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聚类分析在人工增雨效果检验中的应用 总被引：16，自引：1，他引：16
在前人研究工作的基础上，对非随机区域历史回归试验进行了改进，提出了一种新的试验方案——基于聚类的浮动对比区历史回归人工增雨效果统计检验方法（CA-FCM方法），并与浮动对比区历史回归统计检验方法（FCM方法）进行了比较。通过对河南省春季6次作业进行评估得出：由于CA—FCM方法采用了聚类分析，提高了对比区和影响区的相关系数，及引入了整层大气可降水量作为协变量，所以提高了作业区自然降水量估计值的准确性，比FCM方法有更高的效果评估效率。 相似文献
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本文根据全省污染监测资料及1981—1989年1、4、7、10月850hPa环流图,应用分级聚类方法进行客观分型,共得23型,并区分了高、中、低三种污染天气型。为检验其客观分型的可靠性,本文应用拉格朗日K模式,输入全省及周边站点气象资料及实际污染源资料进行数值计算,模拟各级污染型下SO_2浓度的分布,检验证明了分级聚类结果的可靠性。 相似文献
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根据江苏省污染监测资料及1981~1989年1、4、7、10月850hPa环流图,应用适合于类别样本呈超球分布的两种聚类算法构成分级聚类方法,共得23型。并区分了高、中、低三种污染天气型,分型结果具有清晰的天气气候学意义,为检验其客观分型的可靠性,本文首先运用探索性数值分析中的盒形图方法对其进行统计学检验,进而应用拉格朗日K模式,输入全省和周边站点气象资料以及实际污染源资料进行数值计算。模拟各级污染天气型下SO_2浓度的分布。对分型结果作动力学检验,动力学及统计学检验均证实了分型有效性扣代表性。 相似文献
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集合预报在数值天气预报体系中具有重要地位，因此如何有效提取集合样本信息以提高集合预报技巧一直是一个重要课题。基于中国全球集合预报业务系统（GRAPES-GEPS）的500 hPa高度场集合资料开展对环流集合预报的分类释用方法研究，并对集合聚类预报结果进行了检验分析。通过在传统Ward聚类法中引入动态聚类的“手肘法”方案，发展了环流集合预报分类释用方法。针对该方法的个例分析表明，对于中国中东部地区环流集合预报的聚类释用方法能够有效地划分出最有可能发生的环流形势类型并提供发生概率。确定性预报综合检验结果显示，集合预报聚类结果中发生概率最高的集合大类相对于集合平均的预报技巧有明显提升，并随着预报时效的延长提升更明显。总体来看，通过集合预报的分类释用方法划分环流形势类型可以为天气预报提供参考依据，具有实际应用价值。 相似文献
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使用祁连山北坡中段和东段5—9月面雨量和水文资料，运用非随机人工增雨试验中的序列检验、区域对比、区域双比和区域回归等4种数理统计效果检验评估方法，对2010—2020年在祁连山北坡东段开展的人工增雨作业效果进行检验评估。试验发现：4种效果检验评估方法均证明祁连山北坡东段开展的人工增雨试验为正效果，其中区域对比、区域双比、区域历史回归试验效果检验通过了显著性水平α≤0.10的显著性检验；通过对4种评估检验方法分析，区域历史回归试验方法使用的样本容量较大，避免了人为选择历史相似天气容易引入众多主观偏倚和争议的操作程序，产生的假效果相比其他试验最小、功效最高，可作为最终评估结果，祁连山北坡东段2010—2020年平均相对人工增雨效果为26%。进一步评估了祁连山北坡东段2010—2020年开展大规模人工增雨对石羊河流域生态环境改善的影响， 分析发现：石羊河年平均径流量增加了124.6%、民勤蔡旗断面年平均下泄水量增加了124.3%、民勤盆地地下水位上升了2.46 m，干涸近半个世纪的青土湖水域面积持续增大。 相似文献
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按照土壤水分自动站业务化检验标准对云南2010年建立的20个土壤水分自动站观测值进行了业务化检验,其中17个站点通过业务化检验。为评估业务检验合格站点的数据质量,对检验时段人工对比观测数据进行分析,由于检验时段多分布在雨季,大部分土壤层观测数据的样本标准差较小,导致检验后干季时的土壤自动站与人工观测结果误差较大。将各站点的土壤体积含水量绝对误差转换成土壤相对湿度误差后,土壤相对湿度误差值大于等于10%的土层占有效检验总数的24.4%;误差值小于6%的只占总数的41.2%。分析认为当前土壤水分自动站业务化检验的评判标准值得商榷和论证。 相似文献
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基于高分辨率数值模式的特点,为了弥补传统站点对站点等检验方法的不足,采用基于目标诊断的空间检验方法 MODE,对上海快速更新同化系统预报的2014年3月19日强对流降水和冰雹雷达回波进行了客观检验。该方法通过在空间场中识别目标,综合考虑了空间位置、形状、面积等多种因素,采用模糊逻辑算法计算预报和观测目标的相似度。结果表明,MODE在高分辨率数值模式检验中比传统方法具有明显的优势,尤其针对雷达回波的检验有较高的实际应用价值。同时讨论了MODE方法卷积平滑半径参数的选取对高分辨模式检验结果的影响。 相似文献
