区域降水数值预报产品人工神经网络释用预报研究

利用T213、日本细网格降水预报等数值预报产品,采用人工神经网络方法进行预报释用。通过聚类分析方法对广西自治区测站进行分类,简化预报对象,对数量众多的T213数值预报产品采用自然正交分解(EOF)方法,浓缩大量因子的有效信息,并结合日本降水预报因子建立广西5~6月区域降水量级的逐日人工神经网络预报模型。运用与实际业务预报相同的方法进行逐日预报试验。结果表明,用这种数值预报产品释用方法建立广西3个预报区域的B-P人工神经网络预报模型对中雨以上降水量级预报的TS评分分别为0.55、0.5和0.26,比目前业务预报中参考使用的T213和日本数值预报产品降水预报具有更好的预报效果。     

DOWNSCALING FORECAST OF MONTHLY PRECIPITATION OVER GUANGXI BASED ON BP NEURAL NETWORK MODEL

Variables fields such as enstrophy, meridional-wind and zonal-wind variables are derived from monthly 500 hPa geopotential height anomalous fields. In this work, we select original predictors from monthly 500-hPa geopotential height anomalous fields and their variables in June of 1958 - 2001, and determine comprehensive predictors by conducting empirical orthogonal function (EOF) respectively with the original predictors. A downscaling forecast model based on the back propagation (BP) neural network is built by use of the comprehensive predictors to predict the monthly precipitation in June over Guangxi with the monthly dynamic extended range forecast products. For comparison, we also build another BP neural network model with the same predictands by using the former comprehensive predictors selected from 500-hPa geopotential height anomalous fields in May to December of 1957 - 2000 and January to April of 1958 - 2001. The two models are tested and results show that the precision of superposition of the downscaling model is better than that of the one based on former comprehensive predictors, but the prediction accuracy of the downscaling model depends on the output of monthly dynamic extended range forecast.     

引起广西大风的台风特征分析

利用1960~1999年广西台风大风实测资料,对造成广西6级以上大风的台风空间和时间分布特征、台风的路径特征等进行统计分析,并利用小波变换时域局部性的特点,对造成广西6级以上大风的台风频数的时间序列资料进行了小波分析,研究了台风频数在不同时间尺度上的变化情况,指出这种台风频数变化的阶段性、周期性和突变性等特征,揭示了长期的频数变化规律。对掌握引起广西大风的台风频数的演变规律是一个有益的探索。     

南海夏季风爆发早晚的越赤道气流特征

根据国家气候中心提供的南海夏季风爆发期典型偏早（1966、1972、1996、2000、2001年）和偏晚年份（1970、1973、1987、1989、1991年）,利用ECMW F再分析1-5月逐日经向风资料,计算5个通道越赤道气流和越赤道乞流总量的距平值;探讨越赤道气流与南海夏季风爆发早晚的关系与特征。为预测南海夏季风爆发早晚提供判据。     

引起广西大风的台风特征分析

利用1960-1999年广西台风大风实测资料，对造成广西6级以上大风的台风空间和时间分布特征、台风的路径特征等进行统计分析，并利用小波变换时域局部性的特点，对造成广西6级以上大风的台风频数的时间序列资料进行了小波分析，研究了台风频数在不同时间尺度上的变化情况，指出这种台风频数变化的阶段性、周期性和突变性等特征，揭示了长期的频数变化规律。对掌握引起广西大风的台风频数的演变规律是一个有益的探索。     

动力延伸预报产品在广西月降水预报中的应用

利用1958—2005年NCEP/NCAR再分析资料和2003—2005年国家气候中心的动力延伸预报产品, 运用自然正交函数展开 (EOF) 求取预报关键区内的空间特征向量及其时间系数, 结合相似离度方法查找与预报月份相似的个例, 进而作出广西月降水量预报。独立样本试验证明, 利用动力延伸预报产品制作的区域月降水预报比利用前期实况高度距平场相关区域制作的预报效果更好。     

套作农田小麦玉米共生期的通风透光条件分析

间作套种的主要效应是改善田间通风透光的小气候条件,形成有利于作物群体生长发育的外界环境,以达到农业增产的目的。近几年来,有关农业和气象部门在这方面进行了许多实测和研究工作,取得了一些有意义的结果。但是,由于各地选择套种方式、行向、带宽等的不同,使得套作田中实测的通风透光效应也不一样。为此,有必要从理论和实测两方面对此作进一步的研究,以便选择适当的行向、带宽和作物搭配。本文根据在山西交城广兴大队所作调查和田间观测,试图从这两方面对此作一粗浅分析。     

农田植被中的光能分布

研究太阳光能在农田植被中的传播,对于了解农田小气候形成以及农业生产都具有重要的意义。这个问题在国内外进行过不少研究,但由于农田植被的复杂性以及观测方法上的困难,人们对其了解还很不充分。本文根据在山西交城的一些实测结果,试图提供有关这方面的某些新的事实和认识。     

农田中辐射平衡特征的初步分析

研究农田中的辐射平衡特征,对揭示农田热状况、特别是温度状况的形成具有重要的意义。可是直至今日,由于观测方法以及农田观测条件的复杂性,国内外在这方面的研究是很不够的。1978年夏季,我们在山西交城广兴大队对几种主要农作物间断地进行了辐射平衡流动观测,并取得一些初步成果。观测所用仪器系国外引进的辐射平衡表和反射辐射表(澳大利亚产),使用前后经检定性能可靠。     

低温雨雪过程的粒子群-神经网络预报模型

利用逐日气温和降水量数据、NCEP/NCAR再分析资料以及预报场资料,通过分析提取我国南方区域持续性低温雨雪过程及其预报因子,使用粒子群-神经网络方法建立非线性的统计集合预报模型 (PSONN-EPM),对我国南方区域持续性低温雨雪过程进行预报试验。结果表明:以过程的冷湿程度及影响范围为标准,将低温雨雪过程分为一般过程和严重过程,并建立不同的预报模型效果较好。通过10 d独立样本预报试验看,基于粒子群-神经网络方法建立的集合预报模型比基于逐步回归方法建立的预报模型的预报平均相对误差小,对严重过程预报能力高于对一般过程预报,且这种非线性统计集合建模方法在建模过程中不需要调整神经网络参数,在实际预报业务中值得尝试。