气象要素场的显著性检验

本文介绍在气象要素场显著性检验过程中所存在的问题及其解决的方法,其中包括考虑序列持续性影响的单点检验及考虑空间相关性的Monte Carlo等近代气象统计检验方法。     

气象中使用统计检验的几个问题

针对目前在气象和气候要素变化分析中,对相关系数和合成分析使用统计检验存在的若干问题进行评论。认为对相关系数等统计检验,不应该称为“信度检验”,其检验水平也不应该称为“95％置信度”,而应该称为“显性检验”,“显性水平为5％”。     

气象学中使用统计检验的几个重要注记

在气候诊断研究和短期气候预测中广泛使用统计方法,例如相关分析和合成分析.本文对国内外文献中对统计检验显著性水平的各种描述进行了评论,指出了错误.指出了描述统计检验的结果时应该注意的问题.认为,对相关系数和合成分析等统计检验的描述,不应该称为"95%的信度","95%的显著性水平",而应该称为"5%的信度(显著性水平)",或者"95%的置信水平".还指出,统计检验或者显著性检验不应该被改称为信度检验,并分析了错误与产生混乱的原因.     

气象要素场概率分布特征的模拟

本文在气象要素区域概率分布模型－锯齿波模型的基础上，通过最小二乘法，拟合了该模型产生的区域气象要素概率分布曲线，并使用得到的拟合函数，模拟了实际气象要素场阈值的概率分布，验证了该模型的有效性，模拟结果表明：模拟值和实际统计值吻合较好，从而可以通过使用拟合函数，由某要素单站概率较方便，准确地得出该要素在区域范围的概率分布特征。     

SVD模态显著性检验的Monte Carlo方法及应用

本文介绍了SVD模态显著性检验的Monte Carlo统计检验方法，并在5个热带海洋区域进行了实际应用，指出Monte Carlo统计检验方法比常规的统计检验方法，具有“去伪存真”的优点。     

2种统计方法对气象要素均一性的影响

利用陕西6个基准站1994-2009年的人工及2004-2009年自动气象站24次逐时观测资料(简称24次)或4次定时观测资料(简称4次),分别统计气温、气压、相对湿度及2 min风速的均值,分析其差异,并对1961-2009年长序列气温资料进行显著性t检验及Mann-Kendall检验.结果表明:24次较4次统计的气温、气压、风速偏高,相对湿度偏低;2种统计方法气温差异较大,其他要素差异较小,而且气温在春秋季节差异较大;统计方法的改变不会引起气温长序列资料的显著性差异.     

一种利用气象要素场时变信息确定其空间分布状态的方法及数值模拟…

本文将藉观测资料所包含的时间演变信息来建立要素场空间结构的问题提成一个反问题，并利用用共轭方程和最优控制技术把模式初值作为控制变量来求解这个问题；希望对由于空间测站不足而得不到合理初始场的问题以及由于用共轭方程而引起大的计算量的问题获得解决的方法。     

相关系数显著性检验的几何意义

从几何学角度阐明了相关系数显著性检验的意义。对于来自正态分布的样本,利用其距平序列对应的随机向量在高维空间中均匀分布的性质,在母体无相关假定下,用几何方法求得了显著性水平α和样本容量n下的临界相关系数rα,n′的表达式,并验证了它等于由t分布求得的临界相关系数rα,n,从而给出了相关系数显著性检验的直观理解。     

厄尔尼诺与单站气象要素异常的统计

厄尔尼诺（ＥＩｎｉｎｏ）是指赤道东太平洋大范围洋面海水温度异常升高现象,它的发生、发展必然伴随着全球性大气环流和天气气候的异常。ＥＩｎｉｎｏ与我国天气的关系已有不少的分析研究［１—６］。这些研究指出：ＥＩｎｉｎｏ年我国夏季气温容易偏低,而冬季气温容易偏高,即所谓的“冷夏暖冬”。ＥＩｎｉｎｏ年夏季降水容易偏多,登陆我国的热带气旋较常年偏少。本文通过统计分析本站１９５８～１９９７年冬夏气温、降水、热带气旋影响个数与ＥＩｎｉｎｏ之间的关系,为本站以后作气温、降水、热带气旋影响个数的预报提供一些信息和依…     

气温基准平均值的差异及其统计检验

文章利用安徽有记录以来的气温资料，讨论了单站及区域平均气温三个基准平均值的差异，并假定要素总体均方差未知，对三个基准年间的平均值差异进行了统计检验，现行气象业务以第二基准平均值(1961～1990年)进行统计分析的适用性最好。     

中国北方沙尘天气气象场的数值模拟

利用PSU/NCAR的非静力中尺度气象预报模式MM5对北方地区气象场进行模拟,通过对2001年3月21日发生并影响北京地区的沙尘过程的数值实验表明,该模式能够较好地模拟和预测北方沙尘天气的时空演变特征。低值系统以及其低层辐合、高层辐散的垂直结构,可以产生很强的上升气流,形成地面起沙和沙尘上扬,而强风是沙尘输送的动力条件。利用轨迹模式对空气质点轨迹进行了模拟研究,可以较好地反映沙尘的发生源区和输送路径,与卫星监测和天气系统分析是一致的。并编写软件用于演示气象场的动态效果。     

