模糊C均值聚类法在新疆年降水气候分区中的应用

利用新疆98个气象站1960-2011年的年降水量资料,采用模糊C均值聚类法,对新疆年降水量进行分区研究;同时利用线性趋势、累积距平、M-K检验、t检验相结合的方法,对新疆年降水量在不同区域上的变化趋势以及突变时间等进行了对比诊断分析,得到了新疆地区年降水量分布的空间特征。结果表明：（1）新疆年降水的分布大致可分为7个区域;（2）根据模糊C均值方法所分区域能够体现出由于地形差异导致的降水分布不均匀的特点,这一结果与其他研究干旱区降水分布差异产生的原因相同。分区结果合理,说明该聚类方法适用于区域气候区划;（3）新疆大部分区域的降水量在20世纪80年代中后期以前偏少,低于多年平均值,自80年代中后期以后才开始偏多;不同区域的降水量依次从70年代初、80年代中后期、90年代初开始增加;整个南疆盆地、阿勒泰地区、准噶尔盆地降水的突变时间较为接近;（4）新疆降水量整体异常表现为降水一致多（或少）、北多南少、西多东少。     

甘肃省降水量模糊聚类分区

一、前言降水量的客观分区,对于分析天气气候规律和长期预报的区域划分有一定的意义。我们曾用模糊聚类的方法进行过全国降水量的分区,并就最终方案的选择提出了一套较好的办法。为了对我省降水也有一种客观定量的分区,我们选取了地理分布大致均匀的21个代表站1958—1980年的逐月降水资     

云分类中逐个修改聚类和模糊聚类分类性能的对

利用卫星图像对各种云型进行识别在大气科学领域具有重要意义，为了深入了解云分类过程中逐个修改聚类和模糊聚类对各种云型的识别能力，采用极轨卫星EOS／MODIS图像资料和静止卫星GMS-5图像资料，在样本采集和特征提取的基础上。选择不同的光谱或纹理特征对两种分类器的分类性能进行测试和对比分析。结果发现，不管采用哪种图像资料，提取哪些特征量，逐个修改聚类的平均分类准确率总体上略高于模糊聚类。但就两种分类器对各种云型的识别能力而言，模糊聚类对低云和高云（如层云、薄卷云、密卷云、卷层云、积云）的分类准确率明显好于逐个修改聚类，而逐个修改聚类对积雨云的分类准确率稍高于模糊聚类。从各类别间混判的情形来看，积雨云和高中低混合云、低云之间及卷云子类之间混判的情形较多，模糊聚类与逐个修改聚类相比，混判的类别增多，相对比例减少。     

南疆盆地降水、气温天气气候特征的聚类分区

利用塔里木盆地周围五地、州主要气象台站的降水，气温的年、月资料，用聚类分析方法，在降水分配月百分率，年、月降水，气温各台站间相关系数的基础上进行客观聚类分析后指出，南疆地区降水分配可分为单峰型和多峰型，并给出各型特点和地理分布。另外根据聚类树形图认为，南疆西部四地州分属于两类不同天气气候区，年景分析分片讨论会将喀什、和田和克州为一区，阿克苏和巴州为另一区要合理一些。     

夏季降水的模糊聚类定量预报

应用基于等价关系的模糊聚类分析方法，取λ＝０．８５为水平截集，将铜仁市１９８０－１９９０年１１年的样本归为５类。对１９９１－１９９４年铜仁市夏季降雨量进行了试验检验，准确率达１００％，１９９５年投入业务使用，效果较好。     

基于聚类分区的中国夏季降水预测模型

文章基于近邻传播客观聚类方法对中国夏季降水进行了气候分区,以中国不同分区的夏季降水为预测对象,使用前期的海温和海平面气压场为预测因子,利用图像标签算法提取高相关封闭区域的预测因子信息。结合最小二乘回归法建立预测模型。采用Ps评分、距平符号一致率和距平相关系数三种评分方法检验了该预测模型,比较了四种不同的因子配置方案的预测能力。研究结果表明,利用冬春季海温的演变特征结合海平面气压的年际变化为预测因子的分区预测模型效果较好,在1982—2009年期间的平均交叉检验平均Ps得分为81.4,距平符号一致率为63%,距平相关系数为0.35,2010—2014期间的独立样本预测检验的平均评分分别为77.1,58%和0.19,且逐年回报效果较为稳定,表明该方法对中国夏季降水有较好的预测效果。研究结果显示,该预测模型能较好地预测出2014年中国夏季降水南多北少的分布特征。     

