土壤湿度对中国西北地区夏季气候年际变率模拟效果的影响

利用耦合陆面过程模式CLM3的全球大气环流模式NCAR CAM3进行2组1979～2000年5～8月的集合试验,研究了表层土壤湿度对中国西北地区夏季气候年际变率模拟的影响。结果表明:在相同海温强迫条件下,采用年际变化的表层土壤湿度(ISSM)时,CAM3模式对于夏季西北地区气温和降水年际变率的模拟能力明显好于采用气候态的表层土壤湿度(CSSM)。计算表明,1979～2000年CSSM试验和ISSM试验模拟的西北地区夏季气温距平与ERA40资料的相关系数分别为0.60和0.65; CSSM试验模拟的西北地区夏季降水距平与CMAP资料的相关系数仅为0.29,而ISSM试验模拟结果与CMAP资料的相关系数为0.48。在相同海温强迫条件下,ISSM试验比CSSM试验能更好地模拟出中国西北地区夏季降水年际变率。     

多模式解释集成方法在云南降水预测中的应用

发展数值预报模式、增强模式产品的解释应用能力,是提高短期气候预测准确率的重要途径.文章基于国家气候中心提供的3种气候模式产品,开展云南3—9月降水和夏季(6—8月)各月降水的降尺度释用和集成技术方法研究,并利用距平符号一致率(PC)、趋势异常综合(PS)和距平相关系数(ACC)3项指标,对比分析了不同模式和方法对云南降水的预测性能.结果表明:对模式直接输出结果,各月平均的PC和PS评分NCEP模式最高,EC次之,NCC最低;ACC评分EC最高,NCEP次之,NCC最低;对夏季降水,EC模式PC和PS评分最高,NCC模式则ACC评分最高.模式降尺度释用结果的PC评分较同一模式直接输出结果以负订正为主,PS和ACC以正订正为主,表明降尺度释用方法对云南月降水距平符号的预测能力不如模式直接输出结果,但对降水空间分布形态和异常级降水的预测与实况更接近.不同集成方案的预测性能不尽相同,模式集成的PC评分最高,这与模式直接输出结果对降水的PC评分较释用结果偏高有关;优选集成的PS评分和ACC评分最高,且各月评分值较为稳定,表明同时引入模式直接输出与降尺度释用结果的优选集成可发挥二者的优势,改进预测性能.     

贵州夏旱成因初探

太阳黑子、大气环流和北太平洋海温是影响贵州夏季降水多少的三个重要因子。太阳黑子相对数特大年和特小年贵州一般无夏旱发生。贵州夏旱年多发生在太阳黑子中常期。西风带平均糟脊的强弱和位置的变化也与贵州夏季降水量息息相关。而北太平洋海温距平的分布形式直接影响到贵州夏季的旱涝。当北太平洋海温距平分布为北负南正时，贵州多夏旱。当北太平洋海温距平分布为北正南负时，贵州夏旱少有发生。     

最小二乘回归支持向量机对非线性时间序列预测的试验分析

利用最小二乘回归支持向量机LS-SVMR(least square support vectors machines for regression)对2个不同长度的时间序列资料,国家气候中心1982年1月～2005年12月Nino3区逐月海温距平指数(短序列),及1950年1月～2006年12月Nino3区逐月海温距平指数(长序列)资料进行了预测试验,以验证支持向量机对气候变化中非线性时间序列的预测效果.结果表明:通过训练建立的最小二乘回归支持向量机模型,较好地反映了Nino3区海温距平指数的变化规律,36个月的预报效果较好,具有一定的可信度.资料的长度越长,预测结果与实测值的变化趋势越接近,但资料长度对均方根预报误差不敏感.     

东北区旱涝灾害特征分析及趋势预测

利用东北区1751～2000年旱涝灾害资料,分析了该区近250年来旱涝灾害演变的特征.根据气象因素和旱涝灾害的关系,引入了转移概率、太阳黑子相对数和厄尔尼诺方法,导出了未来旱涝灾害预报的方法和公式,对该区2001～2010年旱涝灾害趋势作了预测.结果显示,20世纪东北区旱涝灾害较以前都有所加重,尤其是干旱灾害.2001～2010年东北区会出现2次以上的干旱和1～2次的洪涝灾害,且2007年左右是发生洪涝灾害的危险期.该项研究为东北区实际防灾、减灾工作提供了参考.     

