Seasonal prediction of June rainfall over South China: Model assessment and statistical downscaling

The performances of various dynamical models from the Asia-Pacific Economic Cooperation(APEC) Climate Center(APCC) multi-model ensemble(MME) in predicting station-scale rainfall in South China(SC) in June were evaluated.It was found that the MME mean of model hindcasts can skillfully predict the June rainfall anomaly averaged over the SC domain.This could be related to the MME's ability in capturing the observed linkages between SC rainfall and atmospheric large-scale circulation anomalies in the Indo-Pacific region.Further assessment of station-scale June rainfall prediction based on direct model output(DMO) over 97 stations in SC revealed that the MME mean outperforms each individual model.However,poor prediction abilities in some in-land and southeastern SC stations are apparent in the MME mean and in a number of models.In order to improve the performance at those stations with poor DMO prediction skill,a station-based statistical downscaling scheme was constructed and applied to the individual and MME mean hindcast runs.For several models,this scheme can outperform DMO at more than 30 stations,because it can tap into the abilities of the models in capturing the anomalous Indo-Paciric circulation to which SC rainfall is considerably sensitive.Therefore,enhanced rainfall prediction abilities in these models should make them more useful for disaster preparedness and mitigation purposes.     

“频率匹配法”在集合降水预报中的应用研究

基于“频率匹配法”的思路,采用两种方法进行了集合降水预报的订正研究,一种方法是利用集合成员降水频率订正简单集合平均平滑效应的“概率匹配平均”法,另一种方法是利用实况降水频率订正集合成员降水预报系统偏差的“预报偏差订正”法,通过个例和批量试验,结果表明:(1)概率匹配平均法可以矫正简单集合平均的平滑作用所造成的小量级降水分布范围增大而强降水被削弱的负作用,这种改进对强降水区更显著,并且集合系统离散度越大这种改进也越大;但该方法对预报区域内总降水量的预报没有改进作用,不能改善预报的系统性偏差.(2)虽然预报偏差订正法对降水落区预报的改进有限,但可以订正模式降水预报的系统性误差,改进雨量预报以及集合预报系统的离散度特征和概率预报技巧;直接对集合平均预报进行偏差订正的效果优于单个成员偏差订正后的简单算术平均.(3)在对每个集合成员的降水预报进行偏差订正后,概率匹配平均仍可改善其简单平均的效果,因此在实际业务中,应该综合采用上述两种方法,以获得在消除系统性偏差的同时各量级降水分布又合理的集合平均降水预报.     

GRAPES_RAFS系统2 m温度偏差订正方法研究

本文通过对2013年6月20日至7月20日GRAPES(Global and Regional Assimilation and Prediction System)_RAFS(Rapid Analysis and Forecast System)系统每天8个时次每3h的2 m温度预报进行分析,发现各时次的预报均能较好地表征2 m温度日变化特征,但预报与实况存在一定的偏差,其中西藏东部川西高原、云贵高原、江南武夷山脉偏低于实况可达3℃,而华北地区偏高于实况3℃以上.为了减小GRAPES_RAFS系统偏差对2m温度预报的影响,本文采用平均法、双权重平均法、滑动平均法和滑动双权重平均法分别对GRAPES_RAFS系统2 m温度预报产品进行偏差订正,并对订正前后的结果进行检验分析和对比.结果表明:2 m温度订正后的平均误差大部地区减小到(一1～1℃),而均方根误差大部地区降低到2.5℃内.对于偏差较大地区,订正效果更为明显,如西藏东部川西高原,经过订正,平均误差绝对值由订正前3℃以上降低到1℃内,而RMSE由订正前4℃以上控制到3℃内.对比四种订正方法,双权重订正方法与平均法订正整体效果接近,但对个别站点,双权重订正法要优于平均法,经过滑动的订正方法比无滑动的订正方法订正效果更好,订正效果最好的是滑动双权重平均法,全国平均误差大部分在(-0.5～0.5℃)内,不超过(-1～1℃)的范围.     

