中国西北地区气温分区及其变化的初步研究

用西北五省（区）135个代表站1960—1990年的年、季平均气温资料,进行模糊聚类分区。在0.001信度水平下,年平均气温可以分为四个大区,分别是：新疆北部区、西北主区、柴达木盆地和长江黄河上游区。由此,建立了四个区的全年和冬、夏季气温代表序列,并对近几十年的西北五省（区）气温变化进行了初步分析。     

内蒙古地区分区气温变化的分析

用内蒙古地区94个站1961－1995年年平均气温资料,进行了模糊聚类分区,把全自治区分成4个区,即西部区、中部区、东南部区和北部区。对4个区的年和四季气温的变化作了分析,另外还分析了全区24个站的异常冷暖的气候特征。     

东莞市秋冬季气温预报分区初探

以探索东莞气温预报的分区为目标,分析比较东莞不同自动测站间的气温日变化,发现测点间气温的最大差值不但随季节的不同而不同,而且在同一季节的不同天气背景下有明显的差异.分析秋冬季不同测点间的气温变化,得到测点间的气温联动趋势和几个典型天气背景下测点间气温序列的差异,作为气温预报大致分区的依据.     

辽宁夏季气温降水气候分区研究

应用聚类分析方法，以气候平均为辅，对1961～2000年辽宁53个测站的夏季气温和降水资料进行标准化处理，并根据各站之间的相关程度差异和气候特点，对辽宁夏季平均气温和平均降水进行气候分区。结果表明：辽宁夏季气候特点为，降水东部多西部少；气温中北部偏高，南部沿海凉爽。     

辽宁夏季气温降水气候分区研究

应用聚类分析方法 ,以气候平均为辅 ,对1961～2000年辽宁 53个测站的夏季气温和降水资料进行标准化处理 ,并根据各站之间的相关程度差异和气候特点 ,对辽宁夏季平均气温和平均降水进行气候分区。结果表明 :辽宁夏季气候特点为 ,降水东部多西部少 ;气温中北部偏高 ,南部沿海凉爽。     

南疆盆地降水、气温天气气候特征的聚类分区

利用塔里木盆地周围五地、州主要气象台站的降水，气温的年、月资料，用聚类分析方法，在降水分配月百分率，年、月降水，气温各台站间相关系数的基础上进行客观聚类分析后指出，南疆地区降水分配可分为单峰型和多峰型，并给出各型特点和地理分布。另外根据聚类树形图认为，南疆西部四地州分属于两类不同天气气候区，年景分析分片讨论会将喀什、和田和克州为一区，阿克苏和巴州为另一区要合理一些。     

新疆气候变化特征及气候分区方法研究

为了探讨考虑气候变化影响的气候区划方法,选用新疆88站年平均气温和降水量的45年(1961-2005)平均值及其均方差为气候分区的4个基本因子,以各站之间的相似系数构建模糊矩阵,进行模糊聚类分析.按不同聚类水平,区划出北疆、南疆、天山山区等气候类型,还细致刻画出干寒山区、典型风区等特殊气候类别.区划结果与天气气候特征和地理景观吻合好,在此基础上确定了新疆气候业务的3个区域及其代表站.区划结果也为其它专业区划奠定了基础.     

我国极端气温指数的时空变化与分区研究

利用1961-2000年全国550个台站的逐日最高气温、最低气温资料计算出热浪指数和暖夜指数并对两个指数分别进行时空变化分析,结果表明极端气温指数的前2种模态基本代表了该指数的空间分布特征.热浪指数和暖夜指数的第一特征向量的荷栽场空间分布基本一致,全区为一致的增加和减少趋势,并且在时间变化上存在着明显年际和年代际变化特征.利用REOF和CAST聚类分析相结合的方法对热浪指数和暖夜指数进行分区,将全国热浪指数和暖夜指数分剐分成11个和10个变化区.经过验证发现该方法既克服了前者确定荷载值界限的主观性,又避免了后者选择气候中心的不确定性,使区划结果更具有客观性.     

