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基于KNN机器学习方法对青藏高原唐古拉地区表层土壤水热状况的模拟 总被引：1，自引：1，他引：0
利用唐古拉站2004—2012年气象观测资料,基于KNN算法,结合机器学习思想,建立了一个气象回归模型,模拟了2005年唐古拉地区表层土壤水热变化趋势,结合实测数据,将模拟值与观测值进行对比,并对模型模拟效果进行了评估。结果表明：KNN模型能够较好地模拟活动层表层土壤水热状况,各层土壤温度的模拟值与观测值的相关系数均在0.99以上,均方根误差在1.25 ℃以内;不同深度土壤水分的模拟值与观测值的相关系数均在0.95以上,均方根误差在0.02 m3?m-3以内。总体上,KNN模型能够对青藏高原多年冻土区唐古拉地区表层土壤水热状况进行较为精确地模拟,该模型对于青藏高原其他地区的适用性有待进一步研究验证。 相似文献
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基于TIGGE数据的五个单中心集合预报结果(CMA、CMC、ECMWF、NCEP、UKMO)构成的多中心超级集合预报系统的降水量预报,以及相应时段的实测降水量值,应用贝叶斯模式平均法(Bayesian Model Averaging,BMA)建立大渡河流域的BMA概率预报模型。通过CRPS、MAE、BS三种评价指标,对大渡河流域的BMA降水概率预报模型进行评价与检验,三种指标均显示BMA降水概率预报比原始集合预报具有更高的准确性,其中BMA模型的CRPS和MAE指标均值分别相比原始集合预报减少了31.6%和23.9%;分析模型权重参数,得出ECMWF对大渡河流域BMA降水预报贡献最大,即ECMWF对研究区域降水预报效果最好;模型对大渡河流域极端降水预报效果较差,常低估极端降水量。 相似文献
3.
短期气候预测的可预报性与不确定性 总被引：10，自引：0，他引：10
分析总结了近年来国内外短期气候预测业务、预测试验研究及可预报性研究的成果。指出无论用大气环流模式（AGAM）还是用统计方法，月平均环流预报与观测实况的相关系数均在0.2～0.3之间。用统计方法所作的气温预报水平与之相当，降水预报水平还要略低一些。季度预报大多依靠统计方法。近年来我国汛期降水预报水平有明显提高，但也只相当于相关系数0.2～0.3。用耦合环流模式（CGCM）积分作季度预报仅仅才开始试验。用各种模式作ENSO预报时表现出一定技巧，预报时效可达半年以上，但仍有春季预报障碍等问题。短期内气候预测业务可能仍然以统计方法为主。但必须大力开展气候系统机理的研究，并建立相应的模式。不了解气候变率形成的物理机制, 短期气候预测水平不可能有显著提高。 相似文献
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黑龙江省春季浅层(0～20cm)地温变化特征及预报 总被引：9，自引：4，他引：5
利用1981-2012年黑龙江省74个气象观测站的气温、0 cm、10 cm、20 cm地温春季(3-5月)逐日资料,分析了黑龙江省春季浅层地温、气温变化特征.结果表明:0 cm地温年际间波动大,全省平均1987年最低,2008年最高;全省变化存在明显的空间一致性;尽管气候变暖使1990年代以后春季0 cm地温偏低年出现相对减少,但是出现春季浅层地温偏低的年份比例仍超过三分之一,并具有南部、北部反向变化的特征,2005年以后南北差异有减小的趋势.各地3月份开始解冻,主要农区10 cm地温稳定通过6℃的日期主要集中在4月中下旬.以10 cm地温为预报量,利用黑龙江省逐日气温、20 cm地温资料建立春季浅层地温预报模型,回代和2013年预报检验平均绝对误差平均为1.05℃,绝对误差最大值为1.9℃,4月份的预报结果要好于3、5月,可以应用于业务指导. 相似文献
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多卫星遥感降水产品为无/缺资料地区的水文过程模拟提供了新的数据来源。结合地面高密度雨量站网,在中国典型暴雨区赣江流域定量评估两种TRMM降水产品(3B42V7和3B42RTV7)的精度,并通过耦合分布式水文模型CREST,探讨了水文模拟中TRMM卫星降水产品对地面观测降水的可替代性。研究表明:3B42和3B42RT与地面观测流域平均月降水相关系数达到0.9以上,偏差在5%以内,日尺度上相关性略差,偏差略有增加。同时设计2种水文模拟对比试验:情景I为静态参数,使用地面雨量站降水率定模型参数,采用卫星降雨验证模型;情景II为动态参数,采用卫星数据重新率定模型参数,再利用卫星降雨验证模型。对比结果表明:情景II中完全使用TRMM降水后模型效果明显改善,证明TRMM卫星数据在赣江流域具有替代地面站点观测的潜力,但需要重新根据卫星降雨率定模型。 相似文献
6.
