第二松花江流域夏季降水年际增量预测模型研究

利用1980—2016年第二松花江流域（SSR）夏季（6—8月）平均降水量资料、NCEP/NCAR再分析月平均环流场资料、NOAA的月平均海温场资料，采用年际增量预测方法，通过分析与SSR夏季降水年际增量相关的环流及海温，确定了超前12个月内的6个预测因子，包括：11月东亚200hPa纬向风、12月西藏高原-2指数、12月赤道中东太平洋200hPa纬向风、2月印度洋海温、10月西太平洋暖池海温、4月东亚100hPa经向风。在此基础上利用这 6个预测因子，利用1980—2010资料建立SSR夏季降水年际增量的统计预测模型，最后根据年际增量给出SSR夏季降水的预测结果。经检验，1981—2010年，SSR夏季降水年际增量的预测拟合系数是0.83，SSR夏季降水预测结果拟合系数为0.67，SSR夏季降水预测结果相对均方根误差为15%，均通过了显著性检验；对2011—2016年进行试报实验，该模型也很好的预测出降水的年际增量变化趋势，除2014年以外，SSR夏季降水预测结果相对均方根误差绝对值都控制在23%以内，2016年仅为-9.9%。因此，通过预测降水的年际增量，进而再预测降水的方法，具有一定的预测技巧，可作为有效方法投入实际业务应用。     

近40年山东各水资源分区降水变化特征及多步预测时序模型

利用近４０年来山东省４１站降水资料，分析了各水资源分区降水演变特征。以均生函数为基函数，用主成分分析原理进行筛选，建立了山东省各水资源分区降水时序多步预测模型，通过计算试验，拟合，预报效果均较好。     

聊城市汛期降水气候特征及旱涝预测模型

利用1961~2000年聊城市8个测站汛期降水距平百分率资料,分析了聊城市汛期旱涝气候特征,并利用模糊均生函数的概念建立了相应的旱涝预测模型。将建立好的预测模型用历史资料进行回代检验,并对2001~2003年进行预报试用,拟合值曲线与实况值曲线十分接近,预报结果也和实况基本一致。     

聊城市汛期降水气候特征及旱涝预测模型

利用1961～2000年聊城市8个测站汛期降水距平百分率资料,分析了聊城市汛期旱涝气候特征,并利用模糊均生函数的概念建立了相应的旱涝预测模型.将建立好的预测模型用历史资料进行回代检验,并对2001～2003年进行预报试用,拟合值曲线与实况值曲线十分接近,预报结果也和实况基本一致.     

气温和降水时变影响参数的多步预测模型

本文提出了一种气温和降水时变影响参数的多步预测建模新方案。该方案用时间序列均生函数外延矩阵生成的主分量作基函数对序变量建模，同时考虑变量前期数据对后期数据的影响，在模型中引入一个时变影响参数Ｋ１。并用方差分析法求出Ｋ１的显著周期和未来时刻的Ｋ１＋１值，从而建立气温和降水序列的时变影响参数的多步预测模型。该模型用于四川省２０个地、市的气温和降水预报数值试验，其历史拟合率和试报结果与实况值的比较表明，     

云南省40年降水的基本特征

根据云南省１９５１－１９９０年１８个站的降水资料，用正交函数展开，由方差贡献最大的前三个特征向量场分析了云南省降水距平均的典型分布，指出云南省全省范围内的降水距平同号较少发生，而是较多的发一降水距平异号。进而分析了四十年降水的年际变化特征，并分析了青藏高原积雪对云南降水的影响。     

陕西汛期降水年际增量预测新技术研究

应用年际增量预测方法,通过分析影响陕西汛期降水的物理机制,建立了具有较高预测效能的陕西汛期降水年际增量预测模型。研究表明,赤道太平洋中东部海温年际增量、500 hPa高度年际增量与陕西汛期降水具有很好的相关性。当前一年秋、冬季赤道太平洋中东部海温增量在南北方向上表现为“－＋－”分布型时,陕西当年汛期降水偏多,反之,陕西当年汛期降水偏少。当前一年秋、冬季500 hPa高度年际增量在赤道附近呈带状正值分布时,陕西当年汛期降水偏多;呈带状负值分布时,陕西当年汛期降水偏少。国家气候中心提供的74项环流特征量、陕西省0 cm地温增量因子与陕西汛期降水也有很好的相关关系。在对预测因子物理意义分析的基础上,用逐步回归方法引入因子,建立陕西10个气候区域的汛期（6—8月）降水总量和各分月（6、7、8月）的降水年际增量预测模型（共40个）,汛期降水总量预测模型交叉检验距平同号率达78.4%。对2010—2013年汛期降水总量和各分月降水量进行试报,其准确率PS评分分别达到75.8和66分。增量预测方法具有较强的预测能力,能够在一定程度上提高陕西汛期降水预测水平,可作为有效方法投入实际业务应用。     

