2013年3—5月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

为了更好地应用T639模式中期预报产品,对2013年3—5月T639模式中期预报时效产品进行了天气学检验,并与:ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:三家模式均对亚洲环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合看来,ECMWF模式对主要系统及气象要素的预报最接近实况;日本模式和T639模式次之。另外,选取了2013年3月8—9日的沙尘天气过程进行检验,发现ECMWF模式对于引发此次沙尘天气的地面高压系统中期预报指示意义最好。     

基于决策树算法的鄂东地区冰雹识别技术北大核心CSCD

冰雹是对流性天气常见的灾害之一,雷达是识别冰雹强有利的工具,为克服现有方法主观性强、特征量阈值不明确以及虚警率高的不足,探究机器学习算法用于冰雹识别的可行性,基于决策树算法利用2015年1月1日—2021年12月31日鄂东地区冰雹灾情资料、武汉多普勒天气雷达以及探空资料,将湿球温度高度引入冰雹识别因子中,并根据命中率、虚警率和临界成功指数定量评估其识别能力。结果表明:仅包含回波强度的决策树(强度决策树)和包含回波强度和湿球温度高度的决策树(强度-高度决策树)均能有效识别冰雹,强度-高度决策树较强度决策树的命中率和临界成功指数均小幅提高,且虚警率明显降低;强度决策树识别冰雹的关键因子为组合反射率因子,底层多为0.5°和1.5°仰角反射率因子,强度-高度决策树的关键因子为0.5°仰角反射率因子,底层多为风暴的整体强度属性;个例分析显示强度-高度决策树减少了湿球0℃层高度较高时的虚警次数,展现出良好的应用前景。     

近55 a来安阳日照时数变化趋势及未来变化趋势分析

依据安阳市近55 a(1954-2008年)逐年和逐月日照观测数据,运用线性倾向估计法和Mann-Kendall法,分析了安阳市日照时数的年际和季节变化趋势.在此基础上,运用Hurst指数对该市未来日照时数变化趋势进行了预测.结果表明:安阳市年日照时数总体呈减少趋势;日照时数季节差异较为明显,四季减少趋势强度为:冬季>夏季>秋季>春季;在未来一段时期内,安阳年日照时数仍保持与过去55 a相同的变化趋势,呈减少趋势.     

2010年6—8月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

为更好地应用T639模式中期预报产品,对2010年6—8月T639模式进行天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明:3家模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ECMWF模式对各系统及要素的预报最接近实况;日本模式和T639模式稍差,稳定性不如ECMWF模式;对1003号台风灿都(CHANTHU)的路径及强度预报,3家模式的预报效果均不理想,ECMWF模式对其登陆前的预报与零场较接近,而T639模式及日本模式预报相对较差。     

Short-range ensemble forecasting of quantitative precipitation

为了研究不同集合预报释用产品对重庆地区气温和降水预报的性能差异,基于重庆市气象局业务运行的对流尺度集合预报系统,对2020年全年的24 h累计降水和2 m气温的控制预报、集合平均预报和集合分位数预报及24 h累计降水的概率匹配平均预报等地面要素集合预报释用产品预报性能的差异及其时空分布特征进行了综合对比分析。结果表明：(1) 各集合预报释用产品对降水的预报性能随预报时效的增加而降低;当预报时效一致时,集合平均预报、概率匹配平均预报、60%及以上分位数产品对降水的预报皆优于控制预报,90%分位数对降水的预报能力优于其他分位数产品。(2) 在夏秋两季,各产品的预报结果差异较大,90%分位数预报、概率匹配平均预报和集合平均预报效果较好。(3) 控制预报、集合平均预报、概率匹配平均预报和90%分位数预报的SEEPS评分都呈现出川东一带较高、渝东北和渝东南较低的空间分布特征,说明预报能力可能与地形有一定关系。(4) 对于不同时效的气温预报,总体上看,集合平均预报效果最佳,集合分位数产品中70%分位数预报效果最佳。

     

龙岩市降水时空分布及趋势研究

利用龙岩市1960—2013年7个国家级气象站的逐日降水资料,采用Mann-Kendall趋势和突变检验法及Morlet小波功率谱分析方法,分析龙岩市降水的时空分布规律。结果表明,龙岩市年降水量呈微弱增加趋势,年际波动振幅较大。年降水量多年平均值为1 641 mm,最小值出现在1991年(1 139.9 mm),最大值则出现在1975年(2 286.9 mm),年降水时间序列存在显著的2~8 a的周期。降水主要集中在春季,春季降水量占全年降水量的38.2%左右,其次是夏季和秋季,冬季降水量最少,仅占全年降水量的11.5%。1—6月月平降水量呈现增长趋势,8—12月呈现递减趋势。北部和南部年降水量整体变化趋势基本一致,南部地区总体小于北部地区,只有极个别年份南部地区降水量大于北部地区。     

丽水汛期降水多时间尺度演变特征

根据1953—2008年丽水汛期逐月降水量资料,在利用趋势分析和Morlet连续小波变化对汛期降水时频变化特征进行分析的基础上,利用功率谱及Mann-Kendall检验等方法对丽水汛期降水的周期性特征及突变性进行检验。结果表明:20世纪90年代前,汛期旱涝交替周期为16～20a,90年代后,交替周期缩短为4～6a。近56a来,丽水汛期总降水量呈下降趋势,5月和9月降水量减少较显著,但夏季降水量则有所增加,其中以8月最为明显;丽水汛期降水量存在不同尺度的周期分量,并且各周期强度有所不同,其中5a和18a的周期振荡通过功率谱检验。Mann-Kendall检验显示丽水汛期降水在20世纪80年代减少最为显著,1962年是降水减少的突变点。     

2002年陕西秋季人工增雨效果统计分析

针对陕西省的飞机人工增雨作业特点,设计出适用于作业后即时分析的区域回归统计方案,对2002年秋季飞机增雨进行效果分析,结果表明:6架次08—20时平均增雨量3.4mm,作业后3h平均增雨量1.1mm,通过成对试验符号秩和检验,显著性水平均优于5%,表明作业效果显著。     

近60年来汾河入黄河水沙演变特征及驱动因素

基于汾河河津站1950～2005年的实测径流和输沙数据,采用Mann-Kendall检验等多种统计方法分析了汾河入黄河的水沙演变特征及驱动因素.结果表明:入黄河水沙量年际波动较大,呈明显减少趋势,且输沙减少的趋势性要强于径流;径流与输沙发生重要突变的时间都是1980年,说明径流量的减少在一定程度上直接影响着输沙量的变化.降水量的减少是径流减少的重要原因,但二者的变化并不是完全一致的, 20世纪60年代以来尤其是1980年以后,降水对径流的影响有所减弱,在其他自然条件(如蒸发)相对不变的情况下,人类活动是径流减少的主要驱动因素.根据理论分析,受人类活动的影响, 1961～1980年的累积减沙量为108 610×104 t,平均每年减少5 430.50×104 t, 1981～2005年的累积减沙量为93 324×104 t,平均每年减少3 732.96×104 t.     

统计预报方法中若干技术问题的对比分析

通过对线性和非线性，判别一回归和门限一回归、插值、距离和相似等预报方法的对比，分析了各种方法的特点及各自的局限性，并就如何改进统计预报方法提出相关建议。