基于台站温度资料对不同空间插值方法的比较

针对气象资料数据处理的外推和内插问题，以广西89个气象观测站点1971-2000年的多年平均气温观测资料为研究数据，应用了两种不同的内插方法。     

一个用常规资料分析中尺度要素场的方案

本方案用现有气象台站网的观测资料,先通过有限元和一次曲面拟合方法加密内插和插补资料,再用逐步订正客观分析方法分析中尺度网格要素场。该方案与天气学经验分析的结果比较一致,比直接使用逐步订正法计算的结果更合理,而且用一次曲面拟合方法插补近海资料比用有限元方法内插较为优越。     

一个利用微机求网格点上气象要素值的方案

在气象业务工作中,常常要读取网格点上的气象要素值。目前,最常用的方法是直接用目测内插读取。这种方法工作量大,而且其最大的缺点是目测内插往往会带来较大的误差。如何利用气象部门较为普及的微机,通过它们将实测资料内插成我们所需的网格资料有着极大的实用和现实意义。读实测资料通过微机处理而得到网格点资料笔者认为有着以下几点明显的好处:     

地面气温、湿度埸内插标准误差的分布特征——气象观测站网最佳密度的研究

本文用河北省54个站的日平均温度和日平均绝对湿度资料计算表明, 气温场和湿度场的结构函数和内插标准误差的特征值与两站间距离呈线性相关。 日平均气温的内插标准误差冬季大于夏季, 而日平均绝对湿度的内插标准误差则夏季大于冬季。     

1960~2000年黄河流域太阳总辐射气候变化规律研究

运用数据集群技术，在黄河流域建立了用日照百分率拟合太阳总辐射的不同时空尺度估算式，对比分析了不同数据集群下总辐射的拟合精度。利用逆距离加权插值法，将获得的黄河流域及其周边35个日射站1~12月总辐射拟合的经验系数进行空间内插，获得了黄河流域1~12月总辐射拟合经验系数的空间分布。结合黄河流域及其周边164个常规气象站日照百分率观测资料，对黄河流域1960~2000年太阳总辐射进行了计算，分析了其气候变化的时空分布规律。结果表明:黄河流域近年来太阳总辐射呈下降趋势，在季节上主要表现在夏季和冬季。     

最佳内插法在气象站网设计中的应用

根据四川盆地1961—1985年7月、8月的降水资料,本文以最佳内插法计算了该区30个站点的内插标准误差值,并通过与线性内插结果的相互比较来讨论最佳内插法在气象站网设计中的应用阶值。     

四川盆地气温相关函数场的分析及其在站网设计中的应用

本文利用四川盆地54个站20年的日平均气温资料,从统计各月气温场的相关函数着手,推算出相对内插标准误差与相关函数的统计关系,并根据内插标准误差应不大于观测随机误差的原则,估算出该地区气温场的最大容许测站间距。     

高度场垂直插值方法的数值预报试验

本文假设温度场与气压对数成逐段线性分布。在有地形时,气压梯度力项采用在P坐标系计算的方法,即回插法。分别用理想地形和温压场分布及两个实例检验了高度场垂直插值不同方法的误差。结果表明,假设高度场随气压对数平方成逐段线性分布的方法,可以简化计算,节省机时,计算精度也较高。     

基于台站降水资料对不同空间内插方法的比较

如何把离散的气象台站资料通过合适的空间内插方法转变成规则的网格数据,对于气候变化分析和模拟研究具有重要的意义.作者利用中国区域160个常用台站10年降水观测资料为例,分别采用克里格(Kriging)插值、反距离加权、Delaunay三角剖分线性插值、双谐样条(Biharmonic Spline)插值和Cressman客观分析等几种常见的空间内插方法,较为系统地分析和比较了这几种内插方法插值结果之间的异同,对其优缺点和适用范围进行了适当讨论,并采用不同的网格分辨率和影响半径对Cressman客观分析方法做了进一步分析比较.结果表明:在台站分布密集的区域不同空间内插方法之间差异较小,在台站分布稀疏的区域则差异较大;与更加密集的台站观测资料的比较显示,自动调节影响半径的Cressman客观分析方法与双谐样条插值方法误差相对较小.     

