一种短期降水预测技术的应用

1前言大气运动是非常复杂的，其复杂性在数学上表现为非线性。欧阳首承[1]从实际出发，经过多年对流体演化特征和一系列非线性模型的研究和分析，指出在流体运动过程中非线性外迫力可导致原函数的连续性崩溃及逆转；而方程自身的非线性则可导致流体辐合，通过不连续逆转演变为辐散，并称这种过程为溃变，即旧结构的破坏，并通过不连续产生新结构。这种过程正好与天气演变中的转折性变化相对应。Zt意使型图1为概念化的系统演变的模型。fo表示初始时刻，t。表示终极时刻或预报时效，黑点表示一个孤立系统，矢量V可抽象地表示为系统演变方向，…     

基于土壤湿度和年际增量方法的我国夏季降水预测试验

选取欧亚大陆9个关键区的土壤湿度年际增量作为预测因子,采用变形的典型相关分析(BP-CCA)结合集合典型相关分析(ECC)方法建立集合预测模型,对我国东部夏季降水的年际增量进行预测,进而预测夏季降水。其中,1980~2004年的资料用于历史预测试验,而2005~2014年的资料用于独立样本预测试验。首先利用BP-CCA方法对9个因子分别建立单因子预测模型,然后采用ECC方法对9个预测因子按照不同的组合方式建立集合预测模型,并且对独立样本检验的效果进行了评估。结果表明,不同预测因子的组合对我国夏季降水均表现出一定的预测能力:东欧平原、贝加尔湖以北、我国河套地区及长江以南地区的土壤湿度对华北夏季降水预测效果较好;而巴尔喀什湖以北地区、我国西北地区、河套地区以及长江以南地区的土壤湿度对江淮夏季降水有较好预测效果;东欧平原、巴尔喀什湖以北地区以及我国河套地区的土壤湿度对华南降水预测技巧较高。这三组模型预测出的降水变化趋势与相应区域的观测结果较为一致,且预测评分(PS)均超过70分,距平相关系数(ACC)均为正值。研究表明土壤湿度因子中包含了对我国夏季降水有用的预测信号,可以考虑将土壤湿度应用于夏季降水的预测业务中。     

巴州北部山区降水趋势变化及其预测

对1960—2004年巴州巴音布鲁克及巴仑台山区年和春、夏、秋、冬季的降水变化特征进行了分析。结果表明:近45a来巴州北部山区降水呈增多趋势,其中巴仑台山区增多趋势明显。另外巴音布鲁克及巴仑台山区降水在不同季节的变化趋势和变化幅度不一致。对2004—2006年预测试验表明,均生函数预测模型对巴州北部山区降水有较好的预测能力,特别是对巴音布鲁克山区的降水预测相当不错。     

四川盆地6—8月降水变化的主要特征及预测因子研究

根据四川盆地２２个测站６－８月降水距平百分率，分析了主汛期（６－８月）降水变化的主相关型，ＥＯＦ展开的第一特征向量，得出四川盆地降水变化主要表现为西部和东部的振荡，分析发现，这种振荡与太平洋副高北界关系最为密切，最后提出了预测太平洋副高北界的一种强信号，对业务预报有一定的实用意义。     

黑龙江省土壤湿度及其对气温和降水的敏感性分析

气温和降水量变化是影响土壤湿度变化的主要原因,研究土壤湿度对气温和降水的敏感性对区域农业生产、生态环境治理和经济可持续发展有重要意义。采用1984-2007年黑龙江省73个气象观测站的气温、降水数据和13个土壤湿度观测站土壤观测数据,利用EOF、相关分析等数理分析方法,对黑龙江省土壤湿度与气温、降水量之间的关系进行了研究。结果表明：1984-2007年黑龙江省土壤湿度变化在不同区域存在差异：除三江平原中西部地区外,大部分农区土壤湿度变化趋势一致,20世纪90年代中期以前基本偏湿,而90年代中期以后则为偏干,2001年偏干严重。土壤湿度对气候变化响应的敏感性也不同,松嫩平原（西南部除外）是土壤湿度对气温和降水变化敏感区域;松嫩平原西南部对气温敏感;伊春南部地区-哈尔滨东部-三江平原西部为降水敏感区;逊克、伊春北部、牡丹江和三江平原东部土壤湿度对气温和降水均不敏感。     