北半球冬季大气环流变化对中国汛期雨带类型分布的影响

 基于1951～2001年1～5月500hPa高度场资料,研究了前期大气环流与中国汛期雨带类型分布的关系.通过分析前期各雨带类型对应的距平合成场和格点样本平均值显著性检验图,以及各雨带类型相应的前期大气环流特征.指出1～2月500hPa层次上,大气环流明显的表现为大尺度分布特征,而3～5月的大尺度分布特征不明显.这表明冬季(1～2月)各雨带类型的显著性关键区的大气环流异常是影响中国汛期雨带类型分布的一个重要因素.从而提出了一些预报线索,可供夏季我国大范围旱涝趋势的长期预报参考.     

江苏沿海地区不同旱涝指标的对比分析

根据1956-2000年各月降水资料,在江苏沿海地区选取7个代表站,对降水距平百分率、降水标准化变量和Z指数进行了对比分析;并对依据Z指数划分旱涝等级的界限值进行了调整,得到修正后的Z指数更适合本地区单站旱涝指标的划分.     

用T106L19全球谱模式制作中期集合预报的试验

为解决传统的数值预报初值存在的不确定性,利用增长模繁殖法在T106L19全球谱模式上进行了中期集合预报试验.繁殖循环的初始扰动由模式24 h预报均方根误差和随机数的乘积构成,该随机数服从[-1,＋1]区间上的均匀分布,繁殖循环的周期为6 h,繁殖的总时间为3 d,集合成员为15个.结果表明：在1～10 a的预报中,无论是距平相关系数还是预报均方根误差,除第1天外,集合预报都优于控制预报,集合预报相对于控制预报的优势更主要地体现在对第3天以后的中期预报时段.从计算的离散度来看,集合平均预报的可信度要比控制预报的高.     

结合大气环流和遥相关信息的集合径流预报方法及其应用

该文采用集合径流预报(ensemble streamflow prediction,ESP)方法对汉江白河站1970～2000年逐月径流量进行了回顾式预报。针对传统集合径流预报方法中对气象条件变异性考虑不足这一问题,该文尝试引入影响径流的大气环流因子和遥相关信息,对历史气象年份进行挑选,选择与预报年相似的历史气象条件组成集合,以增加气象集合输入的代表性,从而提高径流预报的精度。以夏季(6月、7月、8月)和冬季(12月、次年1月、2月)月径流量为预报对象,改进后的集合径流预报方法显著地提高了预报精度,各月预报的合格率均超过60%,其中8月和12月的合格率达88%,能够满足实际生产需要。     

波致混合对CCSM3气候模式预测能力的改进

在海气耦合模式CCSM3基础上引入波致混合作用后建立了改进的海气耦合模式,设计了SST同化方案,并进行了2005,2006和2007年ENSO的集合后报和2008年气候预测数值试验.结果表明,改进的海气耦合模式的同化效果优于原来的海气耦合模式CCSM3的同化效果.集合后报与观测资料对比表明:改进的海气耦合模式能够较好地预测当年ENSO事件的发生情况,预报强度和成熟期特征与实际也较吻合,波致混合可以明显地提升气候模式的预测能力.在此基础上利用改进的海气耦合模式对2008年气候异常进行了集合预测,结果表明:始于2007年的La Nina事件将持续至2008年夏季,2008年El Nino事件出现概率很小;2008年夏季中国东南沿海、黄淮流域、东北东南部、新疆中南部以及青藏高原西部降水比往年偏多,局部可能出现洪涝,内蒙古西部、华南西南部以及青藏高原南部降水比往年偏少.我国沿海除两广地区和长江口附近地区外,均有不同程度的降水增加.     

汕头地区近五百年旱涝变化的初步探讨

本文通过对汕头地区近五百年旱涝概率的统计分析,利用Blackman-Tukey方法计算功率谱.用方差分析法作预报,预测未来20年的旱涝变化趋势.     

FUZZY综合评判法预测程序及其应用实例

本文介绍了笔者编调的FUZZY综合评判法计算机程序的设计原理,使用方法及在油气富集预测,华北平原夏季旱涝趋势预报等实例中的应用概况。从对实例的研究结果看,回报率均在90％以上。     

岭回归算法在臭氧浓度集合预报中的应用

基于机器学习方法,利用已有的预报模式构造一种全新的集合预报模型,对于提升预报的准确度和稳定性都有重要意义.以臭氧浓度预报为例子,讨论一种基于机器学习的集合预报技术——岭回归(ridge regression,简称RR)算法.首先,对RR算法的特点和实现流程进行描述.在实现RR算法之后,对我国近两年的环境空气质量真实数据进行大量的数值实验.然后,对最优化集合预测(operational consensus forecasts,简称OCF)和RR算法的预测结果在均方根误差和时间序列对比等方面进行详尽分析.实验结果表明,RR算法比OCF算法具有更好的预测精度和稳定性.最后,对算法可能的误差来源进行探讨,提出了进一步改进的方向.     

