中国降水区划模糊聚类软划分法

利用软划分模糊聚类分析法,对中国160个观测站的近50年的年均降水数据进行研究,按降水量的多少和年际变化规律,把中国降水区域划分n类降水带,并研究了聚类参数对于划分结果的影响.进一步研究了经典的5类降水带划分法,发现了一些被分入某一降水带的地区可能具有较大的与其他类别的相似性(如通辽,大连等),研究结论提供了更丰富的隶...     

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。     

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。     

用模糊聚类法作海南岛香草兰气候区划

香草兰又名香荚兰、香子兰。它既是一种名贵的天然香料植物，又是一种高投入高产出、具有较高经济效益的作物，一般中龄较高产量水平的干豆荚为286～371公斤／公顷，价格60～80美元／公斤[1]。海南岛热带气候资源十分丰富，适宜栽培名贵的香草兰，但由于受热带季风气候和地形的影响，地区气候有明显的地域性差异，呈现南暖北凉、东湿西干的地区差别，热作生产的区域性差异也较大。为了发挥海南岛气候生态优势，扬长避短，合理安排生产布局，提高香草兰生产力。本文采用模糊聚类分析方法，对海南岛香草兰的气候生态区进行划分。香草兰原产墨…     

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。     

用聚类分析方法对四川盆地降水区域的划分

采用１４年逐日降水资料计算了四川盆地各站间的相关系数,再应用系统聚类法进行降水区域的划分,将盆地共分成１１片。同时,对成都市１４（区）县划分成了３片。结果发现：这种区域划分与实际降水区域配合较好,符合实际天气意义。同时这种降水区域的划分对提高四川盆地降水预报的能力有很大好处,值得探索     

用聚类分析方法对四川盆地降水区域的划分

采用14年逐日降水资料计算了四川盆地各站间的相关系数,再应用系统聚类法进行降水区域的划分,将盆地共分成11片.同时,对成都市14(区)县划分成了3片.结果发现:这种区域划分与实际降水区域配合较好,符合实际天气意义.同时这种降水区域的划分对提高四川盆地降水预报的能力有很大好处,值得探索.     

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。     

用模糊多元回归方法预测春末夏初降水趋势

利用模糊集合原理,将0,1化因子取值转化在[0,1]的连续区间内,建立各因子隶属函数,计算相应的隶属度,并找出相关系数最大的复合因子,采用多元线性回归方法来预测定西地区春末夏初降水趋势。     

用图型聚类法作气温变化趋势的概率预报

利用相似概率预报原理,通过图型聚类方法制作了河北省分冷暖季节,分辨站点的气温变化趋势的客观概率预报,１９９８年暖季开始试应用,暖季预报的布赖尔等评分结果表明,图型聚类方法是制作气温变化趋势概率的合理可行的方法。     

凝聚层次聚类方法在降水预报评估中的应用

面对不同方法、不同时效的降水预报产品,往往同时存在大量的检验评估结果,如何较全面、系统地综合分析以便更好地认识各预报结果,目前仍然缺乏有效手段。本文以2019年6—9月全国智能预报技术方法交流大赛的网格预报数据及国家气象中心指导预报、中国气象科学研究院的无缝隙分析预报前沿系统预报产品及31个省(市、区)客观预报产品、欧洲中期天气预报中心(European Cen⁃tre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)和美国国家环境预测中心的全球模式预报数据构成的样本集为例,采用凝聚层次聚类分析方法,对不同降水预报产品的不同检验评估结果进行归类分析。结果表明:凝聚层次聚类结果能够清晰反映样本集内降水预报产品的整体性能及其差异。基于不同数量的降水评估指标的聚类结果存在明显差异,但高相似度的预报产品均能划分为一个子类。不同的类间相似度度量方法能够影响样本类别特征差异的清晰程度,从清晰到模糊依次为Ward、Complete、Average、Single。不同行政区域、预报产品的降水预报能力表现不同,华北和华东地区的晴雨预报准确率高于其他区域,绝大部分客观预报在晴雨和降水量相对误差预报性能上优于ECMWF模式预报,但在强降水预报中客观预报的性能不及ECMWF,表明对于强降水预报的释用还存在较大困难。     

副热带高压强度变化的模糊聚类诊断预测

采用模糊C均值聚类 (FCM)、遗传算法 (GA) 和模糊减法聚类 (FSC) 交叉融合、优势互补思想进行副热带高压影响因子的综合聚类分析和副热带高压指数的诊断预测。在统计分析的基础上, 通过选择若干与副热带高压指数关系密切的影响因子构成了高维特征空间, 进行了综合聚类分析, 实现了副热带高压指数的聚类判别和诊断预测。该文提出的综合聚类方法既可克服FCM/GA算法全局/局部寻优的不足, 又可客观确定聚类数目。试验结果表明, 该方法具有良好的分类效果, 判别结果与实况基本相符。     

用模糊分类法分析我区北部盛夏（7─8月）各站间强降水的相关性

通过引入模糊数学理论，根据计算得到的模糊等价矩阵，用关系系数进行分类，从而较定量地揭示了我区北部盛夏（７—８月）各站间强降水过程的相关程度．     

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.     