中国干旱气候分区及其降水量变化特征

利用中国614个气象台站1974～2006年历年月平均降水资料,计算各站的降水量距平百分率及其干旱等级序列,采用REOF等方法,对干旱等级序列进行气候分区,并分析各区域50a左右干旱等级的时间演变特征。结果表明：全国降水量具有显著的年代际变化特征,尤其西北地区年代际变化十分突出,其中新疆西部地区在21世纪以来降水量的增加非常明显,增加的程度也是近33a中最强的。根据干旱等级序列的旋转载荷向量将中国划分为11个区域,它们各自具有不同的旱涝特征。干旱等级序列和代表站资料反映出近50a东北、华北及河套地区的干旱明显加重,而西北大部分地区降水量有显著的增加。     

我国降水的气候分区

本文根据我国１６０个站１９５４～１９８９年的季降水资料，用Ｋ均值动态聚类方法，探讨了我国降水的客观分区问题。结果表明，降水划分为四个区比较合理（青藏高原由于资料有限，不好分析，排除在外）。能够较好地反映出我国大地形的特征及冬、夏季风的强、弱变化。     

用模糊聚类法预报冬小麦产量趋势

利用长安气象观测站10a的冬小麦生育期、产量及气象观测资料，用回归分析确定出冬小麦生育期的冬前分蘖、拔节到孕穗期降水量、开花到乳熟期的降雨日数3个因子与冬小麦产量相关显。然后利用这3个因子进行模糊聚类，并用预报年的相关资料计算做出产量趋势预报。对1999年2000年西安地区产量年景试报，预报结果正确。     

Multimodel ensemble forecasts for precipitations in China in 1998

Different multimodel ensemble methods are used to forecast precipitations in China, 1998, and their forecast skills are compared with those of individual models. Datasets were obtained from monthly simulations of eight models during the period of January 1979 to December 1998 from the “Climate of the 20th Century Experiment” （20C3M） for the Fourth IPCC Assessment Report. Climate Research Unit （CRU） data were chosen for the observation analysis field. Root mean square （RMS） error and correlation coeffi-cients （R） are used to measure the forecast skills. In addition, superensemble forecasts based on different input data and weights are analyzed. Results show that for original data, superensemble forecasting based on multiple linear regression （MLR） performs best. However, for bias-corrected data, the superensemble based on singular value decomposition （SVD） produces a lower RMS error and a higher R than in the MLR superensemble. It is an interesting result that the SVD superensemble based on bias-corrected data performs better than the MLR superensemble, but that the SVD superensemble based on original data is inferior to the corresponding MLR superensemble. In addition, weights calculated by different data formats are shown to affect the forecast skills of the superensembles. In comparison with the MLR superensemble, a slightly significant effect is present in the SVD superensemble. However, both the SVD and MLR superensembles based on different weight formats outperform the ensemble mean of bias-corrected data.     

基于模糊聚类分型的数值产品暴雨预报释用方法

本文阐述了一种基于数值产品的预报信息场的暴雨预报释用方法,提出了对暴雨历史样本形势场使用模糊聚类的客观分型技术,用条件概率让小概率事件成为相对的大概率,更有利于暴雨指标的提炼;该释用方法包含的信息量全面,以历史暴雨样本同期的包含大气三维空间压、温、湿、风及其释演的物理量,构建出25个数值产品参数指标作为鉴别暴雨的基础,同时也勾划出各暴雨型发生期大气高温、高湿、对流不稳定等机理结构特征,且均有具体物理量数据表述.预报方法的研究过程中探索了某些物理量场预报暴雨落区的规律;建立了暴雨预报工具,充分利用了现有业务中的质量较好的预报产品设立预报工具的起报条件,减少了暴雨空报率.     