1960～2000年中国不同季节的气温分区及趋势

利用中国486个测站1960-2000年逐日气温观测资料，采用分层聚类和相似分析方法，对中国月、季、半年、年平均气温进行了区划，通过动态分析分层聚类过程中组内和组间平均相关系数的差异指标，为不同季节气温分析、预测研究找到适宜的分区方案。得到中国年平均气温分区为23个区；冬、夏半年均为22个区；春、夏、秋、冬季分别为24、28、26、28个区；1～12月分别为24、23、18、18、18、25、19、20、29、31、18、24个区。在全球变暖的气候背景下，各区域年、季气温在变化趋势、阶段异常、极端变化上均有明显的区域差异。     

全球变暖情景下中国气温分区的未来变化

利用SRES A2情景下IPCC AR4的13个模式资料,结合我国月平均温度观测资料对当前和未来我国气温的分区进行对比研究。结果表明：1961-1990、2021-2050年和2071-2097年三个时段年平均气温分区在我国西部变化不大,而在我国东部发生了显著变化。1961-1990年我国东部被华北分区带分为南、北两个区;2021-2050年由于1961-1990年间的华北分区带北移,而在两广以北同时出现另一分区带,使得该时段我国东部分成东北区、华北和华中区以及华南区三个区,在2071-2097年北方分区带消失,而南方的分区带北移至长江一带,使得该时段我国东部仍可分为南、北两区。通过比较三个时段不同分区年平均温度时间变化发现,导致分区变化的原因主要是由于在不同时段各分区年平均温度的变率和增温幅度不一致所致。     

中国气温与全球气温变化的关系

利用１９５１～１９８９年全球格点及中国１６０站逐月气温资料,分析了中国气温场与全球温度场变化的关系及其相应的环流异常,指出：年平均气温显著增暖的中国东北,新疆北部,属中心位于欧亚大陆中北部增暖区的一部分,而中国西南地区的变冷局地现象。年平均气温变化的时空特征主要由冬季气温贡献所致,与中国冬季气温的增暖相对应,欧亚大陆北美大陆地也增暖,北太平洋和北大西洋地区则变冷,这种变化可从欧亚大陆纬向型流加强和     

我国降水量的模糊聚类分区

本文采用模糊聚类中的系统聚类分析法对全国年、季降水量作了分压计算。为了客观地表示区内相关程度,提出了一种计算区内相关系数的方法。并根据实际情况,提出了选择降水分区方案的原则。结果比较令人满意。     

广西汛期降水气候特征分析及客观分区

应用经验正交函数(EOF)分析方法分析了广西汛期降水量主要气候特征,并通过旋转EOF,取其主要的旋转主分量高荷载区,将广西前汛期(4～6月)和后汛期(7～9月)的降水变化分别划分为5个和3个区域,并与传统的经验分区进行比较.结果表明,客观分区对广西前汛期和后汛期降水的气候分布有较好的表示.     

我国东部夏季气温特征分析

采用EOF、REOF展开、Mann-Kendall突变分析等方法,利用我国东部地区1951—2008年夏季(6—8月)气温观测资料,分析了该区夏季气温的时间空间分布特征。结果表明:①我国东部地区夏季气温可分为全区一致型、南北反向型、正—负—正型3类主要空间特征场;②该区夏季气温场分为7个区,分别为华北地区、江淮地区、东南地区、华南地区、西南地区、西北地区、东北地区;③我国东部全区夏季气温呈现先下降后上升的趋势;④整个东部地区夏季气温在1997年发生突变,气温上升;在各个分区中也都存在着不同年份的突变。     

近50年中国气温、降水极值分区的时空变化特征

在全球增暖背景下,当前极端天气气候事件频发,由此引发的气象灾害及其所带来的社会经济损失日益增加.深入了解与社会生活密切相关的气温和降水极值的特征,对开展防灾减灾工作有指导意义.文中用百分位阈值求算变量极值的概率密度值,从极值概率角度用系统聚类分析法合并站点,根据方差稳定性特征和变量最概然值的均值确定划分区域个数和对区域...     

统计降尺度方法集合预估华东气温的初步研究

利用共同经验正交函数(EOF)分解和逐步线性回归相结合的统计降尺度方法,研究了1月和7月华东地区41个气象观测站2070—2100年未来月平均温度变化情景的集合预估。同时采用850 hPa温度场、850 hPa位势高度和温度的联合场以及海平面气压和850 hPa温度的联合场作为预报因子变量场,对于两个场联合的预报因子变量场,采用的是两个变量场空间联合的EOF分解的方法。同时通过改变统计降尺度过程中输入的预报因子变量场、预报因子变量取值的区域,以及输入逐步线性回归方程的主分量个数共建立27种统计降尺度模型,并把它们应用于2种全球气候模式(GCMs):Echam5和HadCM3 IPCC AR4 20C3M和A1b情景,从而每个站点均生成1950—2099年(HadCM3)或1951—2100年(Echam5)1月和7月共54个IPCC TR4 A1b温度变化情景,然后对54种预估情景进行集合分析。多个温度变化情景的集合预估采用它们的中位数来表示。结果表明:(1)当前气候条件下,多个统计降尺度结果的集合预报如采用箱线图的中位数能够在一定程度上提高统计降尺度方法的模拟性能;(2)2070—2100年1月和7月未来气温情景相比当前气候条件的增温约3～4℃,7月与1月相比不确定性增大。     

