静止气象卫星反演海温及其分析技术方法的研究

用GMS5分裂窗通道和水汽通道的资料，以及船舶浮标站实测的海温资料进行反演海温和格点分析的试验研究。比较了三种不同的海温反演方法，其中用分裂窗通道资料并考虑削弱路径的方法，与用分裂窗通道资料并考虑水汽亮温的方法精度较好（平均约绝对误差分别为0．93℃和0．95℃）。文中还用递归滤波分析方法较好地解决了质量控制和客观分析的问题，分析出的格点场与实测海温分布基本一致。     

GMS实时资料遥感海冰的研究

利用１９９５年１，２月ＧＭＳ－４的红外亮温和可见光反照率资料，以辽东湾海冰为对象，根据冰水物理特性的差异，建立了冰水识别的判据和冰厚与亮温、反照率的对应关系，反演出冰厚和冰密集度数字分布。结果表明，冰水识别的准确率为８４．８％，冰厚反演误差为３．８ｃｍ，密集度反演误差为２２％。     

极轨气象卫星业务产品SST反演方法及精度检验

自1988年极轨卫星产品海面温度（SST）投入业务运动以来，国家卫星气象中心一直利用改进的甚高分辨率扫描辐射仪（AVHRR）的多个红外窗区通道测值，通过过多通道线性反演法（MCSST）提供SST资料，该文处先从理论上阐述MCSST算法，并利用1996年4个季节（各一个月）的船舶资料来检验SST产品的精度，其最终的统计结果为，平均偏差为－0．6℃，均方根误差为1．5℃，为进一步改进产品的反演精度提供依据，并探讨分析了SST产品存在的误差根源。     

TOVS水汽及演的误差分析及其订正

该文利用同步物理反演法以６小时数值预报场为背景场对１９９２年１月份ＮＯＡＡ－１２卫星垂直探测（ＴＯＶＳ）资料进行了大气参数反演，并对水汽反演误差进行了检验和分析．以常规观测作为检验的标准，检验结果按３条轨道统计，发现反演的相对湿度平均误差与背景场的误差密切相关，均为负值；在高层和高纬度，误差绝对值随高度的增加而增加，随纬度的升高而增加；误差的日际变化在高层比较稳定，低层振动较大．对反演误差进行订正后的结果表明，在５００ｈＰａ以上反演均比背景质量要好，尤其轨道Ａ所有层次上订正后的反演比背景场好．     

基于MERSI数据的单通道法反演地表温度

以乌鲁木齐市为研究区域,根据FY-3气象卫星的MERSI数据特征,选用具有普适性的单通道法反演地表温度。结果表明:反演得到的地表温度较实际观测数据明显偏低,其中夏季偏低幅度较春秋季大。虽然反演结果未能达到理想的误差范围,但其变化趋势与观测值的变化趋势相一致,可以清晰地反映地表温度场的变化情况。通过对实测温度与反演温度分季节拟合的一元线性方程进行误差订正,可将误差控制在2℃左右,订正后的结果更接近真实地表温度,可满足一般监测业务定量化应用的需要。     

卫星云参数处理方法和1991年云气候特征分析

参考国际卫星去气候计划和目前出现的几种云参数处理方法＾［１］［２］，设计了一种适用于东亚和热带海洋地区的云参数处理方法，并着重进行了总云量的反演。处理资源取自ＧＭＳ－４的Ｓ．ＶＩＳＳＲ资料＾［３］，覆盖范围为５０＾ｏＮ－３０＾ｏＳ，８０＾ｏ－１７５＾ｏＥ。时间为１９９１年的１、４、７、１０四个月。使用上述方法对卫星资料计算得到了日、旬、月的平均云量。通过与其它资源和处理结果的对比分析，对处理方法和     

首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理与调控原理

中国气象科学研究院在国家重点基础研究发展规划项目“首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理与调控原理”中承担第２分项——首都北京及周边地区大气污染机理与调控原理。该项目在２０００年的主要进展如下：１）卫星资料反演技术探讨了利用静止气象卫星ＧＭＳ－５可见光通道的资料反演北京市大气气溶胶光学厚度分布的可能性;利用太阳光度计资料和卫星资料相结合反演北京市大气气溶胶光学厚度的可能方祛。研究城市高反射率对遥感气溶胶光学厚度的影响。利用数值模拟方法（包括使用６Ｓ软件）,研究了在不同下垫面反射率值条件下反演…     

