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。     

长期预报的相空间模回归法

考虑到因确定性系统的外在随机因素和内在随机性所造成的长期预报的不准确性,我们将有关的浑沌理论和数理统计理论结合起来,提出了d维相空间模回归预报法。经调试后,该模式的距平符号报准率一般不低于66％,而相对误差一般不大于10％。     

短期气候预测的预报集成方法试验研究

依据武汉市 ６ 月、７ 月降水距平百分率 ３ 种预测模型的１１ 年独立样本试验资料,进行了预报集成方法的试验研究．通过 ４ 种方案共 ６ 种集成方法的试验比较得出：集成预报模式比原预报模式总体误差得到改善,采用不同的集成方法,同一原始模式的权重系数可以不同,并且只有提供好的原预报模式才能得到好的集成模式     

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.     

用多层基本气流综合预报台风路径

本文用“台风的准平衡移动”一文中给出的台风移动与各层基本气流关系式,结合香港天文台业务资料,设计了一个预报方案.分别用差分格距Δn=5°、10°、15°、20°、25°(纬距)计算各层基本气流,对1976年—1982年经过10°N—30°N,105°E—125°E 的所有台风作了2198次预报.24小时平均予报误差相当于或稍优于(当Δn=25°)目前国内外预报误差.     

基于GA-SVM盐度预报模型的河口水环境决策支持系统

为了进一步强化水文模型的模拟和预报能力,结合Web GIS技术,采用B/S三层模式,探讨了框架实现的若干关键技术,构建了一个高效的河口水环境管理决策支持系统框架.以闽江河口盐度预报为例,将前期研发的GA-SVM盐度预报模型以紧密方式集成到系统框架中,开发了基于GA-SVM盐度预报模型的河口水环境决策支持系统.该系统实现了GA-SVM盐度预报模型与系统框架的无缝集成,提高了系统运行效率,方便了用户使用.     

自忆谱模式对中期环流预报的改进

着眼于改进中期天气预报,以T63L16谱模式为动力核,运用大气自忆性原理设计成一个自忆谱模式并进行了10次数值预报试验,同核模式相比,自忆模式对环流预报的改进能随时间的延长而增加,到第15天时,均方根误差的减小可以达到16%,距平相关系数则增加了0.05     

中国大陆地区温度集合预报的最优权重模型设计及其区域应用

本文采用耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)中的多模式,针对中国大陆地区的温度集合预报,提出了一种区域最优权重模型(Op-SE),并将Op-SE与等权集合方法(EE)和传统的超级集合方法(SE)作对比.研究结果发现:(1)就模式预报与实测的距平相关系数(ACC)来说,在大部分区域Op-SE表现最优,EE最差,尤其在中国东部Op-SE优势明显,均通过了α=0.1的显著性检验,其中华东地区最高;(2)对于均方根误差(RMSE)而言,EE效果也相对最差,Op-SE在中国东部要优于SE,而在四川盆地等少数地区则比SE差;(3)综合ACC和RMSE评估,Op-SE在东北地区、华北地区、华东地区、西南地区和西北地区表现最优,而在四川盆地和甘肃南部等地区较SE没有明显改进.Op-SE给集合预报提供了新的成员择优方法,得到模式在集合预报中的区域最优权重,在一定程度上可以进一步改善区域气候预报的效果.     

动力降尺度方法在辐射雾大涡模拟中的应用

针对大涡模拟(LES)计算精确但耗费大量计算机资源的特点,采用动力降尺度的方法,把传统的边界层(PBL)方案与LES模拟相结合,利用WRFV3.7模式四重到五重嵌套网格,以华北地区一次辐射雾为例进行模拟,试图保留LES计算精确的特点,并减少计算机时。结果表明,动力降尺度方法能够准确地预报雾的发生,与同样水平分辨率的LES模拟相比,四层嵌套网格节省47.02%计算机时,五层嵌套网格节省67.67%计算机时,可以为未来高分辨率业务预报系统的LES模拟实现提供一种可能性。     

城市环境空气质量预报模式的研究

本文通过对攀枝花市环境空气监测历史数据进行统计、分析，利用多元回归方法建立了适合本地区的环境空气质量统计预报模式，用该模式对历史数据进行验证，证明模式具有实际应用价值。把模式应用于实际预报工作中，并对预报准确性进行了统计分析。     

洪水水位的人工神经网络预报模型

利用人工神经网络，选取《水文情报预报规范》(SL250—2000)中的确定性系数作为目标函数，建立了根据上游和当地水情预报当地洪水水位的预报模型.为了提高网络训练速度和预报可能产生的超过历史水位的情况，对预报模型输入层和输出层的数据给出了规范化处理方法.选择珠江三角洲北江上的清远和芦苞水位站资料，对人工神经网络洪水水位预报模型进行了检验.检验结果表明，在合理选择输入层单元数据和预见期的情况下，该模型可以取得较好的预报成果.     