中国气温异常的区域特征研究

用REOF法对中国的年和春、夏、秋、冬季平均气温年际变化进行了分区,并研究了各区气温的变化趋势。结果表明,中国年平均气温可分为8个变化区,春季7区,夏季9区,秋季7区,冬季5区。从年平均气温看,近46a来中国的主要升温区为东北、华北北部和新疆自治区,升温幅度为1．2℃左右。降温区为四川、贵州,幅度为0．3～0．4℃。东南部、西北东部、西藏和云南地区1970年代初以前降温,以后升温,与北半球气温变化一致。各季节升降温区与年平均有一定的差异。升温区范围和升温幅度最大的为冬季。降温主要集中在春季西部、华南地区和夏季长江流域和新疆南部。降温幅度最大的为夏季。秋冬季全国则无降温趋势。     

贵州近50a气温时空分布特征分析

采用EOF展开、方差分析、小波分析及功率谱检验等方法，通过对贵州省15个气象观测站50a(1951年3月～2001年2月)的气温变化和中国160个站气温变化的对比，以及其自身时空分布变化特征的分析得出：贵州气温近半个世纪的演变趋势跟整个中国同时期气温演变趋势并不一致，具有一定的地域差异性；贵州春季、冬季多年平均气温的空间分布类型比较相似，主要表现为省之东北部气温相对低，而省之其它地区气温相对高，而夏季多年平均气温分布跟冬、春季气温分布类型接近相反，秋季多年平均气温空间分布特征不明显；夏季气温易于预测，而冬季气温难以预测；各个季节之间气温演变没有显著相关性，但夏季气温变化自身存在显著的年际变化周期，约为2．6a。     

基于EOF的南京气温变化特征及热岛效应研究

利用经验正交函数分析方法(EOF)对南京市1961—2016年地面气温数据进行时空分解,分析南京气温变化特征,并通过城、郊气温差值法分析热岛出现频率、热岛强度及昼夜热岛强度差异。结果表明:南京1961—1993年年平均气温在15.5℃上下波动,1993年以后各区和全市的年平均气温明显上升,其中城市中部增温和气温变化活跃程度远高于周边地区,是热岛中心;从热岛出现的频率以及强度来看,20世纪60年代和70年代热岛现象出现频率相对较低,强度也相对较弱,而80年代以后各时期热岛出现频率明显较高,并且热岛强度呈明显的上升趋势,其中2001—2016年为热岛强度最大时段;对于热岛强度等级而言,目前南京市的热岛等级属于弱热岛,但是中等热岛出现频率逐渐加剧;南京市热岛效应有昼夜差异,具体表现为夜晚热岛略强于白昼。     

基于机器学习的格点气温预报订正方法

使用2017年9月至2021年3月国家级业务化运行的智能网格实况分析产品和欧洲中期天气预报中心全球模式(EC)产品,根据湖北省的地理分布特征构建6个分区,采用基于LightGBM机器学习算法建立的气温预报方法,生成湖北省0.05°×0.05°格点气温预报产品。利用2021年4—9月的预报产品和格点实况资料进行检验,结果表明:基于机器学习的气温预报方法(MLT)取得了较好的预报效果,其在0～72 h时效内优于中央气象台下发的气温精细化指导预报(SCMOC)和EC产品;MLT在山区的误差较平原大,但山区的订正幅度大于平原,日最高气温的订正幅度大于日最低气温的订正幅度;4—9月MLT、SCMOC、EC产品的平均绝对误差(MAE)日变化都呈现了白天偏高、夜间偏低、午后凸起的单峰特征,MLT的MAE值较SCMOC和EC产品的更低,并且在转折性天气中仍具有优势;站点检验与格点检验结论一致,基于格点建模的气温预报产品对站点预报同样得到了订正。机器学习在格点气温的模式订正方面可以作为一个行之有效的手段。