我国夏季气温、降水场的时空特征分析

本文用主分量及转动主分量分析方法对我国夏季气温及降水量场(1951—1985年期间)的时空特征进行了研究。从所提取的空间模式中发现气温的解释方差较降水的大,且具有较好的均匀性;从对应的时间分量分析发现气温与降水均具有2—3年的主要变化周期,与东亚大气环流的关系分析中以气温表现较为密切。 对气温和降水场时空特征的稳定性分析表明,无论在持续性、周期性及与东亚大气环流的关系上,进入70年代后均有较明显的变化。比较表明气温场的稳定性较降水为好。 气温场与降水场相互关系分析发现它们有显著的反相关,表现显著的地区为长江中下游、华南及华北等。     

江苏省月降水场的区划、异常性及其在长期预报中的应用

本文利用因子分析和聚类分析方法,分析1932—1981年江苏省内33站的月降水资料,指出,根据月降水场的特征,江苏省可划分为2—4个降水区。研究了每个降水区的统计特征。此外,划分了降水场的异常型。初步探讨了这些降水异常型的概率分布和演变规律。这些结果可以在月降水的长期预报中应用。     

Fuzzy多维相似分析及其在初夏大降水预报中的应用

一、引言相似分析方法,由于它的直观性强,所以在气象中得到广为采用。当利用历史相似样本序列推断时,是按大气本身规律作的,它包含大气运动所有非线性变化;另外,有时还能考虑历史个例中的极值状态出现的可能性,在客观预报中也取得了相当好的效果。如美国国家飓风中心在1968年提出用北大西洋的台风路径历史资料作相似,制作称为HURRAN的模式,其效果优于回归预报;我国气象中心也作过类似的工作,效果均不错。     

区域气候模式对我国冬春季气温和降水预报评估

使用国家气候中心全球海气耦合模式嵌套区域气候模式(RegCM_NCC)对1983 2002年冬季以及1984-2003年春季我国平均气温和降水进行了数值回报试验,并对2003-2007年进行实时预报.结果表明:区域气候模式20年冬、春季平均气温的回报与实况在分布形态上较为相似,我国大部地区平均气温预报与实况接近;模式回报的冬、春季降水量的分布形态与实况有较大差异,全国大部地区模式回报降水量比实况偏多,西南地区降水量误差最大.使用国家气候中心气候预测室的业务预报评分(P)和距平相关系数(ACC)等5个评估参数对模式的回报和预报进行了评估分析,结果表明:该模式对我国冬、春季平均气温和降水具有一定的跨季度预报能力.大多数年份冬,春季平均气温的P评分在60以上,冬、春季平均气温多年平均分别为66.4和67.8;大多数年份的冬、春季降水评分为60～75,冬、春季降水多年平均分别为69.9和65.6.     

区域气候模式对我国冬春季气温和降水预报评估

使用国家气候中心全球海气耦合模式嵌套区域气候模式 (RegCM_NCC) 对1983— 2002年冬季以及1984—2003年春季我国平均气温和降水进行了数值回报试验, 并对2003— 2007年进行实时预报。结果表明:区域气候模式20年冬、春季平均气温的回报与实况在分布形态上较为相似, 我国大部地区平均气温预报与实况接近; 模式回报的冬、春季降水量的分布形态与实况有较大差异, 全国大部地区模式回报降水量比实况偏多, 西南地区降水量误差最大。使用国家气候中心气候预测室的业务预报评分 (P) 和距平相关系数 (ACC) 等5个评估参数对模式的回报和预报进行了评估分析, 结果表明:该模式对我国冬、春季平均气温和降水具有一定的跨季度预报能力。大多数年份冬、春季平均气温的P评分在60以上, 冬、春季平均气温多年平均分别为66.4和67.8;大多数年份的冬、春季降水评分为60~75, 冬、春季降水多年平均分别为69.9和65.6。     

HLAFS资料在短期降水、气温MOS预报方法中的应用

通过对HLAFS资料建立的5~9月夏半年气温、降水方程中所选的因子进行统计整理,找出使用频率最高的因子。气温方程中所选的因子,24 h气温预报方程中以24 h前的因子多;而48 h预报方程中多选24 h后的因子,实况因子选中的几率大,与预报员的思路一致。降水方程中,因子辐散风选中的最多,其次为Q矢量散度和涡度。利用“1999.7.4”庆阳大到暴雨个例,对方程中使用最多因子的实时场和预报场进行了分析,所选因子有较明确的物理意义,为以后MOS预报降水因子的选取提供了参考依据。     

