用支持向量机方法做登陆热带气旋站点大风预报

将支持向量机（SVM）回归方法应用于在登陆热带气旋影响下,每天00、06、12、18 UTC 4时次2分钟平均的站点风速预报。从2002-2007年热带气旋本身强度、站点地形情况和站点附近高低空环境场要素,设计相关因子,建立了4种预报模式,其中模式4的风速拟合误差的标准差为1.591 m·s~（-1）。用2008年8个登录热带气旋做独立样本检验,预报风速与实际风速的平均绝对值误差为1.750 m·s~（-1）,标准差为2.367 m·s~（-1）。结果表明,在适当的样本截取和预报因子选取后,SVM方法建模的风速预报48小时内效果较好。     

SVM方法在热带气旋降水预报中的应用

应用国家气象中心下发的热带气旋报文资料（中心经纬度、中心气压、近中心最大风力）,设计了诸如热带气旋中心与嘉兴市的最近距离等因子,并任选3个因子组成三维坐标（x,y,z）,计算嘉兴市热带气旋降水的概率分布函数。利用SVM回归方法对选中的概率分布函数进行训练,建立嘉兴市热带气旋降水预报方法,并应用于业务试报。同时和多元回归方法进行历史回报和业务试验比较。结果表明,概率分布函数与热带气旋降水具有较好的相关性,SVM回归方法在嘉兴市热带气旋降水预报中的回归预报模型和业务化效果明显优于多元回归。     

南海热带气旋大风的遗传－神经网络集合预报

利用1980-2012年的南海热带气旋实况资料和NCEP/NCAR再分析资料,将热带气旋定位中心周边6×6格点上的地面风速作为预报对象,以气候持续预报因子和前期风速预报因子作为模型输入,采用遗传—神经网络集合预报方法,进行热带气旋定位中心周边36个格点上的风速预报模型的预报建模研究.分别对2008-2012年7-9月共368个独立预报样本进行遗传-神经网络集合方法的分月预报结果表明,南海热带气旋中心周边风速24h的预报平均绝对误差为2.35m.s-1.另外,本文还进一步将该预报方法与国内外普遍采用的逐步回归预报模型进行对比分析,在相同的预报量和预报因子的条件下的对比分析表明,新预报模型对≥10m.s-1的强风预报结果较逐步回归方法的优势明显,预报性能较好,可为沿海热带气旋大风预报提供新的参考.     

用动力模式做热带气旋的季节内到百年预测与预估的评估

正热带气旋对社会经济和人类生命财产有明显的影响,因此做热带气旋的预测有重要的意义~([1-2])。热带气旋的预测从时间尺度为小时和日的预报到百年的预估,空间尺度从全球到热带气旋经常发生的局地区域,预测的方法主要是诊断分析+统计方法,动力模式,以及统计+动力模式。热带气旋预测的内容包括生成位置(源地),个数(年,季,月),强度(中心气压、风速、降水量、海浪),移动路径,影响范围,生成与消亡时间(持续时间);国外还经     

模糊神经网络方法在热带气旋强度预报中的应用研究

以1960-2007年共48年6月份西行进入南海海域的热带气旋样本为基础, 将热带气旋中心附近最大风速作为台风强度, 以气候持续预报因子作为模型输入, 采用模糊神经网络方法, 进行了热带气旋强度预报模型的预报建模研究。结果表明, 对175个独立预报样本模糊神经网络方法的南海热带气旋强度24 h的预报平均绝对误差为3 m·s-1。另外, 根据相同的热带气旋样本及预报因子, 还进一步将该预报方法与国内外普遍采用的气候持续法热带气旋强度预报方法进行对比分析, 结果表明, 气候持续预报方法的预报误差明显偏大, 独立样本强度预报平均绝对误差为4.54 m·s-1。     

东海热带气旋路径的统计释用综合预报模式

以往热带气旋路径的多种客观定量统计预报模式由于受当时预报信息条件限制,在构造预报模式时,引入的预报因子均为预报初始时刻或之前的热带气旋参数、环境场参数及导出因子.由于热带气旋是在气旋本身内力、地球自转及外部环境场作用力综合作用下进行移动,而这些因素在气旋移动过程中又发生相当大的变化.这些变化往往是复杂的非线性变化过程.应用初始时刻预报因子的统计预报方法由于不能处理大气变化的主要非线性性质,严重影响了其预报精度与技巧水平的提高.尤其是预报时效超过48小时后,缺乏大气动力学与热力学基础的统计预报模式的预报误差的积累往往使预报结果失去意义.此外在应用这些预报模式时,许多预报因子的取得依赖于人工读数,费时费力,难以纳入自动化预报系统.     

