气候系统性态行为复杂性的探索

用滑动t-检验方法(Moving t-tcst technique)对中国东部部分地区年降水量序列进行阶段分析,从各阶段气候性态频率分布特征得到启示．对气候系统性态行为的复杂性进行探索。提出气候系统性态行为的确定性与随机性份额比接近Fibonacci数(黄金分割比)的假设。用信息论的方法对气候变量的不确定性做了定量计算和分析，讨论了气候预测的局限性．提出气候预测(以年降水量为例)准确率的理论上限在中国北方可能为75％左右：在中国南方可能为80％左右。     

气候统计诊断与预测方法研究进展———纪念中国气象科学研究院成立50周年

概述了近50年来中国气象科学研究院在气候统计诊断与预测方法方面的研究进展。20世纪60年代, 我国气候学者引入统计学方法, 结合我国的气候特点, 开展了气候统计分析与预测的研究; 70年代至80年代期间, 中国气象科学研究院首先将模糊集理论和灰色系统推向大气科学的各个领域, 并在应用推广工作中做出了积极的努力; 进入20世纪90年代, 利用气候统计诊断与预测新方法对气候系统进行更深入地研究, 得到许多新的观测事实, 不仅涉及气候趋势与突变诊断、年代际振荡, 多尺度变率相互作用, 还涉及气候异常成因的研究。同时, 提出和发展了一系列统计预测的新方法, 并已在气候业务预测和气象决策服务中发挥了作用。     

北京地区气温诊断分析

本文讨论了北京地区百余年气温的变化特征，依据加法模型理论，提出了一种气候诊断和预测方法─—逐步回归多重因子方法，其优点在于将序列的周期因子、谱成分及外界气候振动因子同时引入回归模型中。这一方法，对单序列的气候诊断和预测具有明显效果。     

江西省近40年来降水变化的气候诊断

根据中国气象局的要求,1994年开始,气候诊断分析必须列入省级日常气候业务工作中,并对外提供气候诊断分析服务.气候变化的事实、规律和成因,气候趋势预测以及气候变化对社会、经济的影响评价是气候诊断的主要内容.揭示气候变化的历史事实是开展气候诊断分析业务的基础性工作,江西近40年来气温变化的气候诊断业     

1994/1995年ENSO事件的诊断分析

根据热带大气海洋状况的监测资料，诊断分析了１９９４／１９９５年ＥＮＳＯ事件发生的特殊气候背景，“事件”的发生发展过程和特点，及其对世界天气气候的影响，为热带海－气相互作用和ＥＮＳＯ事件的理论研究，模拟和预测提供较详细的观测资料和分析事实。     

风沙起动的随机性及其判别

风沙颗粒起动的判别标准的不一致,是造成目前关于颗粒起动风速研究成果不一致的重要因素之一。由于颗粒起动过程中,气流瞬时速度或瞬时切应力、颗粒在床面上的相对位置以及非均匀沙在特定的某个点的粒径是随机变量,所以风沙颗粒的起动具有随机性。这种随机性导致在实验观察中,风沙起动判别标准的不一致。借鉴泥沙起动研究的理论与成果,将风沙颗粒起动可分为个别起动、少量起动和大量起动,并给出泥沙研究中的判别标准,供风沙研究者参考。     

气候监测诊断的若干研究

气候监测诊断的若干研究王宝灵赵红岩（甘肃省气候资料中心兰州７３００２０）引言气候监测诊断是继基准气候站网建设、气候资料信息处理、气候影响评价之后，当今气候业务中一个十分活跃的领域。它通过对气候系统的动态监测和分析，揭示气候变化的基本事实，对气候变化和...     

短期气候预测的物理基础和诊断预测

介绍了在短期气候预测的物理基础上提出建立辽宁短期气候物理影响预测模型的方法，并对气候灾害年景进行了诊断预测。     

关于我省短期气候预测业务技术发展的若干思考

阐述了为极大限度地满足决策、指导和专业3类服务需求,应进一步丰富短期气候预测产品内容,完善产品形式;在揭示分清主要因子和次要因子及其配置是异常气候事件成因诊断重要方法的基础上,提出了我省短期气候预测业务技术发展的基本思路。     

我国短期气候预测的物理基础及其预测思路

短期气候预测依据大气科学原理,运用气候动力学、统计学等手段,在研究气候异常成因的基础上对未来气候趋势进行预测。虽然目前我国短期气候预测的水平还不高,但短期气候预测是国家经济发展和防灾减灾的迫切需求,提高预测准确率是气象科研和业务人员的重要任务。该文从海洋、积雪等外强迫信号及大气环流大尺度变动等大气内部特性等角度概述了短期气候预测的物理基础,简要回顾了近60年来我国短期气候预测的发展历程,并介绍了作者近十几年来研制短期气候预测客观统计学及统计与动力学相结合预测模型的主要思路。     

A MODEL OF INTEGRATED RANDOM INITIAL VALUES AND RANDOM FORCING AND ITS PRELIMINARY EXPERIMENT

A simple quasi-geostrophic barotropic vorticity equation model is used as the dynamic frame of themodel in this paper.Considering that there are many random errors in model's initial values of meteorolo-gical data,and that it is not perfectly complete about model's physical processes (for example,take no ac-count of the interaction between atmosphere and underlying surface,radiation,etc.),we add the random for-ced term to the model and use the Monte-Carlo method with random initial values.A statistical-dynamicintegrated model is thus built up,and a numerical forecasting experiment of 500hPa monthly mean height fieldof January 1983 has been carried out.The experiment result proves that the forecasting result of the model,considering random forcing and random initial values at the same time,is better than that by the pure dynamicmodel,the random initial value model and the random forced model.     