用500hPa月高度场作月降水预报所提供的可预报性时空分布

研究了用前期2——4个月500hPa高度场预报后期我国160个测站月降水量所提供的可预报性时空分布特征,结果表明：从空间分布上看,可预报性存在着西北高东南低的空间分布特点。从时间变化上看,4、5、6月降水的可预报性没有8、9、11、12、1月降水的可预报性好。同时,探讨了影响这种时空分布变化的可能原因,指出将500hPa高度场作为对我国降水进行月长期预报的唯一因子,会受到时间和空间上的种种限制,为了提高预报效果,还需要考虑海洋等其它预报因子。     

动力延伸预报产品在广西月降水预报中的应用

利用1958—2005年NCEP/NCAR再分析资料和2003—2005年国家气候中心的动力延伸预报产品, 运用自然正交函数展开 (EOF) 求取预报关键区内的空间特征向量及其时间系数, 结合相似离度方法查找与预报月份相似的个例, 进而作出广西月降水量预报。独立样本试验证明, 利用动力延伸预报产品制作的区域月降水预报比利用前期实况高度距平场相关区域制作的预报效果更好。     

降尺度技术在月降水预报中的应用

着重介绍月动力延伸数值预报模拟技巧较高的大气环流在局域降水方面的降尺度（downscaling）应用。克服动力降尺度和统计降尺度技术的缺点,从动力与统计相结合的角度,给出月尺度大气环流与局地降水之间的关系,该联系有清楚的动力学背景和天气学意义。120个月的历史实况资料回报试验证明了该关系的合理性。T63/NCC月动力延伸形势场集合预报进行中国降水的降尺度应用亦取得了较好的结果。     

The interannual variation in monthly temperature over Northeast China during summer

The interannual variations of summer surface air temperature over Northeast China （NEC） were investigated through a month-to-month analysis from May to August. The results suggested that the warmer temperature over NEC is related to a local positive 500-hPa geopotential height anomaly for all four months. However, the teleconnection patterns of atmospheric circulation anomalies associated with the monthly surface air temperature over NEC behave as a distinguished subseasonal variation, although the local positive height anomaly is common from month to month. In May and June, the teleconnection pattern is characterized by a wave train in the upper and middle troposphere from the Indian Peninsula to NEC. This wave train is stronger in June than in May, possibly due to the positive feedback between the wave train and the South Asian rainfall anomaly in June, when the South Asian summer monsoon has been established. In July and August, however, the teleconnection pattern associated with the NEC temperature anomalies is characterized by an East Asia/Pacific （EAP） or Pacific/Japan （PJ） pattern, with the existence of precipitation anomalies over the Philippine Sea and the South China Sea. This pattern is much clearer in July corresponding to the stronger convection over the Philippine Sea compared to that in August.     

新疆夏季降水和冬季气温预测方法及效果评估

本文利用4个国内外先进的气候模式（国家气候中心、ECMWF、NCEP和JMA）业务预测数据,采用2种多模式集合方法（等权平均和超级集合）、3种降尺度方法（BP-CCA、EOF迭代、高相关回归集成）和3种统计方法（CCA、最优气候值、高相关回归集成）以及降尺度集成和降尺度-统计方法集成,分析了目前季节模式、多模式集合、降尺度、统计方法、降尺度-统计集合等目前常用气候预测技术对新疆夏季降水和冬季气温的业务预测能力。 研究表明,以上技术方法对新疆夏季降水和冬季气温的预测预测能力有较大差别。目前先进的气候业务模式的预测技巧普遍很低,多模式超级集合和降尺度方法的技巧常高于单个模式,并且最佳的降尺度方法通常技巧高于最佳多模式集合方法。同时,统计方法和降尺度方法的预测技巧通常较为接近,而对二者进行超级集合可以具有相对很高的预测技巧。此外,现有常用气候预测技术方法对新疆夏季降水和冬季气温的趋势有一定的预测能力,但对气候异常的空间分布基本无预测能力。建议新疆气候预测技术围绕统计和降尺度方法集合发展。     

The operational seasonal forecasting of the summer rainfall in China

The paper presents a review of the success and failure of the practical results from summer drought and flood forecasts and seasonal precipitation forecasts in the period from 1976 to 1985. An analysis is made on the anomaly of the general circulation winch gives rise to summer precipitation and drought-flood occurrences in the country. It is proposed that the subtropical high over the West Pacific, the South Asia high and middle-latitude westerlies are the major synoptical regimes producing summer weather in China. The analysis focuses on the features of low-frequency oscillation and abnormality of the West Pacific sub-tropical high in the monthly 500 hPa mean charts, and on their interactions with the sea temperature of the North Pacific and the Equatorial Pacific. The result shows that there exist quasi-cycles of 3－4 years, 11 years and 19 years or so in the subtropical high with the feature of strong persistence and seasonal changes. There is a rather good correlation between the behaviour of the subtropical high and changes in the cold current area in the East Pacific, and especially during the El Nino period, there is an ob-vious coupling with abnormal changes of the intensity of the subtropical high. Analysis is also made on the effect of the thermal condition of the Tibetan Plateau, the Northern Hemisphere westerly circulation and the astronomical factors on the West Pacific subtropical high, the South Asia high and precipitation in the rainy season in China.     

