因子和样本优化及最优预报方程模型

为了选择与预报量有密切关系的因子和有代表性的样本,分别采用投影寻踪回归（ＰＰＲ）和Ｂ－Ｐ神经网络对因子和样本进行优选。实例分析表明：优选出的样本保留了全部样本的大部分信息;用优选出的因子建模可达到与用全部因子建模相近的拟合和预报效果。     

降水概率预报方程中预报因子的选择

对预报因子进行分部筛选建立待选因子库，克服了因子数目太多而带来的计算困难；通过对预报因子进行预报能力检验，提高了因子的预报稳定性。     

预报因子选取及方程建立人机交互平台

利用计算机技术,将预报因子选取、方程建立和样本拟合融为一体,建立了预报因子选取及方程建立人机交互平台。该平台包括文件信息,因子初选和回归分析三个模块:(1)文件信息模块主要是读取预报对象文件和预报因子文件,显示并检查文件头信息样本长度的一致性;(2)因子初选模块主要是计算各气象要素或物理量场中每个格点因子与预报量之间的相关系数,构成各相关场,分析这些相关场及其关键区域,从中筛选出组合因子;(3)回归分析模块是对选入的组合因子与预报对象进行逐步回归计算,建立预报方程,并根据回归方程参数和样本拟合率,通过改变因子引入和剔除标准来调整回归结果。     

论离散预报因子的综合

假设我们提出一个二分类预报方法,并用历史资料加以检验,其结果可得准确率表1。     

论离散预报因子的综合

一、二分类预报时的综合假设我们提出一个二分类预报方法,并用历史资料加以检验,其结果可得准确率表1。     

预报因子的分析处理及判别方程的建立

一、引言天气预报中的动力学方法(即采用流体动力学的规律研究建立数值预报模式,对未来的天气形势场作出预报)和统计学方法(即采用气象要素之间前后期数值之间的关系,建立统计预报模式,对未来气象要素的数值作出预报)具有定量、客观及可以采用计算机进行自动化处理等优点。从方法本身来看,前者能把握大形势场的动力发展规律,     

用曲线方程普查因子进行逐步回归作月降水预报

一、前言逐步回归方法在长期预报中已被广泛采用。实践中预报因子与预报对象之间极少存在简单的线性相关。故应用线性相关普查因子,再进行逐步回归的方法做长期天气预报极其误差还是较大的。随着电子计算机的开发和应用,可以采用曲线方程普查因子,再进行逐步回归的方法做长期预报。根据“回归分析方法”一书提供的六条曲线方程,用FORTRAN语言编     

螺旋度及螺旋度方程的讨论

文中从无摩擦的运动方程出发 ,利用量纲分析的方法 ,导出简化了的螺旋度方程和不同方向上的螺旋度方程 ,并对影响它们变化的各因子进行了讨论。分析结果表明 ,除了Lilly在 1986年研究中强调的浮力效应外 ,压力梯度与涡度共同作用项和力管项对螺旋度的变化也有重要影响 ,甚至比浮力效应更大 ,且力管作用、水平压力梯度与水平涡度共同作用主要影响水平螺旋度 ,浮力效应、垂直压力梯度与垂直涡度共同作用主要影响垂直螺旋度 ;螺旋度的输送和大气的辐散、辐合对螺旋度变化的影响较弱 ;地转偏向力 (无论是在水平方向还是垂直方向 )的作用要在系统水平尺度较大时才能体现出来。水平和垂直方向上的螺旋度既相互区别在暴雨、强对流天气过程中表现出不同的作用 ,又相互联系。一方面 ,水平螺旋度更具预示性 ,对预报强风暴有指示意义 ,而垂直螺旋度更倾向为能反映系统的维持状况和系统发展、天气现象的剧烈程度的一个参数。另一方面 ,大的正水平螺旋度有助于垂直螺旋度的增长 ,而与垂直螺旋度对应的运动可能对水平螺旋度产生影响。将中尺度模式和螺旋度计算结合起来可能可以提高风暴路径和雨区的预报准确度。     

论Amk预报方程及新的湿空气动力学方程组

作者对推导的Amk预报方程各项的物理意义进行详细讨论后指出:Amk预报方程完全可以代替涡度方程,用于不同纬度地区天气系统发生、发展及移动的研究和预报。其优越性在于: 1、可以认为:引起天气系统发生发展的平流动力条件,是A_mk预报方程中产生项、释放项、水汽凝结速率项和效率因子变化项均为0时的特例。 2、将动力、热力的宏观物理过程同云雨凝结速率的微物理过程结合起来,有利于探讨它们间的关系。 3、给出了台风等天气系统的判据。 4、用A_mk预报方程和运动方程等组成的湿空气动力学方程组进行数值积分,可望提高对低纬天气系统的发生、发展和移动的预报效果,为台风和暴雨数值预报提供了一个新的模式。      