用于ENSO预测的一种广义典型混合回归模式及其预报试验

提出一种基于主分量典型相关分析（ＰＣ－ＣＣＡ）的广义典型混合回归模式，用于建立ＮＩＮＯ海区ＳＳＴ预报方案．该模式引入ＥＥＯＦ、ＰＲＥＳＳ准则和集成预报等技术思想，在优选物理因子，确定最佳模式参数的基础上，对ＮＩＮＯ海区海温指数所作的超前１—４季度预报试验取得优良效果．试验表明，该模式方案性能稳定，其总体预报技术水平已达到美国ＮＯＡＡ／ＮＷＳ／ＮＣＥＰ／气候诊断公报（ＣＰＣ）所用同类模式水平．而本模式方案预报同类产品所需因子数远少于ＣＰＣ方法。这就有可能为建立我国的ＥＮＳＯ业务监测系统提供有益的基础。     

GMS-5卫星资料和常规地面资料反演大气可降水量

探讨用GMS-5卫星资料结合常规地面资料反演大气可降水量的可行性，建立由3个通道亮温和地面水汽压反演可降水量的经验公式，并分季节进行回归统计，得到不同季节的统计参数。用990组数据对所得到的经验公式进行检验，得探空测值与反演值比较的平均绝对误差为0．1903g／cm^2，均方根误差为0．2758g／cm^2，相关系数为0．97，具有较高的反演精度。     

气温,降水气候预测的灰色拓扑方法

本文应用ＧＭ（１，１）建模方法，对四川地区的年平均气温和年降水分别建立了气候预测模型。该模型对气温的预测效果令人满意，但对降水的预测效果不够理想。进而改做不同阈值下的ＧＭ（１，１）拓扑预测，得出各年份对应的要素值，使降水的预测精度有明显的提高。     

STUDY ON SST IN THE NORTHWESTERN PACIFIC OCEAN WITH SATELLITE OBSERVATIONS*

On the basis of extracting the clear brightness temperature in GMS-4 infrared data,the tests have been carried out by using three methods for SST retrieval in the northwestern Pacific Ocean in August 1993.Considering error amplification is the inherent feature in the single channel physical method,two statistical methods are developed.One is a single channel method.Its precision is 1.186℃,which is superior to that of other similar methods.The other is a multi-channel method using both TOVS and GMS-4 data.Its precision is 1.061℃,which is matched with that of other current multi-channel statistical methods(0.5-1.36℃).The retrieval SST distributions obtained by the two methods are in good agreement with conventional observations.     

STUDY ON SST IN THE NORTHWESTERN PACIFIC OCEAN WITH SATELLITE OBSERVATIONS

On the basis of extracting the clear brightness temperature in GMS-4 infrared data,the testshave been carried out by using three methods for SST retrieval in the northwestern Pacific Ocean inAugust 1993.Considering error amplification is the inherent feature in the single channel physicalmethod,two statistical methods are developed.One is a single channel method.Its precision is1.186℃,which is superior to that of other similar methods.The other is a multi-channel methodusing both TOVS and GMS-4 data.Its precision is 1.061℃,which is matched with that of othercurrent multi-channel statistical methods(0.5—1.36℃).The retrieval SST distributions obtainedby the two methods are in good agreement with conventional observations.     

L与X波段气象卫星信道概率统计特性

为研究大气空间物理层对气象卫星通信的影响,将影响气象卫星信道特性的天气状态分为晴空少云、多云和阴雨天气3种情况,根据不同的静态信道特性分别推导了地面接收气象卫星信号的包络变化规律服从Rayleigh分布 (阴雨天气)、Rice分布 (部分阴影遮挡)、Lognormal分布 (全阴影遮挡) 和Gauss分布 (晴空少云),并建立了相应的概率分布 (PDF) 仿真模型。计算机仿真结果表明:不同传输特性下接收信号组成成分的不同造成其包络概率密度曲线的差异,仿真模型与理论模型的概率密度曲线符合程度很好,验证了理论分析的正确性和有效性,为分析地面接收的气象卫星的数据误码率提供了理论基础。     