依据石羊河流域中下游地区64个观测点30年（1978-2007）的地下水位观测资料,定量分析了地下水位的季节性动态特征和多年变化规律及其分布地带,将季节性动态划分为径流、开采、灌溉一开采、蒸发4种类型,多年动态划分为快速下降、缓慢下降和基本稳定3种类型。采用灰色理论建立了所有观测点地下水位的灰色残差修JEGM（1,1）预报模型并进行了预报。预报至2010年,石河河流域中下游地区的地下水位仍将处于不断下降过程,但下降幅度较1978-2007年有所减缓,部分地带地下水位可能趋于稳定。预报结果对于改善流域特别是下游民勤绿洲的生态与环境将起到积极的影响。 相似文献
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《西北地质》2016,(3)
石羊河流域位于河西走廊东部,是中国西北最发达的经济区域,也是甘肃省内水资源最紧张、用水矛盾最尖锐、生态环境不断恶化的地区之一。依据河西走廊石羊河流域中下游64个观测点1977~2015年地下水位观测点时间序列观测资料,在深入阐述研究区地下水位季节性及多年动态特征、类型和平面分布规律的基础上,利用Kendall秩次相关系数和Hurst指数分别分析了研究区地下水位的趋势性和持续性特征。根据计算数据,分析了研究区域地下水位下降的原因。结果表明:石羊河流域平原地带绿洲区和绿洲区外围地下水位的趋势性和持续性各不相同,地下水位的年均值与月均值都通过了显著性检验,呈不断的下降趋势,绿洲区地下水位下降幅度、下降趋势大于绿洲区外围,并具有较强的持续性,且绿洲区地下水位下降的持续性比绿洲区外围更强。 相似文献
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不同积云对流参数化方案对黑河流域降水模拟的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
使用NCEP-fnl再分析资料作为黑河流域高分辨率区域气候模式的初始场和边界场,利用该模式中常用的3种积云对流参数化方案:Grell,Bett-Miller(BM)和不采用积云对流参数化方案(NON)对黑河流域进行2000年1月1日至12月31日的积分试验,重点考察水平分辨率在3 km条件下不同积云对流参数化方案对黑河流域降水模拟的敏感性。结果表明:①卫星遥感反演的黑河流域的降水较观测台站降水偏少,卫星遥感反演日降水与观测台站日降水的相关系数达到0.34,相关系数通过99%置信度检验;②模式采用3种参数化方案都能够较好地模拟出年降水空间分布以及不同区域日平均降水随时间演变,与观测之间的相关系数都通过99%置信度检验;③对于黑河流域来说,在水平分辨率为3 km条件下区域气候模式采用Grell积云对流参数化方案较其他2种方案无论从空间和时间演变来说均更加接近观测。 相似文献
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自80年代末,在首都圈陆续建立了一批精密地温观测点(温度计的分辩率为0.0001℃),开展了地温前兆观测,积累了丰富的实测资料和一些典型震例.本文分析了首都圈地温观测的正常动态及影响因素.通过对典型震例的分析,研究了地温的地震前兆异常特征.地温前兆异常形态为阶变型、上升型和脉冲型;它的异常开始至发震时刻最短为28h,最长达1个月左右,皆属短临异常.它的异常幅度为正常日变幅度的几倍至十几倍,但温度的变化量不大,地震前异常累计值最大仅为0.12℃,可谓震前地温的微动态异常.综上所述,精密地温观测记录到了明显的地震短临前兆异常,它是一种比较有效的短临预报手段. 相似文献
