近年来中国统计气象学的新进展

近年来，统计气象学在中国取得了长足的进展。其中主要有：将熵原理用于气象学，从而建立了熵气象学；引进了忆及过去时次资料的记忆函数，导出了大气运动的自忆性方程；将模糊数学引入气象学；将非线性动力学用于气候学研究，提出了一系列相空间预报模式；将车贝雪夫多项式推广到不规则格点，提出了一种新的时间序列预报的迭代算法；应用子波分析方法进行气候学研究；将Ｌｏｇｉｓｔｉｃ判别分析用于气象预报，研究了二次判别及逐步判别等问题；将中国科学家提出的灰色系统理论和多层递阶方法引入气象预报。此外，还引进了复经验正交分解、奇异值分解、投影追踪、主振荡模态分析等较新的统计学方法。这些方法都已在气象业务预报中发挥了作用     

陕西初夏一次突发性暴雨过程的预报偏差分析

根据大同市所辖8个气象站点的相关历史资料，结合多年的天气预报和雷达观测的实际经验，应用天气学及气候学等原理，对大同地区冰雹的天气气候特征和形成机制进行了系统的分析与总结，并给出了冰雹的预报经验。     

近10年我国医疗气象学研究现状及其展望

综述了近10年来国内有关医疗气象的研究,特别是介绍了前人在常见病（循环系统、消化系统和呼吸系统疾病）、传染病以及各种生物性病原（疾病媒介物、寄生虫、真菌、细菌等）与气象条件关系研究,未来气候变化对人体健康的可能影响以及气象部门在医疗气象方面的预报和服务,并对今后医疗气象的研究方向进行了展望。指出应进一步加强医疗与气象两个学科的全国性协作研究。研究各种气象因素对人体生理、病理及精神状态的影响和气候变化对人类健康的影响,加强气象灾害与疾病的关系及灾后防御措施的研究。     

中国气象卫星和卫星气象研究的回顾和发展

气象卫星和卫星气象是大气科学中发展最迅速、成就最显著的一项大气探测技术和新兴的分支学科。目前 ,气象卫星已经成为地球大气探测系统中的主要成员 ,而卫星气象学则正在覆盖地球系统科学中的主要方面。文中从 3个方面综述自 2 0世纪 70年代以来的 30多年时间内 ,中国在这一领域内取得的主要成就 :(1)中国气象卫星的发展历史和现状 ,重点介绍了中国的极轨和地球静止气象卫星的发射、运行状况和主要技术指标及发展史。 (2 )气象卫星遥感原理和方法等方面的主要成果 ,重点评述了大气温湿廓线遥感反演、云特性反演、气溶胶特性反演、降水反演和云迹风生成等 5个方面的主要成果。 (3)气象卫星资料应用研究成果 ,主要包括气象卫星资料在天气分析和预报中的应用、在数值预报中的应用和在气候监测和短期气候预测中的应用。此外还包括同化和气候监测与预测研究的最新成果。     

气象业务技术四十年来的发展

本文就我国气象业务技术中的主要方面,即气象台站网的建设和发展、气象通讯系统、卫星气象及气象卫星、天气预报、气候资料工作、专业气象工作等方面四十年来的发展作了简要述评。在这四十年的发展中,以近十年来的进展最为迅速和显著,本文对此作了重点的叙述。通过以上叙述也概括地说明了我国当前气象业务技术的现状和水平。     

Application of sodars in the study and monitoring of the environment

Summary Application of acoustic sounders (sodars) to study the atmospheric boundary layer (ABL) began in the early 1970s. During the last two decades the scope of sodars applications enlarged considerably. The proceedings of eleven symposia of the International Society for Remote Acoustic Sensing of the Atmosphere and Oceans (ISARS) are a unique collection of papers, where all directions of the sodar use since 1981 are presented. In this paper, a review of sodar applications to atmospheric research is presented based on materials published in these proceedings in the following fields: conditions of microwave and light propagation; regional climatology of the ABL; air pollution meteorology and weather forecast; mesoscale phenomena under stable and unstable stratification; micrometeorology; peculiarities of the ABL in remote and complex terrain.     

