太平机场春季偏南大风统计定量预报

春季经常因大风给飞机起飞着陆造成严重影响,所以准确预报出风速大小对保障飞行安全非常重要。本文根据多年实践经验,利用哈尔滨太平机场6 a的气象历史资料,通过逐步回归法建立春季偏南大风风速的线性回归预报方程,对哈尔滨太平机场春季偏南大风做出客观、定量、快速的预报,为预报员在实际工作中预报春季偏南大风提供了重要参考。     

偏北大风的数值预报释用方法研究

本文利用欧洲中心中期数值预报结果，从不同侧面选取因子，建立了日最大平均风速的四种统计预报方程，在此基础上设计了几种集成方法对预报结果进行集成，结果表明，我们设计的最大值－阀值综合集成法取得了很好的效果，特别是2－3天的大风预报准确度较高。     

开封春季24h大风预报方法

利用开封1981-2000年3—5月的大风资料，依据冷空气路径，将大风分为东北型、西北型；选出预报因子，用逐步回归方法，对因子进行筛选，选出效果较好的预报因子建立方程。     

利用最优子集回归作鲁南夏季降水量预报

通过普查北半球５００ｈＰａ、１００ｈＰａ月平均高度场与鲁南夏季降水量的相关，选取相关信度达到０．０５的相关区的格点平均高度值作为预报因子，利用最优子集回归建立鲁南夏季降水量预报方程，并投入业务运用，通过与逐步回归方法比较得知，最优子集因归比逐步回归具有更好的预报效果。     

1986-2005年抚顺大风特征分析及预报

选取1986-2005年抚顺地区3个测站地面自记风资料,探讨抚顺地区大风的时空分布规律。结果表明：近20a抚顺地区大风有多个高值年和低值年,平均7—8a为1个波段,2002年后大风日数明显减少。春季大风最多,冬季最少。根据环流形势特征,将大风分为两高夹低型、东高西低型、西高东低型和中小尺度型4种天气环流类型。建立了偏南大风、偏北大风和中小尺度型大风的预报指标和预报方法,为大风预报提供依据。选取2001-2005年40次大风观测数据进行预报效果检验．预报正确率为62％,检验效果较好。     

1986－2006年抚顺大风特征分析及预报

选取1986－2006年抚顺地区3个测站地面自记风资料,探讨抚顺地区大风的时空分布规律。结果表明：近20 a抚顺地区大风有多个高值年和低值年,平均7－8年为1个波段,2002年后大风日数明显减少。春季大风最多,冬季最少。根据环流形势特征,将大风分为两高夹低型、东高西低型、西高东低型和中小尺度型4种天气环流类型。建立了偏南大风、偏北大风和中小尺度型大风的预报指标和预报方法,为大风预报提供依据。选取2001－2006年40次大风观测数据进行预报效果检验,预报正确率为62％,检验效果较好。     

内蒙古区域性大风、沙尘数值产品动力诊断及预报

应用T63数值预报产品对内蒙古春秋季区域性大风过程进行了物理量诊断分析,并总结出5项能较好反映出大风发生、发展机制的预报因子。在此基础上采用逐步回归分析方法建立了分区预报方程,并实时应用T106产品建立了业务系统。     

非线性综合集成──伏旱预报

预报成败固然与预报方法有关，然而因子的好坏是成败的关键。本文采用初选、精选相结合的两段筛选法从大量的可能因子中筛选出有效的预报因子，尽量将伪因子剔除。由于乌盟地形复杂，大青山东西向横贯于全盟中部，使前山后山存在着明显的气候差异。文章运用模糊聚类分析，客观合理地将全盟分成4片，较符合气候规律。天气变化是受诸多因子相互作用相互制约的结果。许多大气现象往往是非线性过程。然而非线性方程求解计算量大，不宜推广。本文采用简化非线性预报方程，同时又考虑了各种交叉乘积项的作用，又不需要解联立方程组，计算简便，适宜一般台站使用。     