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通过评估GPM计划三种日降水产品（IMERG-E、 IMERG-L和IMERG-F）和TRMM卫星、 两种日降水产品（TMPA 3B42和TMPA 3B42RT）在黄河源及其周边区域38个台站的适用性， 探究了五种产品探测精度和海拔高度及雨强的相关关系， 结果表明： 在与实测资料的一致性和偏差方面， GPM卫星产品要全面优于TMPA产品。在TRMM卫星产品中， 3B42产品明显优于3B42RT。五种产品的相关系数均表现出明显的从东南到西北递减的趋势， 均方根误差北部普遍低于南部。IMERG产品的探测率（POD）和探测成功率（CSI）都要普遍高于TMPA产品， 而误报率（FAR）则是TMPA 产品更低， 表现更好。五种产品均在个别台站出现了严重误报的情况， 这些台站主要分布在研究区的西北部。IMERG三种产品对于海拔高度的依赖程度具有很强的一致性， 而3B42RT产品对海拔高度几乎没有依赖。除3B42RT产品外， 其余四种产品的偏差均随雨强的增加而增大。在探测率方面， IMERG产品对小雨、 中雨和大雨的探测能力均优于TMPA产品。 相似文献
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冻结指数是某个地区冻结期长短和严寒程度的综合表征， 融化指数是某个地区融化期长短及正积温高低的综合度量， 冻融指数也是计算活动层厚度和季节冻结深度的关键参数， 并可用于多年冻土分布预报。利用雅鲁藏布江（雅江）流域中下游11个气象站点的逐日气温、 地面温度数据计算了1977 - 2017年大气及地面冻融指数， 并分析其时空变化趋势。结果表明： 雅江流域中下游近40年来冻结指数呈显著下降趋势， 大气冻结指数、 地面冻结指数、 大气融化指数、 地面融化指数多年变化范围分别为208.4 ~ 508.0、 136.9 ~ 371.0、 2 171.8 ~ 2 499.8、 3 350.2 ~ 4 315.2 ℃·d； 其气候倾斜率分别为-36.6、 -48.7、 90.7、 115.8 ℃·d·（10a）-1。雅江流域大气和地面冻结指数以海拔4 488.8 m的嘉黎最大， 海拔2 991.9 m的林芝最小； 大气和地面融化指数则以海拔3 560 m的泽当最大， 海拔4 488.8 m的嘉黎最小。流域内大气负温日数变化规律与地面负温日数变化趋势基本一致， 其气候倾向率分别是-6.28 d·（10a）-1和-5.57 d·（10a）-1。研究结果可为雅江流域冻土预报， 冻融作用所形成的冰缘地貌研究及其引发的地质灾害如冻融滑塌、 冻融泥流等灾害的监测与预防提供借鉴。 相似文献
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基于新疆阿勒泰地区5个国家气象站的逐日平均气温、 最高气温和最低气温气象数据， 利用一元线性回归、 9 a滑动平均等方法分析了该地区近52年极端气温的时空变化规律。结果表明： （1）阿勒泰地区平均气温、 平均最高气温、 平均最低气温均显著上升， 上升速率为0.40、 0.29、 0.58 ℃·（10a）-1； 秋、 冬季上升幅度最大。（2）极端最高气温、 最低气温极高值、 暖昼、 暖夜以不同的速率上升（增加）， 分别为0.19 ℃·（10a）-1、 0.58 ℃·（10a）-1、 1.45 d·（10a）-1、 3.37 d·（10a）-1。气温日较差以-0.29 ℃·（10a）-1的速率下降； 生长季长度呈上升趋势， 增加速率为3.31 d·（10a）-1。暖日、 暖夜在四季均呈上升趋势。除极端最高气温和生长季长度外， 其他指数均有50%以上的站点呈上升趋势。（3）极端最低气温、 最高气温极低值分别以0.68、 0.48 ℃·（10a）-1的速率上升； 冷昼、 冷夜、 冰日、 霜日均呈下降趋势， 减少速率分别为-1.57、 -3.69、 -1.79、 -4.40 d·（10a）-1。仅冷夜、 霜日两个指数在所有站点显著下降。（4）冷指数的减小幅度大于暖指数的增大幅度， 夜指数的减小幅度大于昼指数的增大幅度。 相似文献
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黄河源区白河基流分割方法适用性分析 总被引：3，自引：0，他引：3