华东区域中尺度模式在景德镇暴雨过程中的检验与应用

利用2015年至2019年7月中旬期间华东区域数值模式24 h降水预报图片产品及景德镇国家站雨量资料,对该模式预报景德镇24 h暴雨进行了TS评分、空报率、漏报率检验,得出主要结论如下:模式对景德镇市24 h暴雨TS评分为0.26,空报率为68%,漏报率为37%,预报能力总体呈逐年上升趋势。6-7月模式TS评分高于空报率和漏报率,表明该时段模式预报具备较高的参考价值。模式20起报产品评分优于08。模式对不同类型暴雨预报结果统计表明,静止锋暴雨预报成功率高,参考价值大;冷锋暴雨及暖区暴雨次之。模式24 h暴雨预报一定程度上优于主观预报,但近2 a差距减小。模式对景德镇地区多次致洪暴雨预报表现良好。     

行星波的五波共振相互作用

本文将二层模式中的三波共振推广到五波共振，推得了五波共振时振幅所满足的方程组，该方程组的解可用Ｊａｃｏｂ；椭圆函数表法。     

监控管理开发模式及其在环境气象中的实现

针对监控管理系统的一般要求，将其映射成具有三层结构框架的应用系统，包括前台监测层、中间数据服务层以及后台业务应用层．同时比较相关开发工具的特点，提出了一种监控管理系统的开发模式，并在环境气象领域中具体应用，实现了实时监测、紫外线预报、网络发布及统计分析等功能，应用表明，该开发模式具有鲜明的模块化结构，可以提高代码编程及系统维护的效率，具有实际的可操作性．     

动力系统的自忆气候模式的研究

基于简化的气候模型方程组,利用自忆性原理导出了自忆气候模式,讨论了系统在准周期I、混沌域、准周期Ⅱ3个区域该模式的可预报性问题,结果表明,该模式比原数值模式的预报效果有一定提高。     

海洋电磁勘探中空气波相互作用机制和水深影响分析

基于一维层状介质的电磁位和电磁场分析,采用电磁场的模式分解理论建立空气、海水层和海底地层之间的电磁场相互作用关系.以假想无限水深模型和五层介质模型为基础,导出水平电偶极子(HED)的横电(TE)和横磁(TM)模式的电磁场数学关系,分析空气波占优的临界偏移距随水深和海底地层电导率的变化规律,指出前人定义的300 m水深作...     

基于递归神经网络的多频预报方法

为了解决由多层前馈神经网络递推运算获得的多步预报存在的预报误差迭代累积问题，提出了基于局部递归神经网络的多步递归神经网络（MSRN）模型，对时间序列进行了多步预报，用模拟振动数据把MSRN模型用作单步和多步的预报能力，同经典的多层前馈刘经网络进行了比较，并预报了天津石化总公司炼油厂大机组某测点振动的变化趋势，实践表明，用该方法进行多步预报误差小，并具有良好的预报能力。     

数值天气预报全球谱模式的数值计算过程

研究了基于谱方法的数值天气预报的全球预报谱模式的数值计算过程. 该数值计算过程基于欧拉U- V 模型, 在垂直方向上将大气分成NLEV 层, 这些层通过两层之间半层的压强来表示. 预测变量在垂直方向的离散就是基于这种表示, 在水平方向采用谱方法进行离散, 在时间上的离散使用半隐式修正项.     

五层原始方程模式对西南低涡的数值预报及实验

笔者应用五层原始方程模式,对我国西南低涡的发生发展的影响因子进行了数值预报,结论表明该模式对西南涡有较强的预报能力。在此基础上,对涡的生成和发展进行了一系列数值模拟,并得到一些有意义的结果,从而再次从理论上定性的论证了有关的实际观测结沦以及天气学观测所得到的论点。笔者认为:冷空气对西南低涡的补充是其发展的重要条件;水汽充足的条件下,降水对西南低涡有一定的影响,主要表现在当降水中心发生在西南低涡周围时,西南低涡得以相对增强,如降水中心发生在西南低涡内部时,西南低涡有填塞的可能,西南低涡一但形成在比较干燥的环境里也能维持。     

基于递归神经网络的多步预报方法

为了解决由多层前馈神经网络递推运算获得的多步预报存在的预报误差迭代累积问题 ,提出了基于局部递归神经网络的多步递归神经网络 (MSRN)模型 ,对时间序列进行了多步预报 .用模拟振动数据把MSRN模型用作单步和多步的预报能力 ,同经典的多层前馈神经网络进行了比较 ,并预报了天津石化总公司炼油厂大机组某测点振动的变化趋势 实践表明 ,用该方法进行多步预报误差小 ,并具有良好的预报能力 .