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为评估从数值预报、客观方法到主观预报产品各环节对天气预报准确率的贡献,研发了天气预报全流程检验评估程序库(Meteorological Evaluation Program Library,简称为MetEva)。MetEva以检验算法的全流程覆盖和检验结果的可对比性为目标,采用包含基础层和功能层的分层架构,基于统一的数据结构,设计了模块化的检验计算流程。围绕数据读取、数据合并与匹配、样本选取、样本分组、检验计算和结果输出等6个主要步骤,MetEva提供了6类400项功能函数。MetEva集成了5类54种检验算法,涵盖了大部分世界气象组织推荐和国内业务规范要求的检验算法,并对其计算流程进行改进,同时采用矩阵计算方式和并行算法来提升检验程序的计算效率。以温度和降水预报的检验评估为例,简要说明了MetEva的功能和使用方法,展示了MetEva在精细化检验评估方面的应用价值。该程序库已开源发布,可有效支撑全国各级气象部门开展天气预报全流程检验评估工作。 相似文献
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C. S. Yao 《Theoretical and Applied Climatology》1997,57(1-2):111-118
Summary In this paper, a new method of cluster analysis incorporating a statistical test, was proposed in order to decide whether to accept or reject the assumption of a numerical classification of climate according to a
2 test. On the basis of normality of errors, the
2 test has been derived from the variance of the Euclidean distance or from that of the reduced distance.This new method of cluster analysis consists of uniform clustering and central clustering. The former is adapted to a more detailed numerical classification of climate, while the latter is appropriate for the large-scale numerical classification of climate. Examples of calculation and application of this new method of cluster analysis are presented in order to illustrate calculations undertaken in the processes of climate classification. 相似文献
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统计学是目前农业气象工作中最有效并广泛应用的研究工具,农业气象统计比一般生物统计和气象统计有着更广泛的内容和应用更复杂的特点。统计方法被广泛应用于农业气象试验数据处理与监测评估和农业气象预报中,其中有统计假设检验、分布函数、相关和回归分析、聚类分析、小波分析、经验正交函数分解、灰色关联分析、时间序列分析、人工神经网络等,每种统计方法都有自身的优点和不足。统计方法在农业气象中的运用,取得了许多成果,但也存在不足。今后,应结合农作物生长发育的机理,深入理解各种统计方法的数学原理,加强统计方法应用的规范性,以减少应用统计方法解决农业气象研究问题中常出现的简单照搬、应用盲目的现象;应强化假设检验在农业气象试验数据分析方面的应用、概率密度和分布函数的适用性等方面的研究,加强相关和回归分析方法应用的数据独立性检验,注意灰色关联分析法、人工神经网络法和回归分析法等不同预测方法应用结果的比较,为统计方法在农业气象中的规范化应用提供参考。 相似文献
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Coupling of a Regional Climate Model with a Crop Development Model and Evaluation of the Coupled Model across China 总被引：1，自引：0，他引：1
Jing ZOU Zhenghui XIE Chesheng ZHAN Feng CHEN Peihua QIN Tong HU Jinbo XIE 《大气科学进展》2019,36(5):527-540