青藏高原冬季积雪与河南汛期降水关系

利用1961－1998年河南郑州，安阳等50站降水资料和青藏高原冬季积雪日数资料，分析了青藏高原冬季积雪与河南汛期降水的关系，结果表明，青藏高原冬季积雪与河南南部汛期降水较好的关系，而与河南北部汛期降水呈反相关，多雪年汛期河南南部降水偏多的概率占61％，北部降水偏少的概率占56％，少雪年汛期河南部降水偏少的概率为72％，河南北部降水偏多的概率为61％。     

青藏高原冬季积雪与河南汛期降水关系

利用1961～1998年河南郑州、安阳等50站降水资料和青藏高原冬季积雪日数资料,分析了青藏高原冬季积雪与河南汛期降水的关系,结果表明,青藏高原冬季积雪与河南南部汛期降水有较好的关系,而与河南北部汛期降水呈反相关多雪年汛期河南南部降水偏多的概率占61%,北部降水偏少的概率占56%;少雪年汛期河南南部降水偏少的概率为72%,河南北部降水偏多的概率为61%.     

冀州市1955-2009年降水变化特征分析

利用1955--2009年月降水和年降水资料,采用墨西哥帽小波函数,对冀州55年来降水的季节变化和年际变化时间序列进行了小波分析,揭示了冀州降水变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并通过分析小波方差确定一个时间序列中存在的主要周期成分。结果表明：四季、年的降水距平呈现出不同的周期变化;夏季降水距平的信号震荡特征与年降水距平的信号震荡特征比较相似;各季节和年降水均存在8～12a左右时间尺度的周期特征;其次,4～6a左右时间尺度的周期特征也较明显。     

2000、2001年河南汛期降水分布差异原因分析

从大气环流、海温、太阳黑子、台风等方面分析了2000、20001两年河南汛期降水差异原因,结果表明500 hPa环流形势的差异是两年降水差异的原因之一;2001年登陆台风较多,且多位于水汽通道上,阻挡水汽向河南输送,这是2001年较2000年干旱的又一原因.     

基于SPI的金沙江下游气象干旱时空分布特征及预测方法

基于金沙江下游地区30个气象观测站1960～2020年逐月降水数据,选用标准化降水指数（SPI）作为气象干旱指标,分析了该流域干旱在3个月和12个月时间尺度上的时空演变特征,并分别构建了流域南、北部旱涝的均生函数预测模型。结果表明：金沙江下游干旱主要表现为全域一致型和南北反相型两种模态。在3个月时间尺度上,干旱频次较高,范围较广,以轻旱为主;在12个月时间尺度上,干旱频次大幅降低,流域北部中旱及重旱的比例增加。年度干旱强度和范围均呈增加趋势。季节干旱强度除冬季为减弱趋势外,其他季节均呈增强趋势;秋季干旱范围表现为增加趋势,春季和冬季表现为减小趋势,夏季变化不明显。夏季干旱发生频次最高,且对年度干旱影响最大。均生函数预测模型可以较好地模拟和预测金沙江下游旱涝变化趋势,流域南部模拟效果优于北部,对极值的模拟效果更佳。     

2011年秋季河南持续降水的低频环流特征

利用河南119站的降水观测资料以及NCEP/NCAR各层高度场、风场和垂直速度场的再分析资料,研究2011年9月在河南发生的一次持续的区域性连阴雨过程。对降水进行的墨西哥帽小波分析发现,降水存在着低频特征。通过对造成低频降水的高度场和风场资料滤波计算,分析了造成降水的低频环流特征,结果表明：2011年9月河南秋季持续性降水低频振荡最主要的周期是32 d左右;低频降水的周期分为4个位相,降水从低频谷值和峰值之间的过渡位相开始,在峰值位相达到最大。低频环流场的配置在低频降水的谷值位相和峰值位相有着显著的差异,环流场的高低层配置从不利于对流发展转为有利于对流发展;同时低层水汽输送在过渡位相开始逐渐加强。降水的发生在850 hPa上主要是与低频正涡度的分布相一致,低频正涡度有着明显的波列变化及北跳;500 hPa、200 hPa上的低频负涡度变化和降水变化相一致。降水的峰值(谷值)位相散度场的高低空配置主要为低层辐合(辐散)、中高层辐散(辐合),有利于(不利于)对流的发展。     

