重年份;反之,则为轻度低温阴雨年份.以该2个关键区域格点的平均值作为原序列,与前期9～11月500hPa格点计算相关系数,相关好且通过相关检验的格点数多的月份为:(1)低温阴雨结束期:桂林、柳州、百色与上年11月份,南宁与上年9月份的500hPa高度场.(2)低温阴雨总日数:桂林、柳州与上年9月份,南宁、百色与上年11月份的500hPa的高度场.以这些月份的高度场作为因子场,以相似离度理论为计算依据,作出次年低温阴雨结束期和总日数的预报.通过对1995-1997年试报和1998年预报,效果较好.     

影响广西的热带气旋年频数的BP神经网络预测模型

对影响广西的热带气旋(TC)年频数与大气环流的关系进行分析表明,TC年频数与全球范围大气环流异常有密切关系,特别是春季南半球中高纬度环流异常和低纬越赤道气流异常.利用相关分析从春季全球大气环流场中选择初选预报因子,然后对初选预报因子作EOF展开构造综合预报因子,运用BP神经网络方法建立TC年频数预报模型,并对所建立的模型进行独立样本试验.结果表明,该预报模型对历史样本拟合精度高,试报效果优于传统的逐步回归模型,可在汛期预测业务中应用.     

应用500hPa高度场、太平洋海温格点资料建立统计预报方程的试验

气候变化与大气环流、海面温度的变化关系密切。因此,应用５００ｈＰａ月平均位势高度场、太平洋海温格点资料,通过因子筛选建立了广西单站及区域气候要素的预报方程。１　初选预报因子　　采用５～３６０°Ｅ、１０～８５°Ｎ区域,１０°×５°经纬度,共５７６个格点的５００ｈＰａ月平均位势高度场资料。资料年代为１９５１～１９９６年,其数值为实际值减去５００位势什米。北太平洋海温资料为１０°。～５０°Ｎ,５°×５°经纬度,共２８６个格点,资料年代１９５１～１９９６年。初选预报因子分两步进行：第一步,进行网格点普查…     

华南热带气旋相关物理量场的线性及非线性统计分析研究

选取西太平洋海平面温度场、海平面气压场、500 hPa位势高度场作为物理因子场,并普查计算1949—2013年影响我国华南地区的热带气旋的年均频数、年均最低气压、年均最大风速作为相关物理量场。对因子场分别应用主成分分析 (PCA) 与核主成分分析 (KPCA) 算法进行主成分提取,在此基础上,对因子场的前六主成分进行功率谱估计与凝聚谱分析。最后,利用典型相关分析 (CCA) 与核典型相关分析 (KCCA) 算法对因子场与物理量场进行典型相关分析。结果表明,基于非线性的KPCA算法提取出西太平洋物理因子场前六成分的解释方差贡献率,均高于PCA算法;海温场、海压场、高度场的第一成分各自存在大概18年的周期性振荡变化,同时,在周期为2~3年的范围内,这三者的振荡频率的互相关性最强;而因子场与物理量场的非线性典型相关系数,明显高于线性典型相关系数。      

强雷暴环境的中尺度模拟

1.引言本文评述了当前有限区域中尺度模式提供中纬度强雷暴环境的准确预报以及风暴对环境可能的反馈作用的能力.这里的"中尺度模式"指的是用水平格距Δx=10～100公里作为在静力学原始方程中的有限差分近似.对平流波来说,要有满意的截断误差至少需4—6个格点(Pielke,1981),而要准确地计算非线性波的相互作用,则需近10个格点(Gerrity,1972).因此,这些模式适合模拟的天气现象尺度为Orlanski(1975)定义的中β尺度(25—250公里)上部到中α尺度     

不变嵌入T矩阵法研究湿度对气溶胶粒子辐射特性的影响

利用不变嵌入T矩阵方法,建立湿气溶胶粒子辐射参数分析模型,得到湿度对气溶胶粒子的光学特性的影响。得出散射效率因子Q_(SCA)、消光效率因子Q_(EXT)以及不对称因子G在不同湿度情况下的变化趋势大致相同,在高湿度情况下曲线更加平滑,振幅较小,振动周期较大。相对于球形模型,椭球模型的曲线更加平滑,振幅较小,振动周期较大。横纵比较小的模型曲线振幅较小,周期较大。此方法比只考虑粒子本身或将两者作为整体考虑,得到的结果更加精确,更加符合实际。     

几种格点化温度滚动订正预报方案对比研究

为了快速获得更为精准的格点温度预报产品,使用国家信息中心高分辨率、高频次的温度格点多元融合产品和欧洲中期天气预报中心全球模式2 m温度预报场资料,采用8种误差订正方案进行滚动订正预报试验。选择2017年1月1日至2月28日和6月1日至7月31日两个时间段进行两次回报模拟试验,并对订正前后的预报结果进行格点和站点检验分析,结果表明:8种方案对模式直接输出的预报场有正技巧订作用,全格点滑动误差回归模型订正和全格点滑动双因子回归模型订正效果最优,两种方案都能使订正场的格点平均绝对误差在2℃以下,3、6和9 h的格点准确率均在0.9以上。全格点滑动误差回归模型的检验评分略微好于全格点滑动双因子回归模型,表明作为预报模型因子的起报时刻误差场比数值模式因子在短期订正中扮演着更为重要的角色。     

用前期大气环流指数预测新疆北部夏季降水的探讨

用1961-2007年新疆北部29站夏季(6-8月)降水资料,计算得到北疆夏季降水指数.以前期的月环流指数为因子,考虑相关系数的不稳定性,用滑动相关法初选因子,采用两级逐步回归的集合方案,尝试对北疆夏季降水指数进行预测.总样本数为47时,北疆夏季降水指数的拟合(预测)序列与原始序列之间的相关系数为0.7248.另外建立了10种不同总样本数的预测模型.经综合分析比较,以最终的统计集合预测效果最好,预测2008年北疆夏季降水将偏少,降水指数为106.9.结果表明:(1)滑动相关-逐步回归-集合预测方法以及在此基础上建立的统计集合预测模型具有一定的预测能力;(2)相关分析与时间序列分析相结合的思路和方法,可在季节、月等不同时间尺度的短期气候预测业务中应用.     

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。