一种最优内插与逐步订正结合的高空风场客观分析方法

本文叙述的一种最优内插与逐步订正结合的高空风场客观分析方法,是以最优内插的高度场求得的地转风作预备场,使用最优内插权重函数经2—3次订正而成的。 通过对三个个例的三个层次(850、500和300毫巴)上测风资料进行风场客观分析试验,得到了资料拟合误差(全场平均)均在1米/秒左右的满意结果。分析出来的流线图不仅光滑,而且根据分析结果计算的涡度场和散度场与实际天气形势配合一致,并且其量级也是合理的。     

四川盆地蒸发站网的合理布局探讨

本文采用四川盆地36个台站1980—1984年的逐日蒸发量资料，从统计各季代表月逐日蒸发量的相关函数着手，推算出相对内插标准误差与相关函数的统计关系，并根据内插标准误差不大于观测随机误差的原则，估算出该地区蒸发站网的合理间距。     

基于地形影响因子的相关插补方法研究及应用

鉴于无资料高山地形复杂区,传统相关方法无法获取较高精度的降雨插补资料,提出基于地形影响因子的降雨资料插补法。实例验证表明,该方法不仅能在地形复杂区取得很好地相关精度,同样适用于地势简单流域,是一种有效的资料插补方法。     

江淮平原二类气象站网的设计

在进行天气预报,开展天气、气候研究以及制订有关工程计划时,我们往往需要利用气象台站的观测资料来内插非台站所在地的气象要素值。为了保证这些内插值具有一定的精度,气象台站必须达到相应的密度。1946年,O.A.德罗兹多夫曾用结构函数的方法对此作了研究,并得到气象要素的线性内插标准误差仅与该要素的结构函数有关的结论。此后,结构函数被广泛用于气象台站网的合理分布研究。     

动力气候模式降水预测能力初步评估

利用1982-2002年陕西省94个气象观测站逐月降水实况资料、国家气候中心制作的月动力延伸预测模式集合预报500hPa高度场资料,降尺度内插出94个站点月降水预测值,采用预报评分法（P）和距平符号异同评分法对内插预测结果检验。结果表明：预报评分法（P）评价结果较距平符号异同评分法评价结果整体偏高,二者在评分趋势上基本相同,尤其体现在降水较少的月份。     

任意基线雷达反射率因子垂直剖面生成算法

该文提出了一种基于雷达体扫资料的任意基线雷达反射率因子垂直剖面的生成算法。在计算雷达反射率因子垂直剖面上的格点在雷达极坐标中的仰角、方位和斜距位置后, 采用径向、方位上的最近邻居和垂直方向的线性内插相结合的客观分析方法得到格点上的反射率因子分析值。在垂直线性内插时分别用dBZ值和Z值 (单位: mm6/m3) 进行插值。结果表明:用该方法得到的雷达反射率因子垂直剖面从回波强度和空间位置来看都是合理的; 当采用垂直线性内插时, 用dBZ值插值比用Z值插值得到的雷达反射率因子垂直剖面在空间分布上更连续, 反射率因子分析值总体上更接近观测值; 低仰角的插值效果比高仰角的好。     

基于滨州市台站降水资料的空间内插方法分析

以滨州市境内所有气象观测站2016年采集的降水数据资料为基础,分别采用六种常见的空间内插方法进行系统的分析,并比较了这几种内插方法结果之间的差异,结果表明:克里金插值法在滨州市区域站降水量资料插值处理上应用性最优,其估计值在平均值、最大值、最小值上非常接近原始值,在标准差上也比较接近原始值,可以作为滨州市缺测站或疑误数据站的质量控制提供依据。     

近百年北半球陆面降水资料的插补及初步分析

采用ＥＯＦｓ展开方法插补延长了一个北半球陆面月降水资料,并讨论了该资料插补工作的合理性。利用该资料初步分析了近百年北半球陆面降水的基本特点。     

利用插值法建立历史旱涝格点资料的可行性

主要利用《中国近五百年旱涝分布图集》等历史文献旱涝等级资料,采用气候学分析中常用的插值方法,建立中国东部地区(106°—122°E、25°—41°N)历史时期旱涝等级格点场资料,试图从大尺度的时空变化上,分析比较插值前后资料的结构和特征方面的异同,以说明采用格点资料对中国东部地区进行古气候分析的可行性。采用普通Kriging插值法,对1470—2000年中国东部地区旱涝等级资料进行空间插值。通过交叉验证,分析了站点实际值与估算值间的平均绝对误差,说明采用Kriging插值法将站点旱涝等级资料网格化是可行的;在获取插值结果后,采用数理统计分析方法,比较了插值前站点资料与插值后网格点资料的要素场时空特征,其时间变化趋势的一致性及空间分布的无漂移,进一步说明采用该插值方法是可行的。     

谈谈怎样进行资料插补订正

《一九五一至一九八○年全国地面基本气候资料统计方法》(以下简称《统计方法》)规定,全国统一对旬、月平均气温,旬、月降水量共4项作资料插补订正。其他项目(站点)是否作插补订正,各省自定。我省要求各站对旬、月平均气温和降水最缺测资料都要作插补订正。     

山区平均气温细网格插值方法的比较

采用逐步插值和多元回归的方法，计算了贵州省１月、７月份气温１０＇×１０＇细网格的内插值。通过两种结果与实际状况的比较，及其误差的分析，发现逐步插值的计算结果更符合实际，且剩余误差为多元回归结果的１／５￣１／１０。