两类ENSO对我国华南地区冬季降水的不同影响

El Nino Modoki是近年发现的赤道太平洋海温异常分布的新特征,主要表现为热带太平洋海温异常为纬向"三极型"分布,与传统的El Nino的"偶极型"分布显著不同。本文利用1979～2010年冬季降水观测资料以及NCEP/NCAR再分析月平均资料,分析了El Nino和El Nino Modoki对我国华南地区冬季降水的不同影响。结果表明,El Nino年冬季,西太平洋副热带高压偏强偏南,我国华南地区受其西侧异常西南风影响,获得充足的水汽供应。另外,高层抽吸作用增强,上升运动加强,对流发展,降水偏多;而El Nino Modoki年冬季,西太平洋副热带高压位置偏北,我国华南地区受高压脊控制。华南地区高层抽吸作用减弱,上升运动减弱,对流减弱,并且水汽供应不足,导致降水偏少。     

模糊逻辑法在双线偏振雷达识别降水粒子相态中的研究

根据不同相态降水粒子的散射和空间取向等特征建立了基本形式为不对称的T型函数的模糊逻辑识别的隶属函数, 完善了该识别方法的流程, 并利用美国KOUN雷达的观测资料, 详细讨论了利用双线偏振雷达观测资料识别降水粒子相态的方法, 并对其在实际业务运用中的合理性和可行性进行分析探讨.通过分析, 作者认为: (1)利用模糊逻辑方法处理双线偏振雷达测量到的偏振参数, 可以识别降水区域的降水粒子相态, 反映降水区域的相态结构, 识别的结果基本合理, 但还需要资料作进一步的研究.(2)从实际资料的分析结果来看, 虽然利用模糊逻辑法识别降水粒子相态得到的结果比较粗, 没有明确的数据特征值, 但是它基本上能反映各种降水粒子的相态结构, 其识别的结果对目前日常的天气预报参考和人工影响天气的作业指挥和效果评估来说还是符合可用的.为中国国内未来的双线偏振雷达业务运行提供参考和帮助.(3)根据有限的观测资料分析表明, 降水区域中出现60 dBZ以上的回波强度, 并不一定就会出现冰雹, 还有可能是大粒子的液态降水.综合考虑双线偏振雷达的测量参数, 可以得到更合理的结果.     

用“分型配料法”制作内蒙古东南部区域暴雨预报

利用1952—2015年内蒙古东南部25个国家级气象观测站逐日降水量、历史天气图、NCEP/NCAR再分析资料和1980—2015年的Micaps系统数据,统计出130次区域暴雨过程,将700 hPa环流分为8种类型;对发生在2007—2015年的17次暴雨过程,分型统计各层次物理量场特征,配料选取可降水量、水汽通量散度、垂直速度、假相当位温等物理意义明确的4个因子,注重暴雨的动力条件、热力条件、水汽供应及高低空配合,释用T639数值模式,应用“分型配料法”对2016—2018年发生的4种类型区域暴雨过程进行分站落区预报。结果表明：基于上述分型研究的“配料法”能较好地制作暴雨落区预报,从暴雨的实况与预报落区的对比看,T639数值预报模式具有很好的释用价值。     

概率密度匹配法对中国区域卫星降水资料的改进

为考察概率密度匹配法 (PDF方法) 对中国区域卫星反演降水产品系统误差订正的适用性,基于逐日和逐时我国地面观测降水量资料,引入PDF方法,分别对逐日0.25°×0.25°水平分辨率和逐时0.1°×0.1°水平分辨率的CMORPH (Climate Prediction Center Morphing Technique) 卫星降水产品的系统误差进行订正。在分析CMORPH卫星降水产品误差特征的基础上,根据两种资料不同的时空分辨率和误差特点,调整概率密度匹配时选取样本的时间和空间范围,设计相应的订正方案。评估结果表明: PDF方法订正后, 两种分辨率卫星降水资料在中国区域系统误差均显著减小,达到了理想的订正效果。在我国站点稀疏的西部地区,订正后的CMORPH卫星降水产品仍保持卫星观测的降水空间分布,降水量也明显接近于地面观测降水量。可见,PDF方法是中国区域卫星反演降水产品系统误差订正的一种有效方法。     

两类El Ni?o事件对我国西南地区冬季降水的影响

采用1960~2014年西南地区93个站的逐月降水资料以及NCEP/NCAR再分析月平均资料,分析了东部型El Ni?o（EP El Ni?o）和中部型El Ni?o（CP El Ni?o）对我国西南地区冬季降水的不同影响。结果表明,EP ElNi?o年冬季和CP El Ni?o事件中1994/1995年、2002/2003年冬季,我国西南地区受异常偏东风影响,获得来自孟加拉湾和南海的水汽供应。同时,西南地区存在明显的幅合上升运动,上升运动异常增强,对流加强,导致西南地区冬季降水偏多;而CP El Ni?o事件中1968/1969年、1977/1978年,2004/2005年、2009/2010年冬季,我国西南地区受异常西北风影响,来自孟加拉湾和南海的水汽减少。同时,西南地区存在明显的幅散下沉运动,上升运动异常减弱,对流减弱,导致西南地区冬季降水偏少。     

用最优综合决策法对乌鲁木齐地区三种降水预报方法的集成

介绍了最优综合决策法的原理和方法，并用该方法对乌鲁木齐地区三种降水预报方法（MOS预报、平均温度场和值班预报）进行集成，并用计算机进行自动处理，试验表明，集成结果是优于单个预报方法的。