江西省永修地区盛夏气温和汛期降水变化特征及其预测模型

利用逐日气温和降水资料,对江西省永修地区1961—2015年盛夏(7—8月)气温和汛期(4—6月)降水的变化规律进行分析。结果表明,永修地区盛夏气温和汛期降水均存在25—30 a的变化周期,但在全球变暖的大背景下,两者自1961年以后均未表现出明显的长期变化趋势。通过相关性分析从大气环流指数和外强迫指数中筛选影响永修地区降水和气温的显著相关因子,并采用逐步回归法构建永修地区盛夏气温预测模型和汛期降水预测模型。模拟和预测试验结果表明,气温、降水预测模型不仅能较好地模拟出1961—2010年永修地区盛夏气温和汛期降水的变化,还能很好地分别预报出2011—2015年永修地区盛夏气温和汛期降水。     

利用均生函数预测模型作降水预报

本文对均生函数预测模型基本原理作了简要的介绍。并用该方法预测资阳汛期（5-9月）降水总量，用此方法还可作逐月的降水量．如同在数理统计中通常所要求的，序列样本量n不小于30，在具体应用中历史资料越长，准确率越高。     

2000、2001年河南汛期降水分布差异原因分析

从大气环流，海温，太阳黑子，台风等方面分析了2000，2001两年河南汛期降水差异原因，结果表明，500hPa环流形势的差异是两年降水差异的原因之一；2001年登陆台风较多，且多位于水汽通道上，阻挡水汽向河南输送，这是2001年较2000年干旱的又一原因。     

用均生函数预测模型预报降水的若干试验

基于均生函数的处理原则,对目前常用的均生函数逐步筛选模型,主成分模型进行预报试验,提出带逐步筛选的主成分模型,并用变化幅度较大的降水序列对三种模型进行若干预测试验,结果表明,逐步筛选的主成分模型优于主成分模型,在对不同预报步长的预测试验中也表明,逐步筛选的主成分模型在预测效果以及模型的稳定性方面都是较好的。     

2007年8月登陆台风帕布、圣帕暴雨过程诊断分析

采用T213L31模式大气分析资料,诊断计算天气学中的凝结函数降水、水汽通量散度降水,并理想设计与诊断计算气层对流不稳定降水和层结不稳定降水,用于对2007年8月间西太平洋登陆台风帕布和圣帕降水运动进行诊断计算与分析。结果表明:热带扰动中凝结函数降水场呈弱态,但有较强水汽通量散度降水场,且水汽辐合降水运动组织对流不稳定降水和层结不稳定降水。在热带扰动发展与台风形成时,其低层风场水汽辐合与积云对流相互作用的过程,同时是气层对流不稳定能量与气块(团)湿不稳定能量的积聚过程,前者可带来暴雨,后者可带来大暴雨。相关天气学分析表明:台风暴雨是大尺度风场及中尺度水汽辐合降水运动组织起中、小尺度气层、气块(团)对流降水运动,对流性降水是由风场支配故变化较大、较快。     

1961-2014年新疆降水极值概率特征及拟合不确定性分析

本文采用多种函数初步探讨了1961—2014 年新疆地区日降水极值概率拟合分析中的不确定性。结果表明：新疆气候在暖干向暖湿转变背景下,更易出现极端强降水事件,由此影响极端降水拟合的不确定性;在统计函数选择以及重现期极值拟合中存在不确定性,因此建议在进行新疆区域降水极值分析时选择整体表现较好的GEV、Gen.Logistic、Log-Pearson 3、Pearson 6 和Wakeby 函数进行合成分析,在进行单站分析时给出具有界限范围的降水极值综合曲线图,以此减少来自函数方面的不确定性。     

1961—2012年河南省夏季降水时空及环流特征

根据1961--2012年河南省111个气象观测站逐日降水资料,采用经验正交函数分解、小波分析等方法,研究了近52a河南省夏季降水的时空分布及环流特征。结果表明,河南夏季降水呈现从东南向西北减少的空间分布,淮河沿线为降水最多的区域,豫西和豫西北太行山一线为降水偏少区。全省夏季降水以全省偏多或偏少一致性为主,此外,还呈现南北反相、东西反相的分布特征。夏季降水存在多时间尺度的周期特征分布：在年代际变化尺度上,降水存在22a左右的周期,且在1977年后信号较强;年际变化尺度上以7a周期为主。在降水偏多年,中高纬存在一个东高西低的环流形势,有利于冷空气南下;低层有气旋式环流,高层有明显的东风环流,有利于水汽的聚集。在降水偏少年,环流形势相反,不利于夏季降水。