基于云诊断算法的中国十大机场云预报对比分析

选取NCEP再分析资料FNL的6 h数值预报数据,基于云诊断算法分别计算中国十大机场1500 m以下最低层云的云底高和云量,利用相应时次机场例行天气报告检验其计算结果,并进行对比分析。结果表明：不分云量时,大部分机场C云量诊断法(C方法)的准确率、漏报率均低于WR95及优化的WR95方法(WR95opt)。WR95和WR95opt方法在北京、上海浦东、昆明、上海虹桥的TS评分比C方法稍高,在成都、西安、重庆的TS评分比C方法低。分云量时,各方法计算结果较差,准确率、TS评分减小,漏报率增大。C方法对于疏云及以上云量的计算结果比少云差。各方法计算的云高相对误差差距较大,相对误差有正有负。北京、上海浦东、广州、深圳、上海虹桥、杭州、昆明的WR95opt方法计算结果较好,成都的WR95方法计算结果较好,西安、重庆的C方法计算结果较好。     

新疆夏季降水和冬季气温预测方法及效果评估

本文利用4个国内外先进的气候模式（国家气候中心、ECMWF、NCEP和JMA）业务预测数据,采用2种多模式集合方法（等权平均和超级集合）、3种降尺度方法（BP-CCA、EOF迭代、高相关回归集成）和3种统计方法（CCA、最优气候值、高相关回归集成）以及降尺度集成和降尺度-统计方法集成,分析了目前季节模式、多模式集合、降尺度、统计方法、降尺度-统计集合等目前常用气候预测技术对新疆夏季降水和冬季气温的业务预测能力。 研究表明,以上技术方法对新疆夏季降水和冬季气温的预测预测能力有较大差别。目前先进的气候业务模式的预测技巧普遍很低,多模式超级集合和降尺度方法的技巧常高于单个模式,并且最佳的降尺度方法通常技巧高于最佳多模式集合方法。同时,统计方法和降尺度方法的预测技巧通常较为接近,而对二者进行超级集合可以具有相对很高的预测技巧。此外,现有常用气候预测技术方法对新疆夏季降水和冬季气温的趋势有一定的预测能力,但对气候异常的空间分布基本无预测能力。建议新疆气候预测技术围绕统计和降尺度方法集合发展。     

医疗气象学研究方法进展

综述了近年来国内外有关医疗气象的研究方法,特别是介绍了统计学方法（相关分析和回归分析方法、时间序列方法）,流行病学方法（描述性研究方法、队列研究方法、病例对照和实验流行病学研究方法）,毒理学方法（动物实验、细胞分子实验）,以及用这些方法所得出的研究结果。对今后医疗气象的研究进行了展望,指出应进一步加强气象与医疗两个学科之间的合作,增强机理方面的研究。利用气象条件对疾病影响的机理性研究结果为医疗气象预报做好服务。     

奥运气象资料管理系统中SCRUM方法应用

引言 软件质量和生产率是软件工程的两个核心目标。敏捷软件开发方法（以下简称敏捷方法）统称轻载方法,以区别于传统的软件开发方法（又称重载方法）。目前常见的敏捷方法有Extreme Program—ming（简称XP）、SCRUM、Crystal、Adaptive Software Development（ASD）,     

10-30天延伸期预报及其策略思考

在当前的气象预报业务中,10~30 d的延伸期预报是“无缝隙预报”中的难点。由于理论基础尚不完备,致使延伸期的准确预报还存在诸多困难。但对10~30 d延伸期预报业务迫切的社会需求,使其成为众多气象专家关注的研究热点。本文对10~30 d延伸期预报的概念、意义进行了阐述,在此基础上对其物理过程性质和预报困难的原因进行了分析。讨论了延伸期预报的预报对象,并在借鉴前人成果的基础上,总结归纳出了低频振荡方法、经验波传播方法、相似预报方法、物理统计方法、动力学方法（集合预报方法）、大气环流模式和中期模式集合方法、动力统计方法、综合集成方法等8种做延伸期预报的方法。     

集合预报统计学后处理技术研究进展

近年来,随着集合预报的广泛应用,大量新颖的集合预报统计学后处理方法层出不穷,因此有必要对其进行系统地回顾。首先,对单变量集合预报统计后处理方法进行分类介绍,包括基于特定数学分布的参数化方法:逻辑回归、非均匀回归、贝叶斯模型平均、集合敷料法,以及灵活的非参数化方法:排序直方图订正、可靠性曲线订正、衰减平均偏差订正、分位数映射、分位数回归、概率匹配、频率匹配、最优百分位、最优评分法、逐成员订正、相似法、邻域法、基于对象的概率预报方法和虚拟降水法。其次,拓展到须考虑变量依赖性结构的多变量集合预报统计后处理方法,包括参数化的连接方法,以及非参数化的集合连接耦合和Schaake洗牌法。再次,介绍多模式集合和机器学习方法。最后,总结并讨论了常用的集合预报统计后处理方法使用中需要注意的问题。     

