一种新的统计回归模型及其建模方案

根据经典门限自回归模型的基本思想,引入半截多项式变换,导出了一种新的统计回归模型,并提出了相应的一整套建模方案。这种模型和建模方案的特点是:（1）解决了统计回归分析中逐段线性化模型的检验问题;（2）在确定统计回归模型中各待估参数和变量——包括门限变量、门限值、阶数、时滞和回归系数时显得十分方便、快捷。试验结果表明,根据此方案建立的统计回归模型具有较高的拟合和预报精度,同时具有良好的稳定性。     

一种权函数估计—双曲线回归模型及其在天气预报中的应用

本文从权函数估计的思想出发,针对天气预报中回归问题的特点设计了不对称的核,推导了权函数的具体数学表达式,进而提出一种非参数估计方法——双曲线回归模型。在处理事先并不知道具体函数形式的各种非线性相关关系的气象变量回归问题上,该模型具有很好的适应性,并具有较好的回归估计精度。     

线性约束和奇异SS＆CP矩阵下LS回归的扫描算子

描述在线性约束条件下,且平方和与交叉乘积矩阵在奇异病态情况下,最小二乘回归扫描算子的一些特性。尺管有其他许多不同的方法,由于扫描算法的简单,以及其有关运算矩阵元素所具有的统计意义。     

基于多元线性回归的日蒸发量估算与应用

利用阳江气象站2005～2010年的观测资料,探讨了日蒸发量与其他气象因子的相关性,并建立了基于多元线性回归的日蒸发量估算方程。结果表明,日蒸发量除了与当天的日均饱和差、日均相对湿度、日日照时数、日均地面温度、日均风速等常规气象要素关系密切外,还跟今昨风速差、今昨气温差、今昨湿度差等时间序列因子有关,而且相关性非常明显。利用多元线性回归建立的日蒸发量估算方程,其预测效果能够满足气象观测业务的要求,其估算值可作为判断实测蒸发量是否正常的一种参考依据,对提高蒸发量的观测质量有较好的作用。     

广义线性统计降尺度方法模拟日降水量的应用研究

利用1960—2010年青藏高原23个台站和长江下游25个台站的日降水量观测资料及NCEP再分析资料,采用广义线性模型的统计降尺度方法模拟台站日降水量,并评估了广义线性模型对日降水量的模拟能力。在建模期(1960—2005年)广义线性模型对日降水量表现出良好的模拟能力,两区域模拟结果与观测值1月平均相关系数0.75左右,7月也均超过0.5。模拟结果大部分台站日降水偏大,但偏大的量值较小;模拟的无降水准确率较高,最高值在高原区域,1月平均达85.2%。检验期(2006—2010年)广义线性模型模拟的日降水与建模期具有较好的一致性。此外,对两区域代表站的分析显示,广义线性模型模拟降水极值和降水0值的效果较好,且较好地还原了主要降水过程。总之,广义线性模型对日降水量的降尺度效果良好,适合应用于气候领域的相关研究。     

最佳子集多元线性回归模型在热带气旋风圈 变化预报中的应用

基于最佳路径(IBTrACS)数据集和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的再分析(ERA-Interim)数据,建立了西北太平洋上(Western North Pacific,WNP)热带气旋(Tropical Cyclone,TC)的七级风圈(R17)变化的最佳子集多元线性回归(bs-MLR)模型.首先根据2001～...     

