谐波分析与因子场的典型相关分析结合作梅雨期大—暴雨过程中期预报的试验

一、引言典型相关分析是一种变量场的分析方法,它不仅能把多个变量场“浓缩”,而且能反映和揭示两组变量间的整体关系。在气象科学中存在大量多个变量之间相关问题,值得进行这方面的分析和研究。梅雨期大——暴雨预报是目前天气预报和服务上的关键课题,有极大的经济效益。为此本文在对500hpa谐波分析和工作基础上,进一步扩大因子场,采用500hpa高度场(谐波展开后的波参数)、850hpa温度场及地面气压场分别典型相关分析,“浓缩”成典型变量,最后用全回归模型组建方程作梅雨期大——暴雨过程预报,经试验取得了较好预报效果。     

CCA与SVD分析方法比较研究

文中从理论分析、方法比较以及实例计算几方面,对目前气象资料处理分析中常用的CCA与SVD分析方法进行了比较,结果表明(1) 对同样的变量组X,Y分别用CCA和SVD方法进行相关分析,得到了完全不同的分析结果,CCA所得到的相关就是原始变量组之间的相关;SVD所得到的相关是组合变量L,M5"BZ〗间的相关而不是原始变量组X,Y之间的相关.理论分析和实例计算都表明,两种方法分析得到的最大相关有非常显著的差别,CCA明显比SVD要大得多,且CCA收敛快而SVD收敛慢.所以SVD不能有效地提取两组变量或两个变量场之间相关关系的主要特征,只有CCA才能最大限度地提取它们之间相关关系的主要特征.(2) CCA所得出的两变量组的变量是独立正交变量,所以通过分析CCA组合变量间的相关来表示原变量组间的相关关系是有意义的.而SVD所得到的两变量组的变量不具有独立性和正交性,信息提供重复,存在共线性,所以通过分析SVD组合变量来表示两变量组的相关关系没有CCA方法有意义.(3)CCA是在考虑了各个变量场自身变化的情况下来分解两个变量场间的关系;而SVD是在没有考虑各个变量场自身变化的情况下来分解两个变量场间的协方差关系.很显然,CCA比SVD更全面、更完整和更准确.(4)凡用SVD方法分析得到的结论,由于总可以重新应用CCA方法找到相关更好的不同结果,所以有值得进一步深讨的必要.     

典型相关方法及其在天气分析和预报中的应用

典型相关分析是研究两组变量之间相关关系的方法,首先是霍特林(Hotelling)提出的。在气象学中,存在大量的多变量之间的相关问题。刚金(Гандин)和鲁吉娜(Лугина)最早在气象学中应用了典型相关分析方法。格莱恩(Glahn)用典型相关研究美国6、7、8月的500毫巴高度与24小时以前高度的相关。最近乔里夫(Jolliffe)指出,典型相关作为天气分析和预报方法是有吸引力的,但典型变量的物理意义有时不易解释。在我国,天气分析和预报中还没有应用典型相关分析的文献。     

因子场的典型相关分析在解释数值预报产品中的应用

一、引言 典型相关分析是研究两组变量之间相关关系的一种统计方法。 设有两组变量X_1,X_2,……,X_(p1),y_1,y_2,……,y_(p2),都是由N个样本组成的向量。通常我们用p_1×p_2阶的相关系数矩阵来分析X_i与y_j的关系,这并不能清晰反应两组变量之间的关系。有些因子分析方法(例如     

WAM模式——第三代海浪数值模式（二）

ＷＡＭ模式是继１９８０－１９８３年美、日、英、德、荷兰等国的海洋专家组成ＳＷＡＭＰ研究组，针对世界各国十个有代表性的海浪数值模式，进行分类和对比试验研究之后，西欧一些国家自１９８５年起，由Ｓ．Ｈａｓｓｅｌｍａｎｎ、Ｋ．Ｈａｓｓｅｌｍａｎｎ、Ｅ．Ｂａｕｅｒ、Ｐ．Ａ．Ｅ．Ｍ．Ｊａｎｓｓｅｎ、Ｇ．Ｊ．Ｋｏｍｅｎ、Ｌ．Ｂｅｒｔｏｔｔｉ、Ｐ．Ｌｉｏｎｅｌｌｏ、 Ａ．Ｇｕｉｌｌａｕｍｅ、Ｖ．Ｃ．Ｃａｒｄｏｎｅ     

西北太平洋热带气旋活动与平流层准两年振荡关系的研究

西北太平洋热带气旋活动与平流层准两年振荡关系的研究ＪＯＨＮＮＹＣ．Ｌ．ＣＨＡＮ（香港城市大学物理与材料科学系）１引言Ｃｈａｎ（１９８５）在研究厄尔尼诺南方涛动（ＥＮＳＯ）现象和西北太平洋（ＷＮＰ）热带气旋（ＴＣ）活动年际变化之间的可能关系时，发现热带...     