气象学中使用统计检验的几个重要注记

在气候诊断研究和短期气候预测中广泛使用统计方法,例如相关分析和合成分析.本文对国内外文献中对统计检验显著性水平的各种描述进行了评论,指出了错误.指出了描述统计检验的结果时应该注意的问题.认为,对相关系数和合成分析等统计检验的描述,不应该称为"95%的信度","95%的显著性水平",而应该称为"5%的信度(显著性水平)",或者"95%的置信水平".还指出,统计检验或者显著性检验不应该被改称为信度检验,并分析了错误与产生混乱的原因.     

Second-order space-time climate difference statistics

 An approach to the calculation and display of second order space-time difference statistics, suitable for various applications ranging from weather forecasting to climate simulation, is discussed. The representation of the space-time agreement between model and observed quantities (or generally between any two data sets) depends on treating deterministic and random components of the variance in an appropriate way depending on context. A diagram to display the second order mean square difference, the correlation, and the ratio of variances on a single diagram in an intuitive way is also proposed. An example, comparing observed and simulated surface air temperatures from a group of models in the Coupled Model Intercomparison Program (CMIP), is presented. Received: 26 January 2000 / Accepted: 9 June 2000     

甘肃沙尘暴短期、短时业务化预报方法研究

利用1955~2002年甘肃省80个站的观测资料，对发生在甘肃境内的64个强或特强沙尘暴个例逐个进行了天气气候分析，总结了甘肃沙尘暴天气气候特点，沙尘暴爆发的天气类型，移动路径。得出沙尘暴短期和临近预报的着眼点，建立了甘肃沙尘暴短期预报概念模型。通过用计算机语言和模块化设计方案，成功设计了中国西北地区沙尘暴监测预警人机交互预报平台，实现了沙尘暴监测预警预报业务化。     

基于数值预报和随机森林算法的强对流天气分类预报技术

随机森林算法是当前得到较为广泛应用的机器学习方法之一,有着很高的预测精度,训练结果稳定,泛化能力强,解决多分类问题有明显优势。本文将随机森林算法应用于强对流的潜势预测和分类,分短时强降水、雷暴大风、冰雹和无强对流四种类别,基于2005—2016年NCEP 1°×1°再分析资料计算的对流指数和物理量,开展强对流天气的分类训练、0～12 h预报和检验,经2015—2016年独立测试样本检验表明,针对强对流发生站点的点对点检验,整体误判率为21. 9%,85次强对流过程基本无漏报,模型尤其适用于较大范围强对流天气。随机森林算法筛选的因子物理意义较为明确,和主观预报经验基本相符,模型准确率高,可用于日常业务。     

基于WRF模式的风电场短期风速集成预报方法研究

风能始源于大气的运动,具有很大的随机性和间歇性。风速预测是风电场风功率预测的基础,其准确性具有重要的意义。对于复杂地形条件下,风速的预报一直是各国研究的难点和重点。为了提高风电场短期风速预报的准确性,本研究采用多种边界层参数化方案来集成预报风速,将各单一边界层参数化方案预报的风速及相应的实测风速数据,应用随机森林算法建立集成预报模型,对风电场的短期风速进行集成预报研究。试验结果表明,采用集成预报风速方法,预报的风速误差相比于单一边界层参数化方案预报的风速误差明显减小,对研究区域的风速、风向等气象要素有着较好的模拟效果,能够有效提高风速预报的准确率。     

谐波分析在短期气候预测中的应用

为进一步提高短期气候预测业务能力，在对泰安51年气候资料统计分析基础上，使用谐波分析，制作了短期气候预测应用系统。本文简要说明了该系统的建立思路及预报模式的作用和使用方法效果。     

ECMWF集合预报产品在广西暴雨预报中的释用

基于最大相关最小冗余度算法和随机森林回归算法,该文提出一种对欧洲中期天气预报中心（ECMWF）集合预报产品进行暴雨预报的释用方法。该方法采用最大相关最小冗余度算法,对ECMWF集合预报的51个成员进行筛选,选取若干个与预报对象相关性最大、相互间冗余度最小的成员作为随机森林回归算法的输入因子。利用ECMWF集合预报降水量平均值对建模样本进行分类,使预报模型的建模样本更具有针对性。通过2012年4月—2015年12月的交叉独立样本试验预报和2016年1—9月的业务预报试验的统计结果表明:该释用方法的暴雨预报TS和ETS评分,均比采用ECMWF集合预报产品51个成员降水量预报进行插值后取平均值的释用方法分别提高了0.07和0.05以上,显示了较好的数值预报产品释用效果。