基于形状指数和SVM的热带气旋路径预测

使用SVM预测热带气旋路径,并针对以往的预报方法中只考虑某一个时刻状态信息的缺点,提出用形状指数来表达热带气旋路径的弯曲程度,并结合其他密切相关因子,对热带气旋路径进行预报,取得了一定的效果。     

海面热带气旋域内风速分布

在原始方程中引入藤田气压模式、最大风速半径和风向内偏角等因子,经过合理的简化,推导出了适合计算海面热带气旋域内风速分布的公式。检验表明,该方法的计算结果与强、弱、西行或北上转向型的热带气旋的观测风场基本相符,对环境气压受副热带高压明显影响的热带气旋风场的计算效果尤好。     

影响中国的热带气旋极端事件年代际变化

利用1949—2009年影响中国的热带气旋风雨资料以及登陆信息,研究影响热带气旋极端事件的年代际变化特征。结果表明：热带气旋登陆极端偏早或偏晚事件在1970和2000年代发生较少。热带气旋登陆强度（中心附近最大风力和最低气压）极端事件在2000年代发生频数最高。热带气旋降水影响时间极端事件在1970年代频数最多,大风影响时间极端事件在1980年代频数最多。日降水量和过程降水量的极值站数在1960年代最多,日最大风速极值站数在1980年代最多。     

人工神经网络的短期气候定性预测方法研究

采用EOF方法将众多具有一定物理意义的环境场预报因子和序列周期因子进行降维去噪处理，并结合人工神经网络前馈网络模型，进行了影响广西热带气旋年频数和夏季(6～8月)降水量短期气候预测的定性预报建模方法研究。结果表明，该方法对于影响广西热带气旋的年频数及广西夏季降水量定性趋势具有很好的预报能力，可作为一种新的短期气候预测业务预报配套方法。     

2015-2016年贵港市空气污染与天气形势的关系

利用2015—2016年贵港市空气自动监测站空气质量指数、首要污染物等数据及贵港国家气象观测站的常规气象观测资料(风速、湿度、气温等),分析了贵港市2015—2016年空气质量概况及相关气象因子,进而利用合成分析方法对贵港市在不同季节出现不同级别空气污染的天气形势变化进行了分析。分析结果表明:贵港市的首要污染物为PM_(2.5)和PM_(10),其中12月、1—2月为贵港市空气污染最严重的月份。各气象要素与空气质量指数相关性较强,风速、气温、降水等气象条件对贵港市的空气质量影响显著。在春、秋、冬季,冷空气南下影响贵港市,500 hPa为持续的下沉运动且850 hPa相对湿度较低及850hPa由北风转为南风且风速较小时,贵港市极易出现轻度污染以上的天气;当云南一带有南支槽活动时,贵港市易出现重度污染天气。夏季影响贵港市空气质量的主要因素则是热带气旋移动至江苏、浙江一带时,热带气旋的外围下沉气流导致贵港市出现持续下沉运动。此时,受副热带高压系统或者其他天气系统影响,850 hPa风向出现明显转折时,应考虑贵港市出现轻度污染的天气现象。     

THE RESEARCH ON RELATIONSHIP BETWEEN OUTER CIRCULATION OF TROPICAL CYCLONES AND HIGH TEMPERATURE WEATHER IN GUANGZHOU

Using historical synoptic data, the surface observation data of Guangzhou, the data in the Yearbook on Tropical Cyclones of P. R. China, and NCEP/NCAR reanalysis data of geopotential height, vertical velocity from June to September over the years 1983 to 2004, and defining three days or more in succession with daily maximum temperature over 35°C as a process of high temperature weather, this work analyzes the relationship between the activity of tropical cyclones and the disastrous high temperature weather in Guangzhou. The result shows that disastrous high temperature weather in Guangzhou is closely related to the outer circulation of tropical cyclones, and high temperatures weather over 37°C occur mainly when tropical cyclones move in the range from 400 to 1600 km southeast or east to Guangzhou. Furthermore, rapid temperature increase with descending motion resulting from tropical cyclones is the major factor that induces disastrous high temperature weather in Guangzhou when the city is controlled by the subtropical high.     

热带气旋致灾因子综合影响强度评估指标研究

整理了1949—2008年311例热带气旋影响浙江时各气象站的风雨资料、海洋观测站风暴潮资料、灾情资料等,用典型相关分析、历史灾情反演等方法建立了反映热带气旋致灾因子(风、雨、风暴潮)综合影响强度和影响范围的评估模型与等级指标。研究结果将浙江热带气旋致灾因子综合影响强度分为5级,1级最强。根据评估模型与指标对311个热带气旋进行了等级评价,并分析了各等级影响强度出现频率的空间分布特征。研究表明,1～5级影响热带气旋都有可能给浙江省带来损失,特重灾情一般由1级影响热带气旋造成,2级影响热带气旋带来的灾情也很严重,年均1.1个热带气旋的综合强度在3级以上,有可能带来较严重灾情;全省各地受热带气旋影响的强度自东而西递减,其中1级(特强)影响区域主要在东部沿海地区。     