阿克苏强对流天气雷达回波统计特征

为了发挥雷达监测和预警强对流天气的作用,制作出精细化的临近短时预报,应用2005-2006年63次冰雹云回波资料对雷达回波参数进行了分析,得到5—8月强对流天气的回波特征。阿克苏强对流回波强度强,96．8％集中在40～60dBz,其负温区厚度很厚,正负温度区的厚度比平均为1：2．0。     

龙门县寒冷天气统计特征及其对人体舒适度的影响

根据龙门县1962—2012年逐日气象资料,采用线性回归、滑动平均、人体舒适度指数等方法,研究了龙门县寒冷天气统计特征及其对人体舒适度的影响。结果表明,近50年来龙门寒冷天气日数呈不显著减少趋势,减少速率每10年1.9 d,但近10年寒冷天气日数呈增加趋势。寒冷天气主要出现在12—2月,占全年的86.8%。寒冷天气可分阴冷寡照型、晴空辐射型、冷空气来袭型3种类型。部分橙色寒冷天气虽然早晚气温较低,人体感觉寒冷,但中午气温较高,人体感觉舒适;而黄色寒冷天气若为阴雨寡照型时,全天气温较低,人体感觉寒冷。     

飞机空中积冰的气象条件分析及数值预报试验

利用2000年3月至2005年6月山东飞机增雨作业季节,90架次飞机宏观观测资料,对飞机积冰的气象条件和积冰特征进行了分析;并利用PSU/NCAR MM5非静力数值模式,对2005年5月16日增雨作业过程进行了个例研究,在模式准确地预测出了降水的发展趋势和降水范围的基础上,用模式预报场计算的积冰指数和实际飞行观测资料进行了对比试验。结果表明,地面倒槽和冷锋,是山东飞机增雨作业季节的主要作业天气;低压倒槽出现轻度及中度以上积冰所占的比率最大,但南方气旋出现积冰的概率最高,达53.3%;MM5模式预报场计算的积冰指数和垂直上升运动场的叠加,能较好地反映最可能发生积冰的区域、时间及积冰强度,可作为确定飞机增雨作业安全飞行航线的依据。     

An Improved, Downscaled, Fine Model for Simulation of Daily Weather States

In this study,changes in daily weather states were treated as a complex Markov chain process,based on a continuous-time watershed model(soil water assessment tool,SWAT) developed by the Agricultural Research Service at the U.S.Department of Agriculture(USDA-ARS).A finer classification using total cloud amount for dry states was adopted,and dry days were classified into three states:clear,cloudy,and overcast(rain free).Multistate transition models for dry-and wet-day series were constructed to comprehensively downscale the simulation of regional daily climatic states.The results show that the finer,improved,downscaled model overcame the oversimplified treatment of a two-weather state model and is free of the shortcomings of a multistate model that neglects finer classification of dry days(i.e.,finer classification was applied only to wet days).As a result,overall simulation of weather states based on the SWAT greatly improved,and the improvement in simulating daily temperature and radiation was especially significant.     

A New Method of Significance Testing for Correlation-Coefficient Fields and Its Application

Correlation-coefficient fields are widely used in short-term climate prediction research. The most frequently used significance test method for the correlation-coefficient field was proposed by Livezey, in which the number of significantcorrelation lattice(station) points on the correlation coherence map is used as the statistic. However, the method is based on two assumptions:(1) the spatial distribution of the lattice(station) points is uniform;and(2) there is no correlation between the physical quantities in the correlation-coefficient field. However, in reality, the above two assumptions are not valid.Therefore, we designed a more reasonable method for significance testing of the correlation-coefficient field. Specifically, a new statistic, the significant-correlation area, is introduced to eliminate the inhomogeneity of the grid(station)-point distribution, and an empirical Monte Carlo method is employed to eliminate the spatial correlation of the matrix.Subsequently, the new significance test was used for simultaneous correlation-coefficient fields between intensities of the atmospheric activity center in the Northern Hemisphere and temperature/precipitation in China. The results show that the new method is more reasonable than the Livezey method.     

东南沿海3月连阴雨中的地面陆-海高压

利用１９９３～１９９６年３月份欧洲中心数值预报资料、天气图资料及东南沿海９站地面天气实况资料,对连阴雨部分物理量场的分布、降水的日变化、降水落区等因素进行综合分析。结果表明,陆－海高压是连阴雨天气中最直接、最直观、最重要的天气系统。     

绿洲效应的模拟及内外因子的敏感性实验

利用一个已发展的陆面物理过程参数化方案与大气边界层数值模式耦合,模拟了半干旱区绿洲戈壁非均匀下垫面的陆面物理过程及其与大气边界层的相互作用,成功地描绘了绿洲戈壁局地气候效应,并进行了绿洲戈壁局地气候效应对于降水、绿洲水平尺度和植被结构等若干内外因子的敏感性实验.结果表明:绿洲的最小临界尺度为5～10 km之间,最大临界尺度为55～65 km之间,而最利于绿洲维持的尺度范围为20 km左右,这一结论与我国西部地区现存的绿洲尺度统计结果十分一致;绿洲植被覆盖率为0.6左右时,最利于绿洲发展.另外对植被空间分布方式和绿洲植被组成比例上也进行了数值实验,并对影响绿洲生存和持续发展的内、外因子气候效应的影响力量级进行了分级.这些结果对于深入了解绿洲气候的形成和维持机理具有重要的意义.