In this study, the CERES(Crop Estimation through Resource and Environment Synthesis) crop model was coupled with CLM3.5, the land module of the regional climate model RegCM4. The new coupled model was named RegCM4_CERES; and in this model, crop type was further divided into winter wheat, spring wheat, spring maize, summer maize, early rice, late rice,single rice, and other crop types based on each distribution fraction. The development of each crop sub-type was simulated by the corresponding crop model separately, with each planting and harvesting date. A simulation test using RegCM4_CERES was conducted across China from 1999 to 2008; a control test was also performed using the original RegCM4. Data on crop LAI(leaf area index), soil moisture at 10 cm depth, precipitation, and 2 m air temperature were collected to evaluate the performance of RegCM4_CERES. The evaluation provided comparison of single-station time series, regional distributions,seasonal variations, and statistical indices for RegCM4_CERES. The results revealed that the coupled model had an excellent ability to simulate the phonological changes and spatial variations in crops. The consideration of dynamic crop development in RegCM4_CERES corrected the wet bias of the original RegCM4 over North China and the cold bias over South China.However, the degree of improvement was minimal and the statistical indices for RegCM4_CERES were roughly the same as the original RegCM4. 相似文献
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高性能并行计算,一直是气候系统模式研究中的重要科学前沿。然而,随着计算机技术的发展,计算机体系结构越来越复杂,以及气候系统模式本身的复杂性使得开发高性能气候系统模式成为一个难题。采用了一种全新的并行程序设计方法:基于针对气象科学中的计算特点发展出的领域编程框架J-Earth,构建了高性能并行大气环流模式H-GAMIL。在对原模式GAMIL分析和解构以后,结合J-Earth的特点,采用面相对象的编程方式,对H-GAMIL进行重构。重构后的H-GAMIL具有现代软件标准化模块化的特点,并具有自动二维剖分、MPI(Message Passing Interface)和Open MP(Open Multi-Processing)混合并行实现、并行输出等新功能。解决了原模式一维剖分受到处理器限制,串行IO等问题。在此基础上,本文对H-GAMIL进行了并行效率测试,结果显示,模式水平分辨率为1°(纬度)×1°(经度)时,可使用上千处理器核,并行效率达40%以上且负载平衡达70%。测试结果表明了H-GAMIL具有较好的并行效率和可扩展性;同时对H-GAMIL模拟性能进行对比分析,其结果表明H-GAMIL保持了原模式的守恒性,并且具有与原模式相当的模拟性能,能够满足气候研究的计算需求,达到实用程度。 相似文献
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非随机化人工增雨作业功效数值分析和效果评估 总被引：2，自引：1，他引：1
用自然复随机化方法对北京市人工增雨作业非随机化试验进行功效数值分析.结果表明不同统计检验方案功效差别较大,序列试验功效最差,当作业样本数较多时对比试验功效较高,其次为区域历史回归试验和双比分析方案,当作业样本数较少时区域历史回归试验功效比其他两种方案更高.功效与增雨效果、历史样本数、作业样本数都有关系,当作业样本数或历史样本数增多时,功效都会增大,但是增大的程度会随着样本数目的增多而趋缓.分类统计不一定可以提高检验功效值,要采用分类统计方案首先就要保证分类后的作业样本数下的功效值大于合并后作业样本数下的功效值.在综合分析影响功效的各种因素基础上选择区域对比试验、双比分析和区域历史回归试验对北京市2002～2007年人工增雨作业进行效果总评价,结果均表明相对增雨效果在10％左右,采用复随机化方案进行显著度检验,结果表明3种方案下显著度水平均达0.05. 相似文献