数值预报产品应用中的问题分析

多年应用日本数值预报产品的实践表明，数预报的形势预报优于主观预报，但也有不足之处。首先是数值预报对天气系统移速的预报比实际偏慢，而波长越短，偏慢越多，这是因为数值预报由微分方程进行计算时采用差分格式造成的；其次，对青藏高原和太平洋对大气环流影响的考虑与实际情况存在偏差，５００ｈＰａ预报图上，亚洲大陆高度偏低，高原东北侧预告值和实况值偏低４０￣８０位势米，而太平洋洋面上预报值却偏高；此外，对有些天气     

一类光滑算子和ε—Spline函数及计算网格点偏导数的一种格式

本文讨论并提出了一类气象上常用的带有可控制参数的光滑算子和一种ε—Spline概念。基于此,统一地给出了正方形(或矩形)网点的数值场的光滑算子公式和计算偏导数的一种格式。 光滑算子和差分格式中所含的参数,可以根据预报方程和滤波要求确定。我们以有限域正压原始方程为例,说明了如何确定对u,v(风场分量)和φ的光滑公式以及差分格式中的参数的方法。     

非线性平衡方程初值化方法及其在中期数值天气预报试验中的应用

本文给出了一种求解非线性平衡方程的新的有效的方法及有关的数值试验结果。和以往的求解方法相比，本方法的优点是:收敛速度快，不需要冗长的迭代计算，也不需要对初始高度场的某些记录作修改，并能节省大量的计算时间。文中利用北半球七层原始方程谱模式，使用了1982年的客观分析资料，进行中期数值天气预报试验。试验结果表明，用非线性平衡方程初值化方法制作中期数值预报比其他的如线性平衡方程初值化方程的更佳。后者因去掉了非线性项的作用，天气系统的强度预报结果偏弱且偏平滑。     

河南省短期区域性暴雨动力诊断及综合预报方案

介介绍了（１）用Ｔ６３数值预报产品对河南省省６－８月区域性暴雨进行物理量诊断分析。（２）用人工智能研制的河南省６－８月分片大－暴雨短短期自动化预报系统与用Ｔ６３数值预报产品资料采用逐步回归分析法和预测误差平方和最不上准则两种选取回归自变量的方法，建立处分片预报方程的综合判别预报。（３）在１９９５，１９９６年７－８月业务预报中试验结果。     

一种提高数值模式时间差分计算精度的新格式———回溯时间积分格式

为了使用以制作数值预报的微分方程中包含更多的信息量、以期提高预报准确度, 该文提出了一种基于记忆动力学的时间积分格式。以天气预报为实例, 计算表明, 平流方程的回溯时间积分格式所得的预报准确度大大高于传统的蛙跃差分格式。此方法在海洋、水文、环境、航空等应用平流方程计算的多种科学中亦是有效的。     

海陆风环流的计算方法

给出海陆风环流的计算方法,得到了计算方程,该方程为一个复偏微分方程,可用松弛迭代法数值求解。利用该方程,对珠江口及香港地区的海陆风环流作了高分辨率的计算,结果表明用该方法计算得到的海陆风环流是可信的,其与实际观测及Mass模式的计算结果十分吻合。     

逐日最低温度中期预报的PP方法

应用数值预报产品制做局地天气要素预报主要有两种方法:MOS法(模式输出统计方法)和PP法(完全预报方法)。在目前条件下,提供中期MOS预报的数值预报产品的资料年代短,不象短期MOS预报那样有较多的样本资料和要素预报值可供作为可能预报因子。采用PP方法是解决上述问题的有效途径。由于PP法建立的预报方程是针对长年代大样本历史资料建立的统计关系,     

长期预报基本观测资料自动化处理

以普遍推广的AO文件(即基本观测资料)为基础,经过一定的程序处理,得到各气象要素的气候值,并形成建立方程所需自变量数据文件和预报所需的自变量数据文件.计算自变量与因变量的相关系数,将相关系数较大的因子筛选出来,通过人机交互的方式进行第2次筛选,用相关显著的自变量与因变量建立回归方程.由于输出的自变量相对因变量来说都是前期因子,根据回归方程和预报所需的自变量,就可以得出预报结果.     

复共线性关系对逐步回归预报方程的影响研究

针对气象预报中常用的逐步回归预报建模方法,由于没有直接考虑筛选出的预报因子之间可能存在复共线性关系会影响气象预报方程的预报性能问题,提出了在初选的大量气象预报因子(自变量)中,采用条件数计算分析方法,选择复共线性关系小的预报因子组合建立预报模型的方法.以重要气象灾害的预报难点--台风预报为例,用大样本分别建立了12个台风移动经度、纬度的条件数预报方程和逐步回归预报方程.对比分析结果表明,由于条件数计算分析有效控制了预报因子间的复共线性关系,因此,在相同的预报因子(自变量)和预报对象(因变量)条件下,分月建立的条件数台风移动路径预报方程,虽然历史建模样本的拟合精度略低于逐步回归预报方程,但是对独立样本的预报精度明显提高,其中7、8和9月条件数预报方程的预报误差平均为153.9 km,而相应的逐步回归预报误差平均为229.2 km,两者相差75.3 km.进一步研究发现,在F值分别取1.0、2.0和3.0的情况下,建立的台风移动路径的逐步回归预报方程,其预报误差也明显大于条件数预报方程.另外,由于预报因子组合的复共线性的影响,逐步回归方程还出现了在个别点预报误差极大的不合理情况.     