青藏高原东部土壤湿度变化及其与西南地区降水的关系

利用1992—2012年青藏高原东部地区21个站点的土壤湿度旬值数据资料及对应的年份21个站点的降水逐年、月资料,分析了高原东部土壤湿度、西南降水的时空特征及其关系。结果表明:(1)高原东部近21年年均土壤湿度大致分布为南多北少,其中,春秋两季土壤湿度在九十年代均呈下降趋势,在2001年以后则呈上升趋势;(2)青藏高原东部土壤湿度与西南地区降水量间的相关系数互有正负,可能是土壤湿度对降水的响应具有一定的滞后性造成的;(3)玛曲地区土壤湿度的年际振荡较明显,呈多波动分布,年与季的土壤湿度与降水量呈正相关。     

中国东部前冬、春土壤湿度与夏季气候的关系

利用中国东部(100°E以东)139个站的1951~1999年逐月反演的土壤湿度资料以及160个气象台站的气温、降水资料,分析了我国东部不同区域前冬、春土壤湿度异常与夏季气候的关系。研究结果表明,黄河以南地区上年冬季土壤湿度与夏季降水存在正的相关关系,但这种滞后相关存在明显的地域差异。其中云贵高原和华中地区夏季气候对上年冬季土壤湿度响应最显著。黄河以北的华北和内蒙地区上年冬季土壤湿度与夏季降水有弱的负相关关系。除了云贵高原地区外,多数地区上年冬季土壤湿度与夏季温度存在负相关关系,其中负相关最显著的是华北地区。春季土壤湿度除与云贵高原的夏季气候关系密切外,与其他地区夏季气候的关系不显著。土壤湿度与气候的滞后相关表明土壤湿度在年际尺度上对后期气候有一定的影响。     

青藏高原春末土壤湿度对初夏降水的影响

为了研究青藏高原(简称高原)春末(5月)土壤湿度与初夏(6月)降水的关系,利用1979-2019年ERA-Interim土壤湿度月平均资料和同时段高原109站观测降水资料,分析了高原春季土壤湿度与汛期(5-9月)降水之间的关系.结果 表明:春末表层(0～28 cm)土壤湿度与高原初夏降水呈显著的正相关,在空间上土壤湿度...     

多指标集成法在极端降水预测方面的应用

通过相关系数普查，选取若干个预报因子，依据预报量与各因子之间的相关曲线，剔除了稳定的因子，选用相对稳定的因子，然后确定入选因子的预报指标。综合分析各指标的预报结果，建立极端降水的多指标预报规则，即多指标集成法。     

中国地区土壤湿度记忆性及其与降水特征变化的关系

本文首先利用中国气象局国家气象信息中心提供的中国732个站点观测的土壤体积含水量,评估了CLM4.5(Community Land Model version 4.5)在CFSR(Climate Forecast System Reanalysis)近地面大气数据驱动下模拟的逐月土壤湿度(记为CLM4.5-CFSR),...     

江西省近22a降水短期气候预测质量分析

利用降水距平符号评分法,对 1977～ 1998年 4～ 9月江西省气象台降水短期气候预测进行质量分析,发现 Ps波动明显,但 5 a滑动平均总体呈逐渐上升趋势; 90年代较 80年代 Pss、 Ps有所提高,也有一定的技巧     

基于大气降水的华北地区土壤湿度预测模型

基于引入随机变量的机理性模型方法,利用华北地区2000—2008年气象台站观测数据,以大气降水为随机变量,并考虑其延迟效应,利用回归方法建立了预测时效为1旬的土壤相对湿度预测模型。利用预测率和干旱等级预报精度两个评价指标,结合2009年土壤湿度实际观测数据,验证了预测模型预报率均在90%以上,绝大部分站点的干旱等级预报精度均在70%以上,得出该预测模型在华北地区应用的合理性,从而建立了一套客观、动态的土壤湿度预测方法,有利于及时掌握农田旱情程度和分布,主动采取防旱、抗旱应对措施。     