我国夏季降水与前期太平洋海温场关系的典型相关分析

对太平洋海温场与我国夏季降水之间的典型相关分析表明,海温场第一典型分布型的季节变化为：秋季东南高西北低、冬季东西低中间高、春夏季西北高东南低。典型主分量的时间变化规律清楚地反映出ＥｌＮｉｎｏ的演变过程。用ＣＣＡ短期气候预测模型对我国夏季降水的预报试验结果显示,我国的降水对因子场的响应存在明显的地区性差别,且预报效果同各区降水指数与典型主分量相关性的高低关系密切。     

1月和7月月平均气候的模拟与IAP GCM模式效能检证

利用ＩＡＰＧＣＭ２５年的积分结果,系统分析了模式的１、７月月平均气候,并与观测资料、ＯＳＵＧＣＭ和其它大气环流模式的模拟结果作了比较,所比较的变量包括大气基本变量即海平面气压、表面气温和降水以及与流场、加热场和水汽场有关的诸多变量。结果表明,模式成功地模拟出各种大气变量的分布特征,大多数变量的模拟结果要优于ＯＳＵＧＣＭ,从而证实模式对１、７月月平均气候有较好的模拟能力,特别是由于ＩＡＰＧＣＭ与ＯＳＵＧＣＭ两模式物理过程十分相似,这一结果还进一步证实了ＩＡＰＧＣＭ动力框架和计算方案的优良性能。模拟的主要误差包括南极槽偏浅、冰雪区表面气温偏高以及主要降雨区雨量偏大等,同时还分析了模拟误差的可能原因,提出了改进模式的一些设想。此外,计算并比较分析了模式中动量、感热和水汽的经向输送。     

Windows98启动文件的配置

本文介绍两个Ｗｉｎｄｏｗｓ 98启动程序。1　ＳｙｓｅｄｉｔＳｙｓｅｄｉｔ为Ｗｉｎｄｏｗｓ \Ｓｙｓｔｅｍ下的可执行文件 ,在资源管理器中可以找到它 ,也可以在开始菜单中点击运行。Ｃｏｎｆｉｇ.ｓｙｓ、Ａｕｔｏｅｘｅｃ .ｂａｔ对于Ｗｉｎｄｏｗｓ 98系统来说是可有可无的 ,建议删除。不用担心 ,Ｗｉｎｄｏｗｓ 98可以管理好自己 ,除非你的机器有Ｗｉｎｄｏｗｓ 98不能识别的硬件 ,才需要在Ｃｏｎ ｆｉｇ .ｓｙｓ中加入它的驱动程序。Ｗｉｎ .ｉｎｉ主要是用来控制Ｗｉｎｄｏｗｓ 98用户窗口环境下一些字体、边界的设置 ,其实利用控制…     

SVD方法在气象场诊断分析中的普适性

本文首次从理论上推导证明两个气象场的奇异值分解（ＳＶＤ）在气象场时空分布耦合信号的诊断分析中具有普适性。结果表明，两个场的ＳＶＤ求解准则不同于典型相关分析（ＣＣＡ），且ＣＣＡ模型可视为ＳＶＤ之特例，尤其当各个场经ＰＣＡ滤波后，其ＣＣＡ完全与ＳＶＤ等价。ＳＶＤ分析的结果不但可完全代替ＣＣＡ，且计算更简便，所得耦合信号的物理解释更清晰，特别适合于大尺度气象场的遥相关型研究。     

MICAPS的开发应用分析

引 言 ＭＩＣＡＰＳ（Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＣｏｍｂｉｎｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍ）全称为：“气象信息综合分析处理系统”,是与９２１０通信、数据库系统相配套,支持天气预报制作的人机交互系统。其目标是利用９２１０工程得到的各种数据构成预报员工作的平台。ＭＩ－ＣＡＰＳ系统由中国气象局组织开发,现已在全国气象台站安装使用。作为面向全国的平台,ＭＩＣＡＰＳ具有强大的功能模块和数据处理能力。但仍以中纬度为主要对象,其分析图以２５°Ｎ为界,对热带天气的…     

WAM模式—第三代海浪数值模式（一）

ＷＡＭ模式是继１９８０－１９８３年美、日、英、德、荷兰等国的海洋专家组成ＳＷＡＭＰ（Ｓｅａ Ｗａｖｅ Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ Ｐｒｏｊｅｃｔ）研究组，针对世界各国十个有代表性的海浪数值模式，进行分类和对比试验研究之后（参见《海浪模拟》），西欧一些国家（英、法、德、荷兰、挪威等）自１９８５年起，由Ｓ．Ｈａｓｓｅｌｍａｎｎ、Ｋ．Ｈａｓｓｅｌｍａｎｎ、Ｅ．Ｂａｕｅｒ、Ｐ．Ａ．Ｅ．Ｍ．Ｊａｎｓｓｅｎ、Ｇ．Ｊ．     