基于多元线性回归的滇西南短时强降水预报模型研究

利用云南省普洱市2015—2017年多普勒天气雷达资料、探空资料和气象观测站5 min雨量观测资料,分析了普洱地区研究期间41次短时强降水的环境场和雷达回波演变特征。结果表明:中尺度辐合线、中气旋、逆风区是强降水触发和维持的重要成因。短时强降水发生前,整层大气水汽充沛,静力不稳定层结,大气可降水量(PW)≥35 mm、SI≤-0. 23、K> 35,可作为环境场对流潜势的判定因子;短时强降水发生时,雷达回波最强反射率因子≥40 d Bz,35 d Bz回波顶高> 5 km,径向速度的辐合切变量> 5 m·s^-1。通过多元线性回归分析,选取4个相关性显著的影响因子,建立普洱市短时强降水预报模型。所选预报因子包括:35 d Bz回波顶高、30 d Bz垂直剖面中心高度、30 d Bz以上雷达回波面积和SI。预报模型的回报检验表明,普洱短时强降水平均雨强相对均方根误差为17. 0%,局地降水持续时间相对均方根误差为33. 9%,局地过程降水相对均方根误差为25. 6%,回报效果较好。4次短时强降水预报检验中,平均雨强的预报误差每5 min小于1. 2 mm,局地强降水持续时间的预报误差小于10 min,局地过程降水的预报误差小于4 mm,模型均预报出局地连续性降水超过50 mm。预报模型有较好的预报能力,可应用于普洱短时强降水的临近预报预警。     

基于多元线性回归算法的雾霾预测模型的研究

对乌鲁木齐市环境监测站2013—2015年冬季逐日AQI、PM_2.5、PM₁₀、SO_2、NO_2、CO、O_3数据进行相关分析,并利用MATLAB编程工具进行多元回归统计分析,建立了多元回归统计预测模型。对2015年1—3月乌鲁木齐雾霾天气进行预测试验,发现预测值与实际值有较好的拟合效果和预报效果。实验证明,在大气层结稳定的冬季将当天的大气污染物浓度作为因子,用多元线性回归算法建立预测模型对次日雾霾天气进行预测是一种有效的雾霾统计预报手段,本文试图用MATLAB编程工具建立动态多元回归预测模型,编写了自动预测系统软件,测试取得了较好的预测效果。     

一种表征南海季风强度的指标及其与华南降水的关系

风场强度与方向的季节性变化是季风区最显著的气象要素变化特征之一。Lu and Chan（1999） 利用大气低层风场，定义了一个表征南海季风强度的指数，为简单起见，只用了经向风分量，研究表明该指数与华南夏季降水有很好的相关。为了进一步验证和改进该指数，本文利用逐月NCEP/NCAR（National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research）风场再分析资料以及华南地区的基准、基本气象站降水资料，将设计指数时允许的实际风的投影方向从规定的正北方向（即经向风），拓展为允许偏转的其他方向，以此建立改进的指数。为了更好地反应改进后的指数与华南降水的月异常之间的关系，本文引入了广义线性模型及正态分布和Gamma分布两类假设，来建立两者非线性的回归关系。结果证明，实际风在自正北方向逆时针旋转11.3°的方向上的投影与华南降水具有最好的相关性，采用这一方向上的投影可以对原指数加以改进；中国南海季风所覆盖的风场与华南降水的月异常之间有显著的非线性关系，而对降水采用Gamma分布假设的广义线性模型能够比正态分布假设得到更符合实际的回归结果。     

TRP 模型及其在航空气象中的应用

通过对有关原始资料，采用等价正态偏差统计处理方法，得到了一系列原始资料与其正态化值之间的正态化转换关系；又通过引进TRP概率模型，建立了南京地区关于低云量和能见度的TRP方程；并在此基础上讨论了TRP模型在航空气象中的应用。     

固体地球-海洋-大气耦合的一个简单线性模式及其试验结果

选取实际的海陆边界,建立了一个固体地球-海洋-大气耦合的简单线性模式,模式中包含了地气角动量守恒的关系,地转变速摩擦力对大气的作用,风吹流改变海温异常,海温异常又改变大气的质量分布。在无外源作用于地球系统的情况下,地球系统内部的各个部分(纬向风、海温和地转速度)都存在着准两年振荡(QBO),由此可见,QBO是地球系统内部的一种固有振荡。     

