常用相似性判据的检验和综合相似系数的使用

文章对相似预报方法常用的几个相似性判据作了客观检验和讨论，同时提出了综合相似系数，2000年6～8月黄淮主汛期郑州市气象台降水预报业务现场试验表明，综合相似系数在降水相似预报和24h暴雨预报中有较好的表现。     

中期暴雨预报自动化系统

中期暴雨预报系统实现了从信息采集、预报制作到服务全过程自动化。中期暴雨预报方法主要有：环流分型相似预报、暴雨个例相似预报和中期暴雨预报专家系统，采用层次分析动态决策方法进行预报集成。该系统在业务预报中取得显著效果。     

6—7月江苏区域5天暴雨趋势中期预报系统

本文介绍了江苏省气象台研制的区域暴雨中期预报系统．该系统选用距离系数相似法、指数相似法等统计方法将欧洲中心预报的500hPa高度场与历史上500hPa高度场找相似，及中期暴雨天气过程概念模式制作预报．从天气学意义出发，用ECMWF预报的500hPa高度场、850kPa风场、温度场建立了一系列的中期时效的暴雨预报指标。该系统从ECMWF的格点资料处理到预报结果的给出，全部是由计算机自动连续进行的，在日常业务工作中使用有迅速、及时、准确的优点。     

黄渤海大风的客观相似预报

以MICAPS资料为基础，海平面气压资料为指标，设计了一种通过计算相似系数查找相似形势，制作黄、渤海地区24h大风的客观预报方法，并建立了包括109个大风历史个例资料库。试验结果表明，风速预报的平均误差在20％以下，满足大风预报业务的要求。相似法具有不需依赖国外资料及计算简单迅速的特点，它不仅是现在日常业务的一个补充，更重要的是，它是一种可以在战争等非常情况下使用的预报方法。     

5天平均高度场在中期趋势预报中的应用

采用相似预报技术，用500hPa侯平均格点资料作为历史样本资料，国家气象中心下发的候平均实产史资料和侯平均预报资料以及用欧洲数值预报中心的500hPa格点资料得到的5d平均资料作为3种寮时样本资料，通过相似比较得出相似历史个例，最后通过综合判别得出全省各片中期天气趋势预报结果，此方法在2000年汛期用于中期降水趋势预报，3个月的各片平均趋势预报准确率达67%，并且该方法对天气过程有较好的预报能力。     

新疆降水概率预报技术研究

采用相似预报方法以相似离度为相似判据，使用T213资料，从1980－1999年共20年的NCAR再分析格点数据中，经四次相似过滤，选取相似样本，建立预报方程，制作全疆59个测站0－12、12－24h小量、中量以上降水概率预报，预报概率值大小分为12级0、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100％。     

相似叠加多功能预报模式的研究

相似叠加多功能预报模式的研究赵桂香韩爱梅（晋中地区气象局０３０６００）１引言本文利用多年地面气象要素资料，以特征相似预报方法为基础，多种预报方法为辅佐，用相似叠加的方法加以综合分析，建立了预报长期天气趋势和重要天气出现日期及强度的模式。并具有预报多种...     

三峡库区流域面雨量预报模糊检验

采用面雨量模糊评分方法，对三峡库区流域面雨量预报中3种客观预报(相似预报、T213降水预报、MM5模式预报)和面雨量综合集成预报结果进行综合评定。检验结果表明，3种预报模式对流域面雨量预报水平相差不大，冬半年的预报评分高于夏半年。在业务中采用动态权重系数法对3种预报方法预报结果进行集成，其集成预报的评定质量高于每种单独预报质量。在流域面雨量预报质量检验中采用了模糊评分法，该方法能够较为客观地反映预报和实况之间的差距，也可以用于降水定量预报评定中。     

基于数据库技术的 T213 产品场相似释用方法

该文根据新业务预报流程的要求,在 MICAPS 平台中用 T213/T106 产品作场相似解释应用,制作实现了分县站点降水预报的方法.T213/T106产品要素选定了 26 个场.使用了数据库技术将 1994-2000 年共 7 a 的历史常规观测资料分析场进行存储.数据库技术可以快速地进行场相似系数的计算、排序比较和过程查找.运用相似预报原理将数值产品场到历史分析库中去查找相似的办法确定相似过程.在预报制作时设计了两种相似预报方案的输出.从全年 11 个月的评分检验来看,各站点均有 10 个月的 SS1＞0,而且多数月份的 SS1 具有较高的值.可以看出该方法具有较好的客观性、稳定性及预报效果.该方法已经投入贵州省黔东南州气象台的业务运行.     