基流是黄河径流的重要补给来源， 对源区水资源规划和生态环境建设具有重要作用。以黄河源区白河流域为研究区， 利用唐克水文站1981 - 2015年的实测日径流资料， 采用常用的5类12种数值模拟法， 进行基流分割并比较分析其适用性。结果表明： 12种方法估算的基流指数（Baseflow index， BFI）差异明显， Lyne-Hollick滤波法计算的BFI值最大， 为0.91； 加里宁法计算的BFI值最小， 为0.39； Eckhardt滤波法的标准差和极值比最小， 稳定性最好； 加里宁法的标准差和极值比最大， 稳定性最差； 对1992年（丰水年）日径流过程进行分割， Chapman滤波法、 Chapman-Maxwell滤波法和加里宁法的基流过程线平滑缓慢， 更符合实际情况； Boughton-Chapman滤波法、 BFI法和HYSEP法基流模拟效果较好， Nash-Sutcliffe效率系数高于0.87， 决定系数接近0.9， 平均相对误差小于10%。综合比较， 认为Boughton-Chapman滤波法、 BFI法是白河流域较为适宜的基流分割手段。 相似文献
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4种再分析气温资料在羌塘国家级自然保护区的适用性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用1979 - 2018年羌塘国家级自然保护区边缘的3个气象站点狮泉河（西部）、 申扎（中部）和安多（东部）的观测气温（OT）， 与ERA-Interim（ET）、 NCEP/NCAR（NT1）、 NCEP/DOE（NT2）和JRA-55（JT）4种再分析气温资料， 从年际变化和年变化两方面采用多年气温变化趋势、 均方差、 相关性等参数方法在羌塘自然保护区进行了适用性研究。结果表明： 从多年平均气温年际变化来看， 4种再分析资料在狮泉河（西部）的适用性较差， JRA-55资料在安多（东部）和申扎（中部）的适用性较好， 且冬季再分析气温资料与观测气温的相关性好于夏季； 从多年平均气温年变化来看， 均表现为冬季（1月或12月）最低， 夏季（7月或8月）最高的“单峰型”变化。综合来看， JRA-55资料在羌塘自然保护区的适用性较好， ERA-Interim对多年气温趋势变化表现不准确， NCEP/NCAR和NCEP/DOE与观测气温相比显著偏低。 相似文献
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辽东湾是我国冰情最严重海域,每年冬季都会受到海冰的显著影响,冰情预测评估可为辽东湾涉海活动提供防冰抗冰的技术依据。建立气温-水温-冰情的相关性,结合便于获取的现场高精度连续气象数据和高精度冰情预测模型,可实现局地小尺度的冰情快速预测评估。基于2017—2018年冬季辽东湾东岸红沿河附近海域实测气象-水温-冰情同步观测数据,结合辽东湾大尺度整体冰情（浮冰面积）,推演局地气温、水温与不同尺度冰情评价参数（浮冰范围与冰厚）的相关关系,提出基于不同气温区间的气温变化规律的冰底热通量选取方法,进而建立适用于辽东湾的气温-水温-冰情评估方法。相关性分析结果显示：观测点气温与水温存在明显相关性;浮冰范围与气象数据存在明显相关性,临界温度为 -5 ℃的累计负气温能很好拟合本年度盛冰期浮冰范围。基于HIGHTSI进行数值模拟后发现：水温与块体积法计算冰底热通量时,冰水间的热传递系数取2.2×10-5是可行的;水温对冰情的影响表现在海冰冰厚最大值与冰期长短。为弥补辽东湾其他海域因缺少实测海水温度观测数据欠缺、冰底热通量选取不准选取导致的冰情模拟预测评估困难的问题,本文依据水温与气温的相关性,将水温随气温变化划分为结冰区（气温小于-10 ℃时水温维持冰点附近）、过渡区（气温为-10~-5 ℃时水温处于-1.4~-0.4 ℃）、融冰区（气温高于-5 ℃时水温随气温的增大逐渐增大）,进而提出适用于辽东湾所有海域的冰底热通量计算方法和冰情评估方法。 相似文献