土壤水分遥感监测研究进展

用遥感技术进行土壤水分监测已有30多年的历史,国内外学者在此领域做了不少的探索和研究。通过分析各种遥感土壤水分监测方法的特点,将其归纳为：基于土壤热惯量的方法、基于植被指数的方法、基于温度和植被指数的方法、基于植被蒸散的方法,以及基于微波遥感的方法等五类,分别介绍了各类土壤水分监测方法的提出及其发展、演变,同时也提出了土壤水分遥感监测在实际运用中仍然存在的问题。     

客观分析和四维同化

该文是专论客观分析的数学模型或方法的第2部分：主要介绍谱方法、变分法、样条法、谱系数统计插值法、响应函数法、Gauss-Markov法和面积权重法。文中简要地介绍了这些方法的数学原理、优缺点及其应用现状。     

京津冀站点风温湿要素的机器学习订正方法

基于线性回归方法、梯度提升回归方法(GBRT方法)、XGBoost方法和堆叠集成学习方法(Stacking方法)4种机器学习方法,采用误差分析建模思路,针对北京城市气象研究院研发的睿图-睿思系统对2020年12月—2021年11月所有起报时次未来3～12 h的2 m温度、2 m相对湿度、10 m风速以及10 m风向4种气象要素预报,开展京津冀复杂地形下的站点预报误差订正技术研究及试验应用。结果表明:基于预报误差分析构建的4种订正模型中,由于Stacking方法集成了前3种方法的优势,在4个季节的4种气象要素订正中均表现最佳,其他3种单一机器学习方法试验中,XGBoost方法表现最佳,其后依次为GBRT方法、线性回归方法,但均对预报准确率有明显的正向提升效果。总体上,基于机器学习方法构建的预报误差订正模型可有效降低系统原始预报误差,有助于进一步提升复杂地形下站点客观释用产品的预报准确性。     

数值天气预报中分析同化基本方法的历史发展脉络和评述

数值天气预报中分析同化的基本方法先后经历了多项式函数拟合方法、逐步订正方法、最优插值方法、变分方法和集合卡尔曼滤波方法。本文首先根据相关的经典文献力求本色地介绍这些方法的基本思想和实施的具体要点;然后,着重于它们的上下承接关系,试图阐述同化的历史发展脉络,评述这些方法的显著特征和创新性,以期清晰地理解资料同化的循序渐进的内在发展逻辑。此外,从起源上阐明“主观分析”与“客观分析”、“初猜场”与“背景场”、“分析”与“同化”、以及“更新”、“新息”等基本概念,以期准确地理解和把握“大气资料同化”的由来和内涵。     

对“0、1”变量预报方法的对比分析

在气象上存在着大量的对立事件 ,可用“0、1”变量预报方法处理。但现行的“0、1”变量预报方法不下几十种 ,繁多重复。通过对“0、1”变量预报方法的对比分析 ,提出用其中4个代表性方法可取代现行的几十种“0、1”变量预报方法。     

空间回归检验方法在气象资料质量检验中的应用

该文详细介绍了空间回归检验方法, 并使用2003年我国671站的逐日平均气温、最高气温、最低气温、平均水汽压、平均风速、平均0 cm地温、降水量资料, 检验该方法在气象资料质量检验中的适用性。按区号将全国划分为10个区, 利用该方法分别对各区7个要素进行了检验试验。结果表明:空间回归检验方法能够有效检验出可疑数据, 适用于对单一要素的检验; 对降水、风速等空间变化比较大的要素, 该方法有比较好的检验效果; 应用该方法计算时, 在不同地区、不同要素之间存在差异; 当固定出错比率时, 各区应该选择不同的f值。与一般空间检验方法相同, 该方法也与地理环境、周边台站分布有关, 并受台站密度的影响。     

非线性大气化学动力学方程组数值解法的比较

大气化学模式中描述化学反应动力学的是一组高度耦合、刚性、非线性的常微分方程组,高效精确的计算方法在空气质量模拟预测、气候化学相互作用研究中尤为重要。本文介绍了求解此类非线性常微分方程组(ODEs)的七种常见的数值计算方法,包括QSSA、MQSSA、HYBRID、MHYBRID、LSODE、GongCho以及TWOSTEP方法,并基于同一反应机理进行24 h的数值模拟,通过对模拟结果的讨论分析,比较了各种方法的优劣。研究结果表明,就计算效率而言,QSSA方法最为省时。就计算精度而言,LSODE方法最优。若综合考虑计算精度和效率,HYBRID、MHY-BRID是比较适中的数值解法。     