The CRPE minisodar: Applications in micrometeorology and in physics of precipitations

The technical characteristics of the CRPE minisodar are described and it is compared with the classical Doppler sodar.The results of surface layer analysis are given and simple methods are demonstrated for estimating the sensible heat flux and friction velocity in the surface layer.The system is shown to be feasible for working on the birth of gravity waves and the analysis of wind profile and turbulence evolution.Hydrometeorological studies with the minisodar are discussed with special emphasis on the problem of the relationship between wind shear in the surface layer and hydrometeor fall speed.In the conclusion, the prospective uses of the minisodar are presented.     

中国葡萄气候区划探讨

根据葡萄的生物学特性及其对气候条件的要求,在全国范围内选取８３个站点,按照９个农业气候指标,利用模糊聚类的数学方法,将全国划分为６个不同的葡萄气候区,并就各区的气候特点和品种选择作出分区评述。     

The climatic characteristics of extreme precipitations for short-term intervals in the watershed of Lake Maggiore

Alpine and Mediterranean areas are undergoing a profound change in the typology and distribution of rainfall. In particular, there has been an increase in consecutive non-rainy days, and an escalation of extreme rainy events. The climatic characteristic of extreme precipitations over short-term intervals is an object of study in the watershed of Lake Maggiore, the second largest freshwater basin in Italy (located in the north-west of the country) and an important resource for tourism, fishing and commercial flower growing. The historical extreme rainfall series with high-resolution from 5 to 45 min and above: 1, 2, 3, 6, 12 and 24 h collected at different gauges located at representative sites in the watershed of Lake Maggiore, have been computed to perform regional frequency analysis of annual maxima precipitation based on the L-moments approach, and to produce growth curves for different return-period rainfall events. Because of different rainfall-generating mechanisms in the watershed of Lake Maggiore such as elevation, no single parent distribution could be found for the entire study area. This paper concerns an investigation designed to give a first view of the temporal change and evolution of annual maxima precipitation, focusing particularly on both heavy and extreme events recorded at time intervals ranging from few minutes to 24 h and also to create and develop an extreme storm precipitation database, starting from historical sub-daily precipitation series distributed over the territory. There have been two-part changes in extreme rainfall events occurrence in the last 23 years from 1987 to 2009. Little change is observed in 720 min and 24-h precipitations, but the change seen in 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 120, 180 and 360 min events is significant. In fact, during the 2000s, growth curves have flattened and annual maxima have decreased.     

华北地区持续性极端暴雨过程的分类特征

利用1960—2015年日降水资料,筛选出华北地区56次持续性极端暴雨过程。基于距平相关系数的客观聚类分析方法和天气学检验,将它们进行分类,并使用NCEP(2.5°×2.5°)再分析资料进行分类合成,对比分析不同环流背景下华北地区持续性极端暴雨过程的基本特征。结果表明,这些持续性极端暴雨事件按照环流背景可分为经向型、纬向型、减弱的登陆热带气旋型和初夏型4类。它们一般都与不同天气系统配置结构下的锋面动力学过程有关,由于锋面结构特征、环境大气层结状态以及与低空急流有关的暖湿气流输送通道和强度不同,造成不同环流形势背景下,暴雨日的高频站点与过程平均累计降水量在空间分布上存在差异。(1)纬向型对应的锋区强度明显强于经向型,但是其对应的层结稳定度与整个夏季状态相当,而经向型存在弱的层结不稳定异常,这表明,纬向型的对流活动一般不如经向型强,持续性锋面降水特征更清晰,造成站点上日降水量超过50 mm的最大频率明显低于经向型,但是过程累计平均最大降雨量却比经向型大。(2)从水汽输送通道来看,源于西太平洋副热带高压南侧的水汽通道只在纬向型环流主导下的华北区域持续性极端暴雨过程中起主导作用。初夏型以及减弱...