多时次因子EOF迭代方法在降水预测中的初步应用

作者建立的多时次因子ＥＯＦ迭代预报方法，进行了四川盆地夏半年降水异常的短期气候预测试验和业务应用。结果表明，考虑前期着急海区多时次海温因子，预测四川盆地降水异常，效果令人鼓舞。这一步证明了这种容纳多时次资料，基于ＥＯＦ迭代的物理统计方法是一种具有强预报能力，实用有效的预报新途径。     

青藏高原春季土壤湿度与夏季降水的关系

应用SVD方法对1981-2018年青藏高原春季土壤湿度和高原地区夏季降水进行诊断.结果表明:土壤湿度前两个模态累积协方差百分比达到了 61.15％,左右场展开序列的时间相关系数均为0.7 8,反映两场关系的主要特征.土壤湿度场表现出南北相的一致性,而降水场的一致性较差.第一模态说明青藏高原北部春季土壤湿度较大时,对应...     

东营市降水短期气候预测系统

详细介绍了东营市月、季、年降水短期气候预测系统的结构、特点和工作流程。该系统具有数据库管理、动态建立预测模型、客观预报、图形显示、打印预览、自动评分、帮助等多种功能 ,系统设计时将密码存放在Windows注册表内 ,数据库链接时运用了Microsoft最新的ADO技术 ,提高了系统的先进性和稳定性。     

云南夏季降水异常的影响因子及物理统计预测方法

云南夏季降水年际变化较大,影响因子众多,夏季降水的预测较为困难.使用1965-2017年云南省122个气象观测站的逐日降水资料和NCEP大气环流资料,采用年际增量的方法来预测云南夏季降水.文中基于云南夏季降水年际增量变化规律和影响夏季降水的环流形势及物理过程,选取了6个具有物理意义的预测因子,包括:前期2月南太平洋海温...     

投影寻踪回归模型及其在降水预测中的应用

介绍了以投影寻踪回归（ＰＰＲ）进行预测建模的基本思想和算法实现。通过将ＰＰＲ和逐步回归（ＳＲ）应用于降水实例预测,结果表明ＰＰＰ模型的拟合和预测检验结果均优于ＳＲ的相应结果。     

中国西北区西部土壤湿度及其气候响应

利用中国西北区西部7个农业试验站1981—2001年0~40 cm的土壤湿度、降水、气温、水面蒸发和相对湿度观测资料,分析了逐站土壤湿度的月变化、年际特征及其气候响应。结果表明:(1)7站土壤湿度月变化分为平稳型和波动型;新疆各站土壤湿度沿垂直方向年际变化比较一致,但青海2个测站上下层趋势基本相反;新疆各站整层年际变化相对较大,而青海2个测站年际变化相对稳定;土壤湿度年际变化总体趋势随深度增加而减小。(2)进入20世纪90年代,多数站点土壤明显干化,个别站还存在突变现象,土壤湿度与气温有着显著的负相关。(3)土壤湿度和气候因子之间存在相互响应,土壤湿度与气温普遍存在负相关,土壤湿度与降水之间总体响应不明显。     

青藏高原土壤湿度对中国夏季降水与气温影响的敏感试验

青藏高原为全球气候变化中的敏感区域。利用WRF3.5.1中尺度模式,选取青藏高原为关键区域,设计干、湿土壤湿度两组敏感试验,以探讨青藏高原土壤湿度异常对中国夏季短期区域气候产生的可能影响。结果表明：模式模拟的短期区域气候对土壤湿度十分敏感,湿土壤导致东北、内蒙古东北部以及华东地区降水增多,与此同时,全国大部分地区气温下降,且各地区表现较一致;干土壤导致西北、华北、华中以及西南除四川西部以外的地区降水减小,全国气温除华中地区以外,普遍升高。湿土壤对降水主要表现为正反馈作用,对气温表现为负反馈作用。干土壤则反之。