我国大风机理研究和预报技术进展

大风作为常见且影响严重的天气现象,可在各类天气系统和地形综合影响下产生。全面认识其机理和预报方法,对风灾防御和风能利用都有很大帮助。本文梳理了我国气象观测和业务预报关于大风定义、大风分布特征以及雷暴、台风等主要灾害性系统大风分布情况。之后简述雷暴、台风、冷空气等系统产生大风的机理,以及复杂地形下垫面的热力和动力作用对局地大风的影响,概括了不同系统大风预报技术的研究进展。最后总结大风研究现状和不足。     

雷暴大风、冰雹天气的预报方法研究

采用2007-2015年5-8月NCEP再分析资料和国家站、区域站雷暴大风实况观测资料,利用权重和概率统计相结合的方法,确定与雷暴大风联系紧密的物理量,统计其在所选物理量不同阈值范围内出现的概率,建立雷暴大风概率潜势预报方程,并对预报结果进行检验。结果表明：（1）雷暴大风出现在白天与夜间所选物理量参数有所不同。无论白天或夜间,其在山区与其它地区的物理量阈值亦不同。（2）所选每个预报因子的概率统计结果与雷暴大风发生的环境条件基本相符,该概率由因子达到阈值范围内的样本数和在此区间内出现雷暴大风的样本数两者共同决定的。（3）该方法对08-20时和20-08时两个时段雷暴大风预报的命中率均较好,尤其2016年7月最高,预报概率为\     

Bias Correction in Wind Direction Forecasting Using the Circular-Circular Regression Method

Wind direction forecasting plays an important role in wind power prediction and air pollution management. Weather quantities such as temperature, precipitation, and wind speed are linear variables in which traditional model output statistics and bias correction methods are applied. However, wind direction is an angular variable; therefore, such traditional methods are ineffective for its evaluation. This paper proposes an effective bias correction technique for wind direction forecasting of turbine height from numerical weather prediction models, which is based on a circular-circular regression approach. The technique is applied to a 24-h forecast of 65-m wind directions observed at Yangmeishan wind farm, Yunnan Province, China, which consistently yields improvements in forecast performance parameters such as smaller absolute mean error and stronger similarity in wind rose diagram pattern.     

乌鲁木齐机场大风的统计特点分析

对乌鲁木齐机场195－1999年45年大风的资料进行统计，分析出机场大风出现的一些特点，对天气预报、飞行保障和经济建设将会起着积极作用。     

用T106L19产品制作春季西南大风预报

使用最近１０年的逐日资料,分析了辽宁省西南大风的天气气候特征。应用天气动力方法,分析了产生西南大风的天气特点,发现了一些预报西南大风的重要物理因子,建立了基于Ｔ１０６Ｌ１９输出产品的预报方法并在业务中应用。结果表明,该方法预报效果明显好于主观预报     

乌鲁木齐机场东南大风过程温压湿及水平风切变特征

针对乌鲁木齐机场2002~2005年出现的典型东南大风天气过程,利用常规天气资料和机场跑道自动观测系统采集的实时观测资料,分析了东南大风天气机场跑道附近气象要素及水平风切变的演变特征。结果表明,①东南大风天气时气象要素场特征变化明显,起始和维持阶段具有升温、降压和降湿的特征,结束前具有降温、升压和升湿的特征,气温、场压和湿度变化转折的时间基本一致,这一时间也正是东南大风开始减弱的时间;②同一时刻机场跑道两端会出现风向和风速的不连续,在跑道上形成较强的水平风切变,尤其在起始和结束阶段跑道风切变强度表现得更明显。跑道两端风速差大小及其变化是影响风切变强弱和变化的决定因素。     

渤海湾大风的特征及其预报

利用1988—2011年渤海湾两个站的大风资料,对渤海湾多年大于17m/s强风特点进行分析,发现冬季以西北风为主,春、夏、秋季以东北风为主,偶尔会出现偏南风。渤海湾海面大于10级的强风主要出现在10月、11月和12月。强风年分布特征呈两峰两谷型,最多月份是11月,最少月份是8月。根据天气学原理和因子统计筛选,发现强风的极大风速与当日最大风速有较好的相关性;对不同下垫面(海面、陆面)分别建立了极大风速与当日最大风速的预报方程。预报方程通过了α=0.01的显著性检验。方程回代拟合率达到75%~94%。将WRF数值预报计算出当日的最大风速值进行订正、代入预报方程、快速计算出强阵风,为灾害性大风预报提供了客观、有效的预报手段。     