中国台站冬夏季气温、降水的气候变化特征及其显著性检验

利用1951—2010年中国160站气温、降水资料,分析中国代表性台站冬季和夏季气温、降水的气候值及气候变率在前后30 a的差异,并对结果使用不同方法进行显著性检验。结果表明,季气温气候平均值的变化总体与全球增暖一致,以升温为主,但夏季在秦岭以南及长江中游地区出现显著局部变冷现象;季气温气候变率的变化相对较小,冬季总体不显著,夏季仅有少数台站显著。降水的气候变化总体不明显,季降水气候值变化的空间分布复杂,冬季南方地区、夏季东部地区总体增加,冬、夏季降水气候变率的变化均不显著。理论检验方法（t检验、F检验）与随机模拟方法（EMC法）的显著性检验结果,对气温的差别较小、对降水的差别较大,这与样本距平序列是否服从正态分布有关。EMC法可在确保样本统计特征不变的情况下,通过多次随机模拟,无需考虑其理论统计分布特征,使检验结果更为可靠。     

秋季热带中太平洋SST异常型与冬季中国降水和气温的关系

用NOAA延长重构的月平均海表温度以及NCEP/NCAR提供的比湿、风场、温度场资料和中国160站的月平均气温、降水资料,利用相关分析及合成分析的方法,研究了秋季热带中太平洋SST异常型的变化特征及其与冬季中国降水和气温的关系。结果表明:(1)秋季热带中太平洋SST异常型具有准10 a周期。(2)当秋季热带中太平洋SST为正异常时,12月份东亚大槽加深,贝加尔湖及其西侧的高压脊加强,有利于来自高纬度的冷空气向中国北方及东部地区输送,850 hPa水汽在江苏及安徽北部、山东南部、河南中部等地存在辐合,使得上述地区降水偏多,反之亦然。(3)当秋季热带中太平洋发生SST正异常时,12月份吉林、辽宁、内蒙古东部及河北气温升高,反之亦然。     

80年代前期我国夏季降水的特点及其成因

80年代前期,我国东部地区夏季降水的主要特点是南北少、中间多。主要雨带基本上徘徊在江淮、汉江和渭水流域一带,少雨区在黄河以北和江南南部。分析发现,80年代前期西太平洋副高处于加强西伸、位置偏南的时期,中高纬度经向环流明显,有利于我国夏季降水的这种分布。分析还发现,这一时期西太平洋副高的加强西伸和位置偏南既有它自身的变化特点,也与太阳活动处于高值时期、赤道太平洋冷水区海温增暖及南方涛动指数持续偏低有关。     

贵州冬、夏季气温和降水对比分析

利用最小二乘法分别计算贵州冬、夏季各站气温和降水以及全国冬、夏季各站气温和降水的气候倾向率,寻找其空间分布变化特征,并进一步对贵州各站冬、夏季气温和降水进行相关性分析.结果表明贵州冬、夏季气温均呈上升趋势,其上升幅度不及全国同期平均上升幅度,冬、夏季分别为0.21℃/10 a和0.01℃/10 a;贵州冬、夏季降水均呈增加趋势,且冬季增加趋势跟全国同期降水增加趋势基本一致,约为3.3mm/10a,而夏季增加趋势比全国同期降水增加趋势更为明显,约为16.4mm/10a;省之中西部冬季气温和降水具有较好的反相关关系,尤其是在西北部更为显著,而在省之东部,气温和降水则关系不明显;省之中东部夏季气温和降水具有较好的反相关关系,尤其是在东北部和东南部更为显著,而在省之西部,气温和降水则关系不明显.这对更好的进行贵州冬、夏季气温和降水预测具有非常重要的参考价值和现实意义.     

秋、冬季500hPa月平均极涡变化与黑龙江省夏季温度的关系

利用经验正交函数（ＥＯＦ） 展开方法,研究了黑龙江省夏季温度时空分布的主要特征,找出北半球５００ ｈＰａ月平均图上秋、冬季（１０ ～１１ 月） 极涡位置和强度变化与次年黑龙江省夏季温度主要特征的关系,并用于制作夏季温度预报     

灰色动态GM(Gray Model)模型在秋绵雨预测中的应用

本文利用灰色动态(GM)模型,对秋绵雨进行动态建模.根据秋绵雨发生的时间及气候变化特点,分别建立各时段预报模型,实现秋绵雨中长期动态预测,其拟合效果和试报结果较为理想,具有较强的实用性.