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气象驱动数据质量是影响流域水文过程模拟精度的一个重要因素。基于新疆额尔齐斯河流域及周边区域8个气象站记录的数据,对ERA-Interim再分析资料和中国区域地面气象要素驱动数据集（CMFD）在流域的适用性进行了评价,并对比了ERA-Interim和CMFD气象要素年均值在流域的空间分布。结果表明：ERA-Interim和CMFD记录气温、相对湿度、向下短波辐射和向下长波辐射数据与观测数据具有较高的一致性,但降水和风速数据与观测数据的一致性比较差。小时尺度上ERA-Interim记录的气温、相对湿度、降水量、向下短波辐射准确度略高于CMFD数据,而日尺度上CMFD记录的所有气象要素的准确度均高于ERA-Interim数据,结合Noah-MP模型的模拟结果,认为CMFD数据在新疆额尔齐斯河流域的适用性整体优于ERA-Interim数据。从两种驱动数据获取的流域气象要素空间分布来看,ERA-Interim和CMFD获取的年平均气温、风速、相对湿度、降水量、向下长波辐射在流域空间具有高度一致性,但向下短波辐射空间分布差别较大。 相似文献
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2015年夏季南疆地区高温冰雪洪水特征 总被引：3，自引：2，他引：1
2015年7月中旬开始至8月初,新疆地区受东移的伊朗高压控制,新疆南疆塔里木河流域及其周边区域遭遇历史同期罕见高温天气.南疆地区和天山山区7月平均气温分别为27.9℃、17.8℃,较常年分别偏高2.3℃、2.6℃,偏高幅度均居历史同期第一位;南疆及天山山区共计42站7月平均气温突破同期历史极值,使该地区从高空到地面不同高度气温都同时升高.0℃层高度都高于雪线高度,导致南疆多条河流发生冰雪消融性洪水,造成不同程度的洪水灾害.此次由高温天气产生的多条河流冰雪消融性洪水,由于具有充足的水热因子,致使南疆多条河流超过警戒流量和保证流量.尼雅河出现有实测资料以来第2位的洪水,阿克苏库玛拉克河发生有实测资料以来第3位的洪水;发生洪水的河流范围之广、持续时间之长历史罕见,叶尔羌河、玉龙喀什河、喀拉喀什河超警戒流量持续时间在半个月以上,叶尔羌河达到25 d.通过对历年冰雪消融性洪水资料分析,洪峰流量和日流量（洪量）与高空温度有较好的相关性,由此建立冰雪消融性洪水预报模型,应用在2015年夏季洪水预报中取得明显的效果,对于今后预报此类洪水提供了有益的借鉴. 相似文献
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利用1961 - 2017年青海省43站逐日最低气温观测资料， 依据区域持续性低温事件判识标准， 提取历史上61次典型事件， 对影响该类事件的环流演变和前兆信号进行分析。结果表明： 事件发展中北半球极涡经历分裂 - 收缩增强的变化过程， 中高纬自西向东逐渐发展为“正 - 负 - 正”异常波列状分布； 事件发生当日， 大西洋地区、 乌拉尔山及西伯利亚地区高度场异常偏高， 东亚大槽偏深， 利于自极地南下的冷空气在西欧上空堆积并沿纬向西风急流路径向东传播影响东亚地区。进一步分析表明， 当出现该类事件时， 中高纬地区存在三个关键影响区， 其中乌拉尔山关键区高度场正异常同此类事件的联系最紧密。 相似文献
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基于2000 - 2014年新疆伊犁地区不同海拔区域观测的冻融期内的冻土、 积雪和气象数据， 应用相关性分析和回归分析方法， 分析该地区季节冻土沿海拔的分布规律， 以及气温、 积雪对季节冻土特征的影响。结果表明： 伊犁地区表层土壤存在着每年11月份开始结冻， 于次年4月份完全融化的周期性变化。每个周期内土壤冻结时长随海拔以4 d·（100m）-1的趋势增加， 土壤最大冻结深度随海拔以3.9 cm·（100m）-1的趋势增加。土壤冻结时长与冻结期的平均气温具有显著负相关关系， 相关系数为-0.98（P<0.05）。土壤冻结日数与积雪覆盖历时呈正相关关系， 土壤的最大冻结深度与最大雪深呈负相关关系。随着海拔升高， 温度递减， 导致伊犁地区土壤最大冻结深度和土壤冻结日数整体呈现增加趋势。但在海拔相对较高的地区， 由于相对较厚积雪的影响， 出现土壤最大冻结深度随海拔升高而减小的反常现象。研究结果可为新疆伊犁地区季节冻土的分布对气候变化的响应研究提供支持， 帮助研究区域生态规划和水资源管理， 为农业发展制定适应气候变化对策。 相似文献