初始场估计共轭同化方法的精确化

通过例子,说明对偏微分方程模型使用共轭同化方法时,同周期性条件的重要性,提出尽可能精确地使用共轭同化方法于偏微分方程模型的办法及对有些方程不含ｅ↓ｕ／ｅ↓项时,其相应差分方程模型精确共轭同化方法。     

自适应网格在大气海洋问题中的初步应用

自适应网格法是80年代兴起的通过求解椭圆型方程的边值问题来数值生成网格的一种新方法。它是在任意形状的区域上求偏微分方程的数值解的一种非常有效的工具。该方法抛弃了等距均匀的差分网格，代之以能够自动地适应所研究问题中解的特征的疏密程度不均的曲线网格。如在边界上计算网格与实际边界相重合，在区域内部可任意调节网格点的疏密程度等。本文扼要地介绍了自适应网格的原理及其构造方法。并将其应用于生成南海区域的计算网格以及数值预报台风路径的自适应网格。     

正压模式中系统移动速度问题的研究

本文应用考虑大气整层辐散作用的正压涡度方程,在快速电子计算机上对一个移动性系统的流型进行数值预报。结果发现系统移动速度偏慢,这种偏慢现象和正压模式所取的平均高度以及考虑控制超长波后退的方法有关。最后提出了一种经验的改进方案。     

正压模式中系梳移动速度简题的研究

本文应用考虑大气整层辐散作用的正压涡度方程,在快速电子计算机上对一个移动性系统的流型进行数值预报。结果发现系统移动速度偏慢,这种偏慢现象和正压模式所取的平均高度以及考虑控制超长波后退的方法有关。最后提出了一种经验的改进方案。     

论最优预报因子与最优预报方程

本文根据预报量与预报因子关系的实际情况,提出了预报因子的四种类型,并且利用最优化方法原理选取最优的预报因子,同时还利用强迫引进重要因子的办法选取最优预报方程。从实例计算证明,最优预报因子基本上是非线性的,所以用逐步回归或逐步判别方法建立的预报方程也是非线性的,并且还证明,非线性预报方程比线性预报方程效果有明显的提高。本文最后还指出,此种非线性预报方法可推广到各个领域有关多元分析的定量和定性预报工作中去。     

天气和气候预报:面临一个新拐点?——《哲学学报A》关于天气和气候预报的随机模拟专辑带来的启示

<正>目前的天气和气候模式显示了很多令人吃惊的预报技巧,例如,从提前数天的台风路径预报到提前几个月预报厄尔尼诺现象的出现等。但是,模式模拟和预报的误差随着预报时效而增加,并非源自我们对天气和气候演变所遵循规律认知程度的下降。对大气运动规律的认知,早在100多年前就由一组偏微分方程几近完美地进行了描述。模式误差的增加实际上更多地和模式用数值方法求解上述方程组时,由于大气非线性和多尺度的本质,近     

回归方程优良性的判断

逐步回归计算方法是求多元回归方程的一种有效方法。它是按照一定的显著水平F_a,从大量的预报因子(自变量)中逐步地挑选对预报量(因变量)有显著影响的,即使对观测数据拟合较好的几个建立回归方程,用于预报未来。但F_a究竟取多大为好?取大了,得到的回归方程含因子个数少,拟合率不高;取小了,得到的回归方程含因子个数太多,往往预报效果不佳。因此在组建逐步回归方程时,经常对同一个问题选取几个F_a值,从而得到几个可供选用的方程。但仍然没有较好的办法确定使用哪一个方程好。     

地形强迫正压大气异常持续类型的确定及其对可预报性的影响

使用地形强迫正压涡度方程模式的输出资料，讨论了流函数异常EOF展开时间系数的特征时间尺度。由此研究了异常持续类型的确定及其对可预报性的影响问题。结果表明:异常持续类型与环流的演变有十分密切的关系，初始状态环流的结构对可预报性有明显的影响。最后探讨了对中期和延伸期数值预报的可能应用。     

地方MOS数据集及应用程序包的建立方法介绍

一、前言 “MOS”方法是通过数值预报量与实际预报量的统计关系而作出的一种客观的、定量的预报方法,其预报效果决定于预报因子的挑选和预报数学模型的构造。但在大量的数值预报要素场且有众多的预报对象的情况下,要迅速地、客观地选择出与预报对象相关密切的因子,建立出预报方程,必须利用电子计算机来完成。然而,目前国内电子     

用完全预报法制作春季全盟性寒潮

完全预报是应用实际观测资料建立预报量实测值和预报因子实测值之间的同时关系,得出统计预报方程,然后在假定数值预报是完全正确的情况下,将数值预报产品结合其他因子代入预报方程,作出天气要素预报。对于接收数值预报产品年限较短,而历史资料较多的阿盟,采用完全预报法较为适宜。     

我国中期动力统计预报初步试验

一、前言数值预报和计算技术的发展,为“MOS”预报方法提供了条件。目前,国外普遍采用动力统计方法进行要素预报。1979年,我省利用日本的数值模式输出,用“MOS”方法,初步建立了短期降水预报方程。经三年试用,效果尚好。本文用1980年日本的中期时效的传真图资料,首先,对其本身与实况进行比较检验,结果基本上是可信的。其次,用数值预报的平均和瞬时的环流形势及有关物理量,与本省降水,气温趋势和过程建立模式和方程,做要素预报。经1981年试用,证明方程和模式是稳定的,预报准确率比常规方法高。