暴雨落区及强度的多维相似预报方法

选取１９７０－１９９５年暴雨个例，采用Ｆ判别方法对产生暴雨的天气形势进行分型，选取发生暴雨的落区及强度预报指标，研制了暴雨的多维相似预报方法。在实际预报中取得了明显的效果。     

基于T639数值预报产品的气温本地化应用及检验

基于T639数值预报产品下发的多个物理量资料,利用多元回归方法,开展本地化的分县气温客观预报方法研究,结合常规气象观测资料、美国NCEP/NCAR 1°×1°网格点逐6 h再分析资料,开展业务应用并进行了效果检验,得出以下结论:最低气温预报准确率要好于最高气温,同时夏季的气温预报也明显好于其他季节;在最高气温中对扬中的预报准确率高于其他站点,在最低气温中对丹阳的预报效果相对比较好;客观预报方法存在明显的系统性负偏差,通过使用每个预报时效预报误差的7 d滑动平均进行订正,结果表明通过订正,预报效果有所提高,特别是最高气温订正效果较明显;通过主客观预报准确率的对比分析,发现虽然客观预报对最高气温的预报效果比较差,但是在气温趋势预报上具有一定的参考价值;最低气温客观预报准确率明显高于江苏省的平均水平,和主观预报相比,虽然仍然低于主观预报水平,但是差距不大,基本上可以替代主观预报;分县气温客观预报方法对高温、寒潮等灾害性天气具有一定的预报能力,但是和实况相比,预报强度偏弱.     

用一种插值方法作短期气候预测的试验

将ｓｈｅｐａｒｄ插值方法运用到短期气候预测中,建立一类非模式预报方法,按照相似原因将产生相似结果的原理来作预报,对云南降水进行了预报试验。结果表明,这种方法与多元回归相比具有良好的预报能力,值得进一步探讨和应用。     

我国冬季持续低温事件预报模型的建立

利用1979—2010年我国冬季522个站点的日平均温度资料,使用基于尺度分离的多元线性回归方法建立预报模型,对我国冬季的持续低温事件的预报做了一定的尝试。将温度按照一定的方法进行尺度分离,分解出年际、月、季节内尺度温度,对各个部分分别进行拟合再相加。挑选特定海区的海温、北极海冰作为年际尺度温度预测因子,多个低频气象场作为季节内温度预测因子,利用1979—2003年资料拟合出各因子回归系数。用重构的冬季温度挑选出持续低温事件并与实际的事件进行对比检验,计算出此方法的TS评分为0.57,再利用2008年初我国南方大范围的持续低温事件检验拟合结果。检验结果表明基于时间尺度分离的多元线性回归方法在持续低温事件的预报中有一定的参考意义。     

春玉米产量动态预报技术的改进方法探索

为及时、准确地进行玉米产量预报,为吉林省玉米产量预报业务提供参考依据,为政府调控提供科技支撑,利用吉林省19802016年春玉米产量和50个气象站逐日气温、降水量、日照时数等资料,基于相似距离和相关系数构建综合诊断指标筛选气温、降水量、日照时数等各类气象要素历史相似年,根据各类气象要素历史相似年与预报年的玉米产量丰歉气象影响指数之间的关系,建立吉林省春玉米产量动态预报模型。同时,对历史相似年的筛选方法进行改进,利用欧氏距离直接筛选综合气候历史相似年,根据气候历史相似年与预报年的玉米产量丰歉气象影响指数之间的关系,构建春玉米产量预报模型。对比改进前、后的产量预报模型的预报,结果表明:两种方法在吉林省玉米单产预报中,预报准确率均较高,普遍在85%以上。产量预报模型对20022013年的预报检验结果表明,改进方法后20022013年单产预报平均准确率提高了3.9个百分点,均方根误差降低了4个百分点,标准差降低了2。对20142016年的预报检验结果表明,改进方法的玉米产量预报结果优于传统方法的预报结果。改进方法比传统方法准确率更高,稳定性更强,应用价值更高。     

一种改进的考虑环流特征的MOS预报方法

利用一种可以考虑天气环流形势场特征的MOS预报因子处理方法进行预报因子的处理,以T106L19模式的预报产品为基础建立云南省32个基本站点的降水和气温预报方程,并与不考虑天气形势场的因子所建立的MOS方程的预报结果进行对比。结果表明,MOS预报的结果对预报因子的变化很敏感,在考虑天气形势后的MOS预报对云南各站点的降水和气温的预报效果均有显著的改进,说明MOS预报因子的处理方法和选取对改进MOS预报效果具有重要的意义。     