全型涡度方程和经典涡度方程比较

在简要回顾经典涡度方程和全型涡度方程推导的基础上,比较了两种涡度方程的异同.集中讨论全型涡度方程新的物理内涵,证明了与稳定度和斜压性变化(锋生、锋消过程)相联系的内部强迫以及与摩擦耗散和非绝热加热相联系的外部强迫所诱发的涡度发展的机制.最后,指出了全型涡度方程的天气和气候应用前景.     

正压大气中的波流相互作用及Sine-Gordon方程

从正压涡度方程出发,利用截谱方法,讨论波动与基本流之间的相互作用,得到了波流之间能量转换的条件。在引入时空缓变量后,导出Sine-Gordon方程,并求得了孤立子解。     

FORWARD AND BACKWARD ALGORITHMS FOR SELECTING PREDICTORS ON THE BASIS OF THE CRITERION FROM PREDICTION SUM OF SQUARES AND THEIR APPLICATION

In this paper, two fast algorithms for selecting predictors, the forward and backward algorithms,are proposed on the basis of the criterion from prediction sum of squares (PRESS). Not onlywould the numbers of the regression equation calculating PRESS value reduce from 2~p-1 to atmost p(p+1)/2, but also the amount of calculation for every PRESS value is much decreased, wheneither algorithm is used. The application in the long-range weather forecast shows that thesealgorithms have higher prediction skill as compared with stepwise regression.     

基于预测平方和PRESS准则选取预报因子的向前、向后算法及其应用

本文提出了基于预测平方和PRESS准则选取预报因子的二个快速算法——向前、向后算法,这二个算法不仅使计算PRESS值的回归方程个数从原算法2~P—1个减少到至多为P(P 1)/2个,而且使每个PRESS值的计算量减少很多。通过长期天气预报的实例计算,预测效果比逐步回归有明显提高。     

太阳总辐射最佳倾角的时空分布

本文根据倾斜面上太阳总辐最佳倾角的角析表示式，利用平均太阳总辐射和直接辐月总量以及实际地表面反射率，计算分析了我国各月最佳倾角和最佳总辐射比的时空变化特征。同时对用天空散射辐射各同性模式计算倾斜面上总辐日总量的适用性问题亦作了简要讨论。     

AN ATMOSPHERIC MOTION EQUATION BUILT ON THE CONSERVATIVE RELATIONSHIP OF THE ANGULAR MOMENTUM EXCHANGE BETWEEN THE SOLID EARTH AND THE ATMOSPHERE ON SEASONAL-ANNUAL TIMESCALE

Within the seasonal-annual timeseale,there exists an angular momentum conservative exchange relationship be-tween the solid earth and the atmosphere,and their angular momentum exchange not only can cause variations inlength-of-day(LOD)but also can express anomalies in atmospheric general circulation.Therefore,their angular mo-mentum exchange mechanism should be introduced into the general circulation model.Considering the angular momentum anomalous exchange caused by the air-earth interface friction effect,awhole-layer atmospheric motion equation is derived in this paper including the earth spin anomalous friction forceparameterized by using the change in the earth rotation rate.Through analysing the equation,it shows that the magni-tude of the earth spin anomalous friction force is the same as that of Coriolis force on seasonal-annual timescale.     

一个全球海气耦合模式跨季度汛期预测能力的初步检验和评估

文中利用一个全球大气 海洋耦合模式 ,对中国汛期气候异常进行了 1991～ 2 0 0 1年共 11a的跨季度回报试验和检验研究。采用一套多指标的评估方法 ,对该模式的预报性能进行系统的定量评估。结果表明 ,该模式对中国汛期降水和温度及夏季北半球大尺度环流场等都有一定的跨季度预报能力。模式对中国不同区域夏季降水的预测能力有所不同。总的来说 ,模式对中国东部和西部的降水趋势回报较好 ,模式预报好于气候预报和持续性预报。从相关系数指标来看 ,模式跨季度预测夏季温度的技巧在中国西部比中国东部高。     

论变量线性相关系数的相互制约及其对多元线性回归方程拟合优度的影响

本文提出并定量地研究了三个变量间线性相关系数的相互制约关系。在此基础上讨论了因子相关对多元线性回归方程拟合优度的影响。提出一种选因子的标准,并初步论证了它的合理性。