渤海海冰数值模式的研究进展

根据渤海海冰冰情,从热力和动力两个方面综述了渤海海冰数值模式的研究进展。从热力参数方案和气候特点上,展望新一代渤海中小尺度短期海冰热力模式;从海冰动力模式中3种常用数值方法的主要特点和实际应用情况上,论述SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法在渤海海冰短期预报的发展前景。在此基础上,结合海洋气象的发展,讨论海冰短期预报的关键技术。将海冰数值预报模式与传统的中长期海冰统计预报有机地结合起来将是渤海海冰模式未来的发展方向。     

Verification of ceiling and visibility forecasts using the ranked probability score

Abstract

A terminal forecast verification scheme employing the ranked probability score (rps) has been developed. The forecast is interpreted in terms of probabilities of six operationally significant ceiling and visibility classes using probability interpretations of the terms vrbl, ocnl, RSK, etc. Comparison with the rps of climatological and persistence forecasts permits the assessment of forecast skill.

To illustrate the technique, five months of forecasts for Winnipeg International Airport have been examined. The subjective forecast shows skill over climatology for the first five hours of the forecast period. A persistence forecast shows skill over climatology for three hours into the period and is a little superior to the subjective forecast in the first hour.     

国外公路交通气象研究进展

开展公路交通气象监测预报预警服务工作是实现公路交通安全和畅通的有效保障。文中重点回顾了国外在道路天气信息系统(Road weather information system,RWIS)选址布设、路面温度与状况预报以及交通气象影响和评估技术领域的研究工作进展,比较了以上研究工作的优缺点的同时,展望了未来发展趋势。通过研究得出:国外公路交通气象研究考虑信息丰富,方法多样。RWIS选址和优化技术由经验性和定性研究逐步向定量化的方向发展。路面温度与状况预报技术侧重于基于地表能量辐射平衡理论的数值模式预报方法改进和概率预报技术研究。交通气象影响评估技术趋向于风险预报技术和应用研究。对开展国内公路交通气象技术研究工作具有参考价值。     

中国近30年来气象统计预报进展

近30年来，多元统计分析方法有了长足的进步，涌现出不少新方法、新技术。文章着重介绍了近30年来气象统计预报在中国气象业务科研中的一些应用和发展，主要从多元统计分析和时间序列分析上来选材，将非统计意义的模糊集方法、人工智能(人工神经网络等)、灰色系统、车贝雪夫多项式展开等也归入到统计方法中。另外，近年来气象界用得较多的卡尔曼滤波、分形、分维等也被涉及。     

臭氧对作物影响的模型研究概述

近年来，在大量试验研究的基础上，有关臭氧(O3)对作物影响的研究重点为如何建立有效的模型，以评估和预测O3对作物产量和农业造成的损失。文中介绍了有关臭氧对作物影响模型的研究概况，将模型分为3类：统计模型、光化学模型和机理模型；在分析各类模型局限性的基础上，指出O3对作物影响的模型研究将向模块化、普遍化方向发展，形成综合、全面的模型，并讨论了我国相关研究的发展方向。     

卡尔曼滤波的初值计算方法及其应用

文章从气象应用角度论述了卡尔曼滤波在天气预报业务系统中应用的理论原理和计算方法。介绍了不同季节的试验结果，并分析了卡尔曼滤波的适应数值模式变化的能力和它的稳定性、可用性，展示了它的优越性和应用前景。     

西北太平洋热带气旋强度统计释用预报方法研究

为了提高西北太平洋地区热带气旋（TC）强度预报准确率，在气候持续预报方法基础上，考虑气候持续性因子、天气因子、卫星资料因子，以TC强度变化为预报对象，运用逐步回归统计方法，建立西北太平洋地区24、48、72小时TC强度预报方程。通过不同的分海区试验（远海区域、华东近海、华南近海），证明回归结果较好。逐一分析选入因子发现：气候持续性因子在方程中相当重要；同时对远海区域和华东近海而言，海温影响也不容忽视，对华南近海而言，反映动力强迫作用的因素也较为重要。卫星资料的加入，对回归结果略有改进。用“刀切法”作独立样本检验，与气候持续法比较，预报误差明显减小。     

GPS气象学研究及应用的进展与前景

概述了GPS气象学的形成、发展过程及其主要研究内容,对GPS气象学基本原理作了简单介绍。比较全面、系统地分析了国内外GPS技术在气象学研究及应用方面的现状及最新进展,展望了GPS气象学潜在的应用领域以及广阔的应用前景。     

The Meta-Gaussian Bayesian Processor of Forecasts and Associated Preliminary Experiments