一种改进的数值预报降水偏差订正方法及应用

对传统的消除偏差法进行改进,形成分等级消除偏差法,并使用混合训练期和60 d滑动训练期方案分别对2012年6—8月ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasting) 模式夏季1~5 d的降水预报进行订正试验。为了尽可能符合中国东部夏季降水具有移动性及多种时间尺度变化的特点,混合训练期以预报期前30 d与预报期前一年同日的前后各15 d组成。结果表明:在使用分等级消除偏差法的基础上,相比ECMWF模式降水预报,两种训练期方案的订正结果几乎对各个阈值的ETS评分均有一定提高,特别是对25 mm以上降水预报评分的提高幅度,混合训练期方案的订正结果明显高于60 d滑动训练期方案;在区域性强降水预报的订正中,混合训练期方案优势更为明显。另外,通过分析两种训练期方案的预报偏差发现,分等级订正是此次消除偏差订正试验中提高强降水预报评分的关键,选择合适的训练期可以增加评分提高的幅度。由于上述试验使用的ECMWF模式预报和站点实况均是业务上常用数据,因此,该方法具有一定的业务应用价值。     

多波束测深数据的误差分析与处理

在系统分析多波束测深数据的误差来源与性质的基础上,介绍了条带式多波束测深仪所采用的误差处理的理论模型。针对海洋测量的特点,特别强调了基于趋势面分析的粗差探测与剔除和相邻条带数据的整体拼接以及对航向误差的改正等关键问题。本文介绍的误差处理模型对保证多波束测深系统必要的精度和数据质量有着重要的实际意义。     

纯球坐标系内各项重力校正值计算方案和计算过程

在国内,首次阐述了"纯球坐标系内各项重力校正值的计算方案和计算过程"。该计算方案有如下优点:①以观测点P为中心,以球面距离am=am-1+Δa.bm-1(m=2,3,…,M)为半径将计算区划分为M个环带,再以Δλ0为由P点出发射线的角度间隔将所有环带等分为N(整数)份的计算区划分方案是最严密拼接,因而校正值的计算精度相当高。②在地形复杂和相对高差大的情况下,通过减小Δa、b和Δλ0数值,可进一步提高计算精度。③可以直接采用带有经、纬度坐标的高程数据,进行大面积测区的各项重力校正值计算,而不受6°带和标准图幅限制。     

液闪法测量水中氚放射性活度的淬灭效应

采用液体闪烁计数法进行放射性同位素测量时存在淬灭效应,而且几乎每个样品的淬灭程度都不同,并影响测量精度。采用液体闪烁计数法测量水中氚的放射性活度,淬灭是难以避免的,因此要进行淬灭校正,才能使不同淬灭程度的样品的测量结果具有可比性。淬灭校正的方法有很多,外标准校正法是一种比较可靠的方法。文章采用氚外标准校正法进行实验,得出淬灭校正曲线即探测效率E与淬灭参数SQP(E)的关系式为E=0.001 3SQP(E)-0.707 6,经过样品验证,该曲线是可靠的。采用外标准校正法适合于大批样品的测量。     

北京一号小卫星图像镶嵌处理技术研究

介绍北京一号小卫星数据的特点及应用情况,分析了卫星图像镶嵌处理技术流程,对其中的技术难点,如去条带处理、几何校正、图像拼接及色彩平衡等进行了重点探讨并提出解决办法。利用北京一号小卫星数据将两幅多光谱影像进行了镶嵌处理,得到了一幅覆盖整个研究区的新影像,镶嵌影像色彩丰富、层次感好、信息量大。     

考虑自相关影响的设计年径流适线法估计的统计试验研究

当前设计年径流的计算,一般都采用适线法做参数估计.考虑到适线法是以水文序列独立性为前提.而实际的年径流序列存在一定的相关关系,对此,应用适线法估计到底精度如何?本文采用AR(1)模型生成符合P-Ⅲ分布的非独立样本,以参数、设计值的无偏性和有效性为评价标准,通过大量蒙特卡罗试验,对以上问题进行了研究.结果表明,在总体参数值Cv、Cs较小的地区,自相关系数即使达到0.5,对估计效果的影响也很小,但对于Cv、Cs较大的地区,自相关系数的增大会使估计效果趋于负偏.本文同时也对Cv、Cs、点据比例、序列长以及保证率等的变化对设计值无偏性、有效性存在的综合影响趋势进行了分析.希望对实际生产实践有一定的指导意义.     

磁测资料预处理中梯度改正问题探讨

在地质矿产调查、地球物理勘探中,高精度磁测以经济、实用、快捷等特点,在寻找铁磁类矿物及构造中被广泛应用,但在磁测工作中,资料预处理正常场梯度改正比较繁琐,误差又比较大,笔者通过论述和实列对比,指出了目前磁测规范中正常场梯度改正存在的问题,并对正常场梯度改正方法进行了一定的探讨,提出了精度较高的正常场梯度改正方法,同时还提出了一种快捷的磁异常计算方法,使得磁测资料预处理更加简便、准确。