非线性统计预报方法研究进展

从线性统计分析向非线性统计分析发展,从而逐步建立非线性统计预报方法,已成为统计学方法发展的方向之一。虽然非线性统计预报这些年来有了较大发展,但却缺少系统的介绍。作者将自己的研究成果及应用实例归纳整理,对非线性统计预报中参数计算基本方法,一个自变量时的统计预报模型,拟线性、半线性和曲线性预报模式,分段逼近模式,插值、距离、相似预报方法等作了系统介绍。并给出了各种非线性统计预报模型在气象预报中的具体应用实例索引。     

福州市近百年强降水频数的统计特征

利用福州市近110年降水资料，通过数理统计和小波分析，揭示出该市近百年强降水频数的演变规律。分析显示：（1）3－9月是强降水多发期，其中大暴雨（R≥100mm）主要集中在7－9月的台风季节，而在1－3月及11－12月从未出现过。（2）大暴雨的年代分布呈准三波形式。（3）强降水（R≥50mm）的历史演变有着较好的准14年周期。     

动力-统计方法在24小时雷暴预报的应用

利用T213数值预报产品,计算了多个对流参数,应用事件概率回归方法分别建立了全国690个基本站4-9月的24h雷暴潜势预报方程,并根据TS评分值最大的原则确定了雷暴发生预报的临界概率,针对2010年4-9月进行试预报。研究结果表明：（1）基于T213输出产品计算得到的对流参数物理意义明确,与雷暴有无事件相关系数较高,对雷暴潜势预报方程贡献很大。（2）雷暴潜势预报方程对区域性雷暴的预报指示性较强,尤其对于雷电频发的地区效果更好。（3）690个站TS评分平均值为0．24。     

库尔勒地区沙尘天气的分析与预报

通过对库尔勒机场1991—2000年出现沙尘天气的统计分析，总结出了库尔勒地区沙尘天气的天气、气候特征及预报指标；确定了预报沙尘天气的隶属函数，并对其进行了历史回报。     

统计降尺度方法在天津小时降水和气温精细化预报中的应用

基于ECWMF模式预报数据对2018年3—11月降水和2 m温度进行统计降尺度,利用先频率匹配法、再阈值法对插值后的降水订正,利用Kalman滤波型的递减平均统计降尺度法对插值后的温度订正,最终获得逐小时降水量和温度的预报。结果表明：(1)对于晴雨预报准确率,绝大多数预报时效频率匹配法和阈值法均对其有明显提高,前者最大改进幅度可达20%以上。对于相对误差,阈值法对空报现象有较显著改进。对于1 h降雨量大于等于20 mm的短时强降水,频率匹配法订正后的TS评分有明显提高。对2018年“安比”台风事件,除具有以上改进效果外,频率匹配法提高了降水主体形态和量级的预报水平,阈值法对空报站订正正确。(2)对于温度的ECWMF模式预报检验,几乎在任何预报时效内都是3月的绝对误差最大。通过Kalman滤波型的递减平均统计降尺度法后,各月的绝对误差都有不同程度减小。总体上,订正后的绝对误差曲线仍具有订正前的周期性波动,波峰、波谷位置也与订正前基本一致,且绝对误差越大,订正幅度越大。个例分析也表明订正后保留了温度预报空间分布的准确性,且绝对误差有明显下降。     

基于背景法对太行山中段焚风特征的分析

利用石家庄2009—2018年逐小时气象要素监测数据,设计了一种新的焚风统计方法——背景法,对太行山中段的焚风特征进行了分析,并探讨了其与常规焚风统计方法的差异及其命中率问题。结果表明:①背景法可以有效排除大尺度天气系统和辐射对焚风统计结果的影响,可以确保焚风过程统计的精准性;②与常规焚风统计方法相比,焚风日分布特征改善明显,表现为上午时段焚风次数明显减少、夜间明显增多,新方法的结论更加符合石家庄当地焚风特点;③石家庄地区基于背景法的焚风统计命中率为100%,但在其下游地区,随着与山脉距离增大,焚风统计命中率明显下降。     

一种新的统计回归模型及其建模方案

根据经典门限自回归模型的基本思想,引入半截多项式变换,导出了一种新的统计回归模型,并提出了相应的一整套建模方案。这种模型和建模方案的特点是:（1）解决了统计回归分析中逐段线性化模型的检验问题;（2）在确定统计回归模型中各待估参数和变量——包括门限变量、门限值、阶数、时滞和回归系数时显得十分方便、快捷。试验结果表明,根据此方案建立的统计回归模型具有较高的拟合和预报精度,同时具有良好的稳定性。