NRSM短期气候模式对温州台汛期预测能力检验(Ⅰ):月和季降水检验

利用NRSM短期气候模式对台风重灾区浙江省温州市的台汛期(7-9月)的短期气候的要素──月和季降水量进行预测。结果发现,模式形势场的预报与实况场有很好的对应,形势场有很高的利用价值;模式对极端天气预报效果好,模式对预报的第1个月特涝准确率较高,对涝的预测能力较强;对第2、3月的特旱预报准确率较高,对旱的预测能力强;模式对各地7～9月份台汛期旱涝趋势准确率可达50%～70%;但模式还存在一些不足有待改进。     

近3O年来宝鸡夏季旱涝分析研究

利用宝鸡30年(1971～2000年)夏季(6～8月)降水资料，采用正态化Z指数变换和谐波分析方法对宝鸡降水进行了旱涝等级划分及时间演化规律研究。结果表明：宝鸡地区不同级别平涝出现的几率存在着一定的差异，旱涝具有明显的年际、年代际、周期性以及阶段性和群发性变化特征。     

河北平原旱涝时北太平洋海温演变特征分析

本文对河北平原旱涝与北太平洋海温距平之间关系进行了研究,发现东太平洋赤道区和黑潮区海温异常分布对河北旱涝影响最为显著。基于统计分析结果,本文提出了北太平洋海温异常对河北平原旱涝影响的可能途径。     

邵阳县旱涝变化特征

根据1960~2008年近49年的邵阳县单站月降水资料,利用Z指数旱涝指标,对邵阳县单站的年和各季节进行了旱涝分析,结果表明:Z指数旱涝指标能较好地反映邵阳县近49年来的旱涝演变情况,邵阳县降水旱年有11年,出现频率为22.4%,涝年有14年,出现频率为28.6%,旱涝相间特征明显.年降水量呈上升趋势,增加速率为14.5 mm/10a,向洪涝化趋势发展.四季的Z指数变化趋势不同,冬、夏季的变化呈上升趋势,为洪涝增强趋势且明显;春、秋季是下降趋势即干旱增强趋势但不明显.近49年来邵阳县发生季节性旱涝频率较高,各季旱涝灾害具有频繁性、旱涝相间性及连续性.旱涝灾害是影响农作物的主要因素之一,分析结果对旱涝趋势预测和防灾减灾具有参考作用.     

运城市极端旱涝灾害成因初探

采用运城市统计局、民政局近50年来灾害统计资料和<中国气象灾害大典.山西卷>,通过对运城市极端旱涝的气候分析,揭示了影响运城极端旱涝的气候因子为:西太平洋副热带高压、极涡、季风及中纬度环流形势,指出ENSO是影响运城极端洪涝的主要气候因子,并对引起极端旱涝的环流形势进行归纳总结,提高短期气候预测水平.     

正压模式预报夏季低纬度较小区域等压面形势场的试验研究

本文目的在于检验简单的正压模式是否适用于夏季低纬度小区域比较微弱等压面形势(?)的数值预报。个例计算结果,在适当的边界条件,时间与空间间隔下,虽然相关系数不大,但平均误差小,因此这种模式是可以提供参考性预报的。计算结果还指出,夏季低纬度正压模式用于700毫巴等压面并不比用于500毫巴等压面差,在同样格距,同样边界条件下,3小时中时差外延法,并不比6小时简单外延法的短期预报为好;200公里小格距也并不比400公里大格距为好。试验结果还指出要作比较正确的夏季低纬度等压面形势场的预报,由于无辐散层的倾斜,山地的影响,气压场及变化微弱,以及观测与分析的误差,如谋求准确的预报,尚有待于进一步的研究。采用过于简化的模式,是不易成功的。     

1951—2014年淮河流域降水量时空变化特征

以1951—2014年淮河流域29个站点月降水量数据为研究对象,运用线性趋势、累积距平、小波分析及空间分析等方法,分析了降水量时间和空间变化特征.结果表明:(1)1951—2014年,年、春、夏和秋季降水量呈不显著减少趋势,冬季降水量则具有不显著增加趋势.(2)春、秋和冬季易发生旱涝灾害,夏季降水量变化控制年降水量变化.(3)年降水量具有准2a和6a振荡周期.(4)东南部年和四季降水量多于西北部,这与我国年和四季降水量分布模式一致.(5)空间上,年和四季降水量变率中,年和夏季最大,降水量减少区域呈半环状包围降水量增加区域;整个流域冬季降水量几乎没有变化.