(十)秩相关法

这一讲介绍一种研究事物、现象之间相互联系规律的方法,然后把它进一步演变,用来作预报,这个方法简称为秩相关法。 通常研究两个变量之间的关系时,希望通过已知的历史资料来考察。例如入梅日期Y与去年农历十月的雨量X就有关系,以沙洲县的资料(见表1)为例:     

气候变化研究方法,研究区域和历史模拟引论

气候变化研究方法、研究区域和历史模拟引论ＷｉｌｌｉａｍＥ．Ｅａｓｔｅｒｌｉｎｇ，ＮｏｒｍａｎＪ．Ｒｏｓｅｎｂｅｒｇ，ＭａｒｙＳ．ＭｃｋｅｎｎｅｙａｎｄＣ．ＡｌｌａｎＪｏｎｅｓ￥／／１引言科学家们都很清楚，持续增强的温室效应将有可能导致气候前所未有的变...     

气温和降雨量与500hPa高度场的CCA试验及其预报模式

文章对湖北省９站１９５９～１９９６年逐年冬季各月气温和降雨量（预报量场Ｘ２）与同期北半球（４５°～１６０°Ｅ，１０°～６５°Ｎ）内１２个均匀小区上空的５００ｈＰａ高度场（预报因子场Ｘ１）进行扫描式ＣＣＡ试验，寻找最佳Ｘ１。用典型相关系数≥０．３的相关变量有关参数反演出线性预报方程ΔＸ２＝Ｂ０Ｘ１＋ｄ０。经分期检验表明：扫描选优ＣＣＡ试验反演的预报方程拟合程度高，且有一定预报水平，其中气温的预报水平高于降雨量的，距平符号正确率比距平相关系数稳定，试报效果比拟合结果有所下降。     

求最小线性相关组的Gauss消元法

针对不变量的计算问题，建立ｎ维实向量组的最小线性相关组的概念，利用Ｇａｕｓｓ消元法给出一种寻找最小线性相关组的数值计算方法，并讨论了它在求不变量问题上的应用。     

EL Nino现象与赤道西太平洋 印度洋和黑潮海温变化的相互关系

在ＥＬ Ｎｉｎｏ现象的持续阶段，赤道西太平洋Ｗ海区基本维持冷水，印度洋Ｂ海区维持暖水，黑潮Ａ海区维持冷水。赤道东太平洋Ｃ区与Ｗ区海温为正相变化关系，它们之间凝聚最大值具有５．２９个月和２．１４个月的振荡周期，而且Ｗ区比Ｃ区海温提前一个月发生变化。Ｃ区与Ｂ区海温也为正相变化关系，它们之间凝聚最大值具有４５个和２２．５个月的振荡周期，而且Ｂ区海温比Ｃ区海温提前３个月发生变化。     

EOF和CCA方法在台风路径预报试验中的比较

利用气候持续性因子，并分别考虑了５００ｈＰａ高度场的ＥＯＦ因子和ＣＣＡ因子，分别建立了基于ＥＯＦ因子和基于ＣＣＡ因子的南海台风２４－１２０小时路径预报模式。经过非独立样本和独立样本的预报检验，比较。将两种方法运用于５００ｈＰａ高度场的分析表明，ＣＣＡ方法得出的典型变量权重系数分布虽不能象ＥＯＦ方法的特征向量一样表示出明显的而且平滑的空间场形式，但ＣＣＡ方法浓缩了更多的与台风路径整体相关性最好的原变     

温带森林土壤消耗大气CO总量及影响因素研究

ＣＯ虽然不是温室气体,但人为活动释放到大气中的ＣＯ可引起对流层中ＣＨ４、Ｏ３等温室气体含量增加,从而间接的产生温室效应,因此,对全球性ＣＯ源和汇的研究应给予重视。本研究利用静态箱式方法,对温带落叶森林土壤年释放ＣＯ进行了长时间测定,表明该类型土壤年净消耗大气中ＣＯ平均强度为４６．３±２５．５ｎｇ／ｍ２·ｓ－１,对调节大气中ＣＯ浓度增加有积极意义。文中详细分析了影响土壤消耗ＣＯ的环境因素、土壤消耗ＣＯ的强度和释放温室气体ＣＯ２、ＣＨ４之间的关系等     

EOF-CCA模型在山东季降水预测中的应用

首先介绍了ＥＯＦ－ＣＣＡ模型的基本原理及建模步骤,阐明了经验正交函数分解（ＥＯＦ）和典型相关分析（ＣＣＡ）两种统计方法在短期气候预测应用中结合的必然性及优越性,并指出该模型可由一个气候场或多个气候场去预报另一个气候场。然后以山东１３站的报隆水量场为预报场,分别以前期整个北半球和东亚区域的５００ｈＰａ月平均们势高场为因子场,建立了位势高度场的前１３个主分量场与季降水场之间的ＥＯＦ－ＣＣＡ模型,最后对