影响冬季北太平洋航线设计的天气要素的分析

根据船舶气象导航的原理以及影响航线设计因素的原则，通过对北太平洋冬季爆发性气旋和温带气旋的特征分析以及风场、海浪气候的特点，指出船舶在设计航线时，应根据气候状况、天气形势分析及结合中短期预报设计一条既能充分利用有利的风、浪等因素又能避开大风浪等灾害性天气以达到安全、经济的目的。     

华东地区热带气旋年频数异常的分析

利用 NCEP 1960 ～ 1997 年月平均 500 hPa 高度、1000 hPa 的风场和温度、JM A 海表温度资料及 NCA R O LR 资料进行合成分析, 给出了影响华东地区热带气旋(T C)偏多年与偏少年的前秋冬季不同的大气环流、O LR 和海表温度场特征, 从中可看到冬季风活动对 T C 年频数异常有影响。 在此基础上建立了华东地区热带气旋年频数异常的概念模型, 并且进行了试用, 其结果表明该概念模型对华东地区热带气旋年频数的短期气候预测有参考价值。     

A DYNAMICAL INTERPRETATION OF THE WIND FIELD IN TROPICAL CYCLONES WITH THE CONSIDERATION OF OROGRAPHIC FACTORS

Based on the barotropic primitive equation in the polar coordinate system and the appropriate assumption, we obtained the mathematical equation of orographic forcing on unit mass air parcel. With the consideration of the frictional stress of the sea and land, supposing that parcel velocity in tropical cyclones is in linear variation and that the distribution of surface pressure is circular, a set of equations are derived, which describe the impact of orographic slope error, the central pressure error and position error of tropical cyclones on the wind field in the tropical cyclone. Typhoon Wipha (2007) is selected to verify the above interpretation method. The results show that the orographic slope, the frictional coefficient, the intensity and position of the cyclone are the important factors which have great influence on the interpretation of wind information about tropical cyclones. The dynamic interpretation method gives very good results, especially for the coastal area. It is applicable to improving the forecasts of the wind field in tropical cyclones.     

南沙区2012年7-8月的持续高温过程分析

利用南沙气象探测基地的地面常规观测资料对南沙的高温日进行了统计,并对2012年7-8月的高温天气过程做了分析,结果发现：南沙高温日数和持续高温出现最多的是2009年,持续高温以2d最多,持续时间最长的为3d;南沙高温主要在6-9月出现,集中出现在7月下旬-8月下旬,高温日出现最多的是8月;高温一般出现在15：00前后.2012年高温出现时副高一般断裂成块状或者脊线比较偏北,受热带气旋的影响较大;所有的高温日都受热带气旋外围下沉气流影响;当热带气旋位于南沙区偏东时,出现高温持续的时间较长,而且过程最高气温也较高.高温日当天08：00气温高、云量偏少、地面风速低、以西到西北风为主,湿度偏低.     

西北太平洋热带气旋强度与环境气流切变关系的气候分析

采用NCEP/NCAR再分析资料和JTwC(美国关岛联合台风警报中心)资料,对1974～2004年5～10月西北太平洋热带气旋(TC)强度和环境风垂直切变进行了趋势特征、振荡周期和空间结构分析.结果表明:西北太平洋热带风暴强度以上TC的最大风速和环境风垂直切变在时间上有相反的变化趋势,弱的环境风垂直切变有利于TC强度的增大;前12 h的环境风垂直切变对TC强度的发展影响最大.环境风垂直切变在两北太平洋TC最强的年份表现为环境风切变值小,TC发生密集;最弱的年份表现为环境风切变值大,TC发生稀疏.     

沿海风工程设计风速中泊松-耿贝尔法的应用

每年西北太平洋热带气旋(TC)发生的次数、移动路径和强度都是随机的,我国东南沿海各地每年受TC影响的次数便构成了某种离散型分布,而TC影响下的最大风速则可以构成某种连续型分布。该文采用上海台风研究所提供的1961—2006年TC中心风速和TC影响期间各台站大风资料,利用泊松-耿贝尔联合极值风速计算方法,计算了沿海各气象站TC影响大风的多年一遇风工程设计最大风速。结果表明:当观测资料样本序列较短,特别是像TC这样随机性很强的天气事件,泊松-耿贝尔联合极值算法更具优势;我国沿海地区有53.9%的台站50年一遇最大风速在25 m/s以下,最大风速大于42.5 m/s以上的台站分布于浙江的大陈岛、嵊山、石浦,福建的北茭和台山,广东的遮浪、上川岛和海南的西沙岛,在这些地区进行风电开发风险较大,应引起足够重视。