霾日数的统计方法讨论一以西安地区为例

利用西安1959-2010年每天02、08、14、20时能见度、日平均相对湿度以及天气现象等地面气象观测资料,采用四种方法对西安市霾日数统计分析。结果表明：四种方法统计霾日数的气候变化趋势基本一致,表明四种方法均可比较准确地反映蕴出现时间,其中单时次能见度和湿度判断方法确定的历年冠日数最多,日均能见度和湿度以及天气现象综合判断方法确定的年霾日数最少。四种方法的统计结果显示,西安市1959-2010年期间年殖日数1999年最少。将四种方法统计的覆日数与实际观测氧日数的变化趋势相比,发现单时次满足条件能见度与湿度及天气现象综合判断的结果与西安历年实际变化趋势最为接近。     

多层递阶回归分析法在全国初夏雨量预测中的应用

在传统统计方法的基础上,引入多层递阶方法。将多层递阶方法与回归方法合二为一,作为新的预测方法尝试,以弥补常规统计方法中回归系数是常数的不足。将多层递阶回归方法应用于短期气候预测,建立多层递阶回归模型,并用全国160个气象站5月份雨量作预报试验。经过近2a的实际预报表明：该模型对华中、华东、两广大部、云贵高原大部的5月份雨量有较好的预报能力,具有一定的参考价值。     

自动气象站现场校准和传感器调整方法探讨

讨论在自动气象站现场校准中一些需要改进的校准方法和超差传感器的调整方法。在将近2年对74个自动气象站的温湿度传感器、风向风速传感器、气压传感器、雨量和蒸发传感器的现场校准中,不断改进校准方法,对超差传感器进行调整。结果表明:气温传感器和风向传感器的校准方法需要改进,湿度传感器、气压传感器、雨量和蒸发传感器超差时可进行适当调整,使传感器误差值达到最小。     

L波段探空雷达主要标定方法分析与改进

运用解析几何的方法,给出了L波段探空雷达系统的天线方位零度标定、光轴与机械俯仰轴垂直标定、光轴与海平面平行标定、光轴与电轴一致性标定等主要标定方法的理论解析。依据标定方法和理论解析,总结了L波段探空雷达系统标定实施的关键,分析了存在的不足,提出了相应的改进方法。理论解析能为技术人员深入掌握雷达标定方法打下良好的理论基础。掌握标定实施的关键,能减小标定误差,确保雷达探测的可靠性。改进方法可作为改进标定实施或系统设备的参考。     

辽宁省分县气象要素指导预报系统

介绍了辽宁 54个台站的降水、极端温度、相对湿度、风向风速、天空状况等 9个气象要素 1～5d逐日滚动指导预报系统的技术开发原理、业务流程和效果分析 ,阐述了MOS ,PP方法和KLM模型的建立过程和对国家气象中心全球模式切换适应方法及各种预报方法输出结果的集成和客观订正方法。同时介绍了业务运行期间预报效果的统计分析。     

农业产量预报技术的研究和应用

对气象、农业生物、经济计量、作物生长动力模拟这几种农业产量预报技术方法在国内的研究和应用情况进行分析、总结和评价,论述各种方法的基本原理、适用情况和改进途径,提出综合性预报方法思路。     

单多普勒雷达反演涡旋风场方法分析

由于单雷达在探测台风临近、登陆时仍具有双部或多部雷达难以具备的优势,目前利用单多普勒雷达反演涡旋风场的方法并不多见,本文对能够反演涡旋风场的3种方法NIVAP(自然坐标系的积分VAP方法)、EVAPTC(反演热带气旋的EVAP方法)、GBVTD(地基速度追踪法)进行了比较,分别从每种方法的假设条件和数学方法以及结果精度来比较3种方法对涡旋风场的适用性。利用中尺度气旋Rankine模式模拟了纯涡旋性气旋、只有环境风场时、环境风场和辐合(辐散)同时存在时的径向速度场及风场,比较了各种情况下的反演风场和模拟风场的相似系数。在对模拟风场比较之后,选取了2014年"威马逊"台风登陆前1h、登陆时及登陆后1h的3个实测雷达资料,对比分析了3种方法反演实测资料的风场特征,3种方法中EVAPTC方法最好,GBVTD方法在应用中有一定的限制,NIVAP方法较差。