统计方法在数值模式中应用的若干新进展

目前,数值模式的准确性不断提高,天气预报和气候预测越来越依靠数值模式。数值模式不仅仅是求解描述大气运动和热力过程的方程组,其中也大量使用了统计方法,统计方法是数值模式的重要组成部分。本文对统计方法在数值模式中应用的最新进展进行了综述。首先,分析了统计方法在数值模式的资料同化、集合预报、次网格尺度物理过程参数化方案、数值产品统计释用、延伸期预报、模式检验等方面的应用。然后阐述了贝叶斯统计在数值模式中应用的新进展。最后,对统计方法在数值模式中应用的未来发展趋势进行了展望。     

洞庭湖近30a水位时空演变特征及驱动因素分析

洞庭湖地处北亚热带季风湿润气候区,水情时空变化尤为明显.为了探明洞庭湖水位时空演变特征,以洞庭湖6个水位站(城陵矶、鹿角、营田、杨柳潭、南咀、小河咀)、出入湖流量("三口"总入湖流量、"四水"总入湖流量、城陵矶出湖流量)和长江干流流量(宜昌、螺山)等1985-2014年逐日数据为基础,通过构建泰森多边形计算湖泊水位,运用Morlet小波分析、层次聚类分析和地统计理论研究湖泊水位的周期性变化规律及空间分布格局和自相关性.研究结果表明:洞庭湖水位变化具有典型的季节性,且年际变化具有28和22 a的多时间尺度特征;水位空间分布格局呈现出小河咀、南咀、杨柳潭(Group 1)以及城陵矶、鹿角、营田(Group 2)两种聚类,且在不同水文季节的空间自相关性依次表现为丰水期退水期涨水期枯水期.通过建立两类水位在不同水文季节与径流量的多元逐步回归模型揭示了洞庭湖水位时空演变的驱动因素,其中Group 1水位演变主要受长江干流水文情势的影响,Group 2水位演变由出入湖径流量和长江干流径流量共同作用,并随着不同水文季节江湖关系的改变以及湖泊自身水力联系的变化而变化.研究结果对于科学认识洞庭湖水位的时空演变规律以及湖泊生态系统保护和水资源的规划、管理与调控具有重要意义.     

基于CMIP5模式鄱阳湖流域未来参考作物蒸散量预估

预测未来气候情境下鄱阳湖流域参考作物蒸散量(Reference crop Evapotranspiration,ET0)的时空分布可为流域水资源的优化管理,为科学应对气候变化对农业生产的影响提供基础数据支撑.利用鄱阳湖流域14个气象站点1961-2014年逐日气象数据,采用Penman-Monteith公式计算出历史ET0;基于同期美国环境中心(NCEP)再分析数据及2006-2100年CMIP5中CNRM-CM5模式在RCP4. 5和RCP8. 5情景下的预测数据,经统计降尺度模型(statistical downscaling model,SDSM)模拟和偏差校正,预测流域未来ET0;通过Mann-Kendall检验、普通克里金插值和空间自相关法分析了流域1961-2100年ET0的时空演变特征.结果表明:NCEP再分析资料与流域ET0建立的逐步回归降尺度模型模拟效果较好,CNRMCM5模式降尺度模拟结果经偏差校正后,精度明显提高,适宜流域未来ET0的预估.鄱阳湖流域在基准期1961-2010年ET0整体上呈减小趋势,空间分布上呈南北高、中间低的特点,表现出明显的空间差异性.RCP4.5、RCP8.5情景下未来3个时期鄱阳湖流域ET0较基准期均呈不同程度的增加趋势,其空间分布整体表现为东高西低、局地略有突出;无论是在基准期或是未来情景下的3个时期,ET0均具有较强的空间自相关性.在RCP8.5情景下,鄱阳湖1961-2100年干旱指数呈现出较为明显的上升趋势,流域的干旱状况随时间加剧,2011-2100年间流域绝大部分地区由湿润区转为半湿润区,干旱指数自南向北递减,赣江流域将是鄱阳湖流域未来干旱风险的重点防范区.     

福建旱涝短期气候预测统计方法试验研究

利用最优子集、神经网络、EOF—CCA和均生函数4种常用统计方法,对福建春季、前汛期、后汛期和秋冬季进行年度、季度旱涝的短期气候预测试验,采用统一的评分标准评定。结果表明：最优子集、神经网络模型具有较好的预测能力,EOF-CCA模型有一定的预测能力,均生函数模型相对较差。     

岩体结构统计均质区的划分

本文介绍由Ｍｉｌｌｅｒ提出的基本概率统计理论的关联表分析，结合施密特投影图研究岩体统计均质区的划分方法。对该法进行了适当的修改，编写了相应的计算机程序。并对三峡永久船闸地区的岩体结构，进行了岩体结构统计均质区的划分，获得了良好的效果。     

1971—2011年中国县级行政区域热带气旋基本气候特征

借助ArcGis软件获取了1971—2011年中国县级行政区域内热带气旋活动的基本信息,包括经纬度、持续时间、强度等,并对这些信息进行了统计。结果显示,中国县域内热带气旋活动最多频次为台湾省花莲县,平均每年0.78次;最大平均强度出现在台湾省宜兰县,达到35 m/s;持续时间最长的为海南省乐东县,平均每年2.2 h;受热带气旋潜在影响程度最高的为台湾省台东县,年平均YTCPI(Yearly Tropical Cyclone Potential Impact Index)达到15 106。与此同时,对6—10月各月中国县域内的热带气旋活动特征进行了详细分析。结论有助于进一步了解中国县域受热带气旋影响的基本特征,为有关部门防台减灾提供参考。      

HRPT接收系统夏秋季接收数据异常的判断分析

采取对比法、排除法和统计分析法,对陕西省农业遥感信息中心卫星地面接收站的HRPT系统,接收的NOAA-17、FY-1D卫星出现随机丢帧现象异常原因进行了排查判识。利用现有的两支前置高频放大器(又称:场放)进行对比实验,跟踪监视白天NOAA-12、NOAA-16、NOAA-17和FY-1D,观察记录每条轨     

CA-FCM方案与其它几种人工增雨评估方案的比较

对河南省12次飞机增雨作业,分别采用作业区域趋势对比双比分析评估方案、区域趋势相关回归分析方案、区域趋势协变量多元回归分析方案、浮动对比区历史回归分析方案(FCM)、以降水量为协变量的CA-FCM(Cluster-Analysis-based Floating Contro historical regression Method)方案和以降水量和整层大气可降水量为协变量的CA-FCM方案进行效果评估,均得到大于15%的相对增雨量.对结果比较分析表明:协变量由降水量和整层大气降水量两个组成的CA-FCM方案,由于采用了聚类分析提高了对比区和影响区相关系数和引入了整层大气可降水量作为协变量提高了作业区自然降水量估计值的准确性,从而比其它评估方案效果更好.     

河南GPRS无线雨量查询系统的二次开发

在河南GPRS无线雨量查询系统的基础上进行二次开发,对南阳市的自动雨量站点的雨量信息进行处理,自动对网页进行刷新,在达到设置的预警雨量时,自动发出预警声音,及时提醒值班员发布暴雨预警信号。     

影响南宁热带气旋路径统计特征

利用1965～2003年39年资料，对比分析了影响广西与南宁的热带气旋影响频数与路径异同，得到影响南宁市的热带气旋气候统计分布特征，供南宁市热带气旋路径预报时参考。