相似集合预报方法在北京区域地面气温和风速预报中的应用

相似集合是近年来提出的一种基于相似理论、大数据挖掘和集合预报思路的统计释用方法。文中首先介绍了相似集合的基本原理,并应用该方法对北京快速更新循环数值预报系统（BJ-RUC）v3.0预报地面要素开展了订正释用试验。结果表明,相似集合订正后,在0—36 h预报时段内,10 m风速的均方根误差降低44%,2 m气温的均方根误差降低22%,均方根误差均显著减小。对比测站预报误差的水平分布,相似集合方法的应用对于提升非城区站点的10 m风速预报、复杂地形区域的2 m气温预报具有更为明显的效果。相同预报因子的相似集合和支持向量机方法对模式10 m风速和2 m气温预报均具有显著且相似的订正效果,但相似集合方法具有计算资源需求较少、不需要大量人工干预的优势。相似集合方法形成的集合较好地模拟了模式平均误差的增长情况,集合离散度与集合平均均方根误差表现出理想的统计一致性,即相似集合方法在形成确定性预报的同时,还能够提供预报要素的不确定性或概率信息。因此,相似集合方法在模式预报订正及释用方面具有广阔的应用前景。      

银川城市道路路面温度变化特征及统计模型

采用人工定点观测路面温度资料,分析了不同天空状况和不同材质道路的路面温度日变化特征。结果表明：路面温度具有明显的日变化特征,晴空或少云时,日出和日落时段路面温度略高于气温,中午前后路面温度变幅最大,且明显高于气温;阴雨天时,路面温度略高于气温,变化相对平缓且与气温保持较好的相关性。由于水泥和沥青不同的物理特征,沥青路面对气温的反应灵敏,水泥路面反应平缓,即水泥路面最高温度多低于沥青路面,最低温度多高于沥青路面。在此基础上应用逐步回归方法建立逐时路面温度预报模型和最高道面温度预报模型,并应用模型模拟的结果与实测路面温度作对比分析,结果表明逐时道面温度预报模型的模拟效果较好,最高道面温度预报模型误差较大,需要进一步修正和改进。     

一种短期气候预测集成技术的应用研究

以递归正权综合决策方案为基础，结合实际情况，首先对多种预报方法进行筛选，选取预报效果较好并且较为稳定的几种方法参与集成，并将集成结果写成Micaps数据格式，最终以图形方式显示出来。评分结果表明：该集成方法对温度预报和灾害指数预报较权重平均集成法效果好；而对月雨量预报和季度雨量、温度预报则与权重平均方法相当；但是对季度雨量、温度预报来说，集成后预测精度有明显提高。同时，将集成结果通过Micaps工作平台以图形方式显示，不仅客观、定量，而且更一目了然．     

淀山湖蓝藻发生程度气象预测模型

为了为淀山湖蓝藻控制提供技术依据,根据1998—2009年淀山湖蓝藻发生程度和同期气象资料,用相关分析方法分析淀山湖蓝藻暴发的气象条件,用逐步判别方法建立淀山湖蓝藻发生程度的气象预测模型。结果表明:主要影响淀山湖蓝藻暴发的气象因子是温度。气象指标为:7—8月平均气温大于等于29℃,6—9月日最高气温大于等于35℃日数大于等于16天,7—8月日照时数大于等于420h,6—8月降水量小于等于420mm;气象预测模型Ⅰ(起报时间6月初)和模型Ⅱ(起报时间8月初)拟合的准确率分别为91.7%和100%;2010年试报,模型Ⅰ预测正确,模型Ⅱ预测值比实际值低1级。建立的淀山湖蓝藻发生程度气象预测模型可应用于业务。     

国家气候中心多模式解释应用集成预测

多模式集合和降尺度技术是提升模式预测能力的有效工具。该文对国家气候中心多模式解释应用集成预测 (MODES) 技术与业务应用现状进行了综合介绍。MODES采用欧洲中期天气预报中心、东京气候中心、美国国家环境预报中心和中国气象局国家气候中心4个气候业务季节预测模式输出场,利用EOF迭代、变形的典型相关分析、最优子集回归和高相关回归集成4种统计降尺度方法以及等权平均、经典超级集合等集成方法进行全国月及季节降水和气温预测。目前对MODES进行了夏季回报检验和约1年的实时业务应用。回报检验和业务应用表明,MODES对气温有较好的预测能力 (月预测平均PS评分为76),对降水有一定预测技巧 (月预测平均PS评分为68),具有短期气候预测业务应用价值。