集合选优方法在短期风功率预测中的应用研究

为提高短期风速及功率预测的准确率,减小风电不确定性对电网系统的影响,尝试利用预测窗口期的风速观测进行数值天气预报的集合成员选优,挑选和实际风速更接近的相似预报成员,并构成选优集合进行机器学习模型的训练和测试。相较仅使用集合平均的常规方法,该方法考虑了不同集合成员之间的预报差异,避免了引入误差较大的集合成员,从而有利于改善预报风速偏差。利用不同海拔高度、不同地形特征的河南、甘肃两个风电场中不同集合的表现及敏感性试验结果,确定风电场最佳选优集合数量。相较于集合平均的结果,集合选优方案在不同天气过程中能较好地预报风速的起降,与实际风速更接近,且海平面气压场整体更接近ERA5。对不同风电场进行连续十一个月的风速及功率预测对比试验,结果表明,集合选优方法预报的风速日变化形态和月均风速较原集合平均方法均有改善。分析两个风场不同时长范围、不同速率变化的上坡风和下坡风观测数据可知,在0~2h及2~4h内,风速变化为2~4m/s的个例最多。对比集合平均结果,集合选优方案对于该类型上、下坡风的预测精度均有较为明显的提升。利用机器学习算法对选优集合预报进行训练,能进一步降低风速的绝对偏差和均方根误差,从而有效改善功率预测精度。     

资阳地区夏季大风预报方法研究

本文利用资阳地区51个地面观测站风场资料和micaps的高空填图资料,分析了2011~2016年资阳地区夏季大风日的环流形势,归纳出了五种易于出现大风的环流型,同时发现不同类型下易出现的大风风向有所不同。本文还利用micaps的tlogp探空数据,分析了各对流参数与夏季资阳地区大风的相关性,以及它们在大风和无大风时次的值域分布特征,选取适当的对流参数和阈值,利用二元逻辑回归法,分别建立了6、7、8月大风预报方程。最后选取高低层温露差和假相当位温差为指标,进一步排除空报。2017年试预报结果表明,该方法对资阳地区夏季大风的12小时内短期预报具有一定的参考意义。     

首都机场寒潮强风极值出现条件的分析

对首都机场寒潮强风极值出现条件进行了初步分析：当低层到中高层的槽线上下位置呈垂直或前倾的条件下，强风的风速大小与锋区强度和层结曲线平行于干绝热线的厚度成正相关。     

基于偏最小二乘回归的区域模式风速预报订正技术研究

利用偏最小二乘回归技术,将预报产品作为自变量,相应的自动气象站观测资料作为因变量,对2013—2016年冬季浙江省中尺度区域模式预报近地面风速进行订正和评估。所选956站中多数站点风速订正后有所改善,通过定量分析可知浙江西部地区整体改善效果最好,其中效果明显站点占91. 7%;中部地区改善效果明显站点占86. 5%;东部沿海地区改善效果略差,明显改善的站点占67%。各地级市整体表现均不错,除舟山地区为49.9%外,其他地区风速改善比例均超过50%。选取2017年1月20日浙江东北地区沿海大风过程分析发现订正后的风速与观测风速更为接近,在定海大岛站点(靠里)中表现尤为明显,订正后的结果具有显著参考价值。     

基于偏最小二乘回归的区域换式风速预报订正技术研究

利用偏最小二乘回归技术,将预报产品作为自变量,相应的自动气象站观测资料作为因变量,对2013-2016年冬季浙江省中尺度区域模式预报近地面风速进行订正和评估。所选956站中多数站点风速订正后有所改善,通过定量分析可知浙江西部地区整体改善效果最好,其中效果明显站点占91.7%;中部地区改善效果明显站点占86.5%;东部沿海地区改善效果略差,明显改善的站点占67%。各地级市整体表现均不错,除舟山地区为49.9%外,其他地区风速改善比例均超过50%。选取2017年1月20日浙江东北地区沿海大风过程分析发现订正后的风速与观测风速更为接近,在定海大岛站点(靠里)中表现尤为明显,订正后的结果具有显著参考价值。