用逐步回归方法预报番禺年降水量

在番禺实测资料的基础上 ,对 5 0年番禺年降水序列进行趋势分析和预测 ,发现 :⑴该序列不存在明显的变化趋势 ;⑵用主分量逐步回归思路所建立预测方程 ,复相关系数高即对样本的拟合误差小 ,预测效果较显著 ;⑶通过对高度场和海温场的分区分季节的场的主分量分析 ,获得广泛影响因素的重要信息     

A Condensed Gas-Phase Chemical Model and Its Application

Using the “lumped mechanism” and “counting species” methods, we developed a condensed gas-phase chemical model based on a simplified one. The modified quasi-steady-state approximation (QSSA) scheme and the error redistribution mass conservation technique are adopted to solve the atmospheric chemistry ki-netic equations. Results show that the condensed model can well simulate concentration variations of gas species such as SO2, NOx, O3, H2O2 and conversion rates of SO2 and NOx, transformation to H2SO4 and HNO3. These results are in good agreement with those from the simplified model, The conversion rates of SO2 and NOx under different initial concentrations and meteorological conditions are computed, and the results can be directly applied to regional acid deposition model.     

基于GWR模型的中国中东部降水与海拔高度关系特征分析

利用中国国家级地面气象站逐时降水资料,采用地理加权回归(Geographically Weighted Regression,GWR)模型系统分析了中国中东部暖季降水与海拔高度的关系,并将二者关系作为一种客观标准,评估了ECMWF-IFS模式对2017年暖季降水的预报能力。主要结论如下:(1)总体来看,中国中东部降水频率(强度)随海拔高度升高而增加(减小),二者在不同地区的贡献程度不同导致降水量与海拔高度关系的区域差异显著。(2)通过对比午后短时和夜间长时降水事件与海拔高度关系的差异,发现午后短时降水事件的降水量主要随海拔高度升高而增加,且以降水频率与海拔高度关系的贡献为主。而夜间长时降水事件的降水量与海拔高度关系的区域一致性较差。相较于午后短时降水事件,夜间长时降水事件中有更多站点表现出降水量随海拔高度升高而减小的特征,在大地形周边陡峭地形处的站点所表现出的此种差异较东部孤立地形处更加显著。(3)根据ECMWF-IFS模式的评估结果,模式能够较好地刻画出中国中东部2017年暖季降水气候态的空间分布特征,且与观测具有较大的空间相关系数。但从降水与海拔高度关系来看,观测与模式的空间相关性偏弱。此外,模式能够表现出降水强度(频率)主要随海拔高度升高而减小(增加)的特征,但绝大多数站点在模式中的降水强度(频率)与海拔高度的负(正)回归关系要弱(强)于观测结果。     

东营市相对湿度集成预报系统

运用多元回归法和多因子权重回归法分别建立预报模型，并在此基础上建立了相对湿度集成预报系统。     

一种新的气候跃变分析方法及其应用

在探讨目前气候跃变方法的基础上,针对其存在的缺陷,引入费希尔（Fisher）最优分割法,并与原方法的统计检验相结合,得到一种新的研究气候跃变的方法。运用该方法对西北地区东部的西安、宝鸡、汉中3地的旱涝等级序列进行气候跃变研究,可知西北地区东部旱涝气候跃变存在局地性和非局地性的特征。     

一个植被模式的检验和它在陆气相互作用中的应用

简要介绍了一个植被模式（Simplified Simple Biosphere Model）的发展过程及其在气候研究中的作用。许多观测资料被用来检验和标定这个模式。文中着重介绍了俄罗斯土壤湿度资料和非洲的HAPEX-Sahel观测资料如何帮助我们改进模式和对陆面过程的机制的认识,对观测误差的影响也作了讨论。在地气相互作用中,着重讨论了东亚地气作用的特征。在文中介绍的两个东亚地区的试验中,尽管地面的异常被假设在东亚的两个不同的地区,但都对夏季风传输途径上的降水有很大影响。最后用一个区域模式对陆面模式在预测试验中的应用作了简介。初步的结果显示,这将是一个有很大发展潜力的新领域。