Public weather services are trending toward providing users with probabilistic weather forecasts, in place of traditional deterministic forecasts. Probabilistic forecasting techniques are continually being improved to optimize available forecasting information. The Bayesian Processor of Forecast (BPF), a new statistical method for probabilistic forecast, can transform a deterministic forecast into a probabilistic forecast according to the historical statistical relationship between observations and forecasts generated by that forecasting system. This technique accounts for the typical forecasting performance of a deterministic forecasting system in quantifying the forecast uncertainty. The meta-Gaussian likelihood model is suitable for a variety of stochastic dependence structures with monotone likelihood ratios. The meta-Gaussian BPF adopting this kind of likelihood model can therefore be applied across many fields, including meteorology and hydrology. The Bayes theorem with two continuous random variables and the normal-linear BPF are briefly introduced. The meta-Gaussian BPF for a continuous predictand using a single predictor is then presented and discussed. The performance of the meta-Gaussian BPF is tested in a preliminary experiment. Control forecasts of daily surface temperature at 0000 UTC at Changsha and Wuhan stations are used as the deterministic forecast data. These control forecasts are taken from ensemble predictions with a 96-h lead time generated by the National Meteorological Center of the China Meteorological Administration, the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, and the US National Centers for Environmental Prediction during January 2008. The results of the experiment show that the meta-Gaussian BPF can transform a deterministic control forecast of surface temperature from any one of the three ensemble predictions into a useful probabilistic forecast of surface temperature. These probabilistic forecasts quantify the uncertainty of the control forecast; accordingly, the performance of the probabilistic forecasts differs based on the source of the underlying deterministic control forecasts.     

抚州市大雾天气气候概况及气象要素特征分析

利用地面观测资料,对抚州市1959-2009年大雾天气气候概况及气象要素特征进行分析。结果表明,抚州市大雾年平均日数冬春季多、夏秋季少,大雾主要集中在10月到翌年4月;大雾区域分布极不均匀,东多西少,南多北少,山区谷地多平原少;大雾日数随着年代的推移总体呈逐渐减少趋势,平均以1.8d(/10a)的速度减少;大雾日数存在3-6a、12-15a和19-22a的周期变化;大雾存在明显的日变化特征,02-07时是大雾多发时段。当气温为0-10℃、相对湿度为85%-95%、风速为0-3m/s、气压为1005-1 015 hPa时,出现大雾的频率最高。一年中以辐射雾最多,占77.5%;其次是平流-辐射雾,占17.4%;平流雾仅占5.1%。     

卫星臭氧资料的发展与应用

随着卫星探测技术的进步、天气学和气候学理论的不断完善,以及高性能计算机广泛应用,卫星臭氧资料的种类得到极大丰富并被应用到多个研究领域中,取得了一系列重要成果。文中介绍了主要星载臭氧探测仪的发展概况,回顾了卫星臭氧资料在气象领域的应用研究成果,主要包括卫星臭氧资料在气旋或低压过程中、全球或区域臭氧的气候分布及变化特征、高原臭氧分布及变化特点、数值应用等方面的应用研究,并展望了卫星臭氧资料研究的未来发展趋势。      

双线偏振雷达在水文预报领域的应用——实时水文预报系统的研制

根据１９８０—１９８７年巴家咀水库流域各水文站及雨量站的流量和降雨强度资料，建立了一个利用中国科学院兰州高原大气物理研究所平凉雷达站的双线偏振雷达实时遥测降雨的雷达回波资料进行实时水文预报的模式。当接收到以无线电方式传输来的雷达资料后，该模式可进行包括各子流域的降雨总量、径流、汇流及到达水库的流量、洪峰流量和时间等水文参量的预报，并在计算机监视器上显示，在打印机上打印并存盘。这一方法与普通水文预报方法相比具有及时并能了解云发展趋势等优点。这一模式的建立及应用为防汛指挥、水库的调度提供了可靠、直观的依据，它将气象部门的高科技成果用于水文领域，开拓了气象雷达的应用范围，使雷达在暴洪监测中更好地发挥作用     

基于天气分型的夏季逐时用电负荷预报

用2004年和2005年6—8月用电负荷资料和气象资料,分月建立了日平均气象负荷预报方程。讨论了用气象负荷的日变化量来代替总用电负荷的日变化量进而预报逐日总负荷的可行性。分5种天气类型统计了各天气类型下逐时负荷与日平均负荷的比率,日平均用电负荷预报值与该天气类型的逐时比率相乘得到逐时用电负荷的预报值。经2006年试用,日平均用电负荷预报的平均相对误差为2.0%,逐时用电负荷预报的平均相对误差为2.9%,对日平均用电负荷起伏较大的变化过程做出了准确预报。