动态时变参数方法在云量精细化预报中的应用研究     

杜晖  殷启元  贾晓红  姬雪帅  尚可政  尚子溦  曾瑛 《热带气象学报》2020,36(6):834-845

利用2008年1月—2013年12月以及2017年1—11月全球天气预报系统（GFS）预报场资料,采用自适应线性最小二乘回归（LS）和自适应递推卡尔曼（Kalman）滤波两种动态时变参数方法,建立了河套周边地区0~168 h预报时效的总云量精细化预报,并与GFS模式直接输出的总云量、线性预报模型逐步回归预报方法得到的总云量以及非线性预报模型BP神经网络和最小二乘支持向量机回归方法（LSSVM）得到的总云量进行了对比,结果如下:（1）相比GFS模式直接输出的总云量,LS、BP神经网络、LSSVM得到的总云量与实况值的平均绝对误差均明显减小。LS方法误差最小,LS方法的年MAE均在20%~25%,且随着预报时效的延长,改进效果越大。LS方法、多元逐步回归方法、BP神经网络、LSSVM四种方法在6—8月的改进效果最大。（2）LS方法预报的总云量与实况云量的相关性最好,即使168 h预报时效的相关系数依然在0.64以上,远高于其他几种模型的预报结果。（3）LS方法能够明显地提高少云和多云天空状况下预报的击中率,且最优（少云击中率平均提高24 %,多云击中率平均提高34 %）。（4）自适应递推Kalman滤波方法存在预报滞后现象,改进效果不明显。   相似文献   

全天空成像仪云量计算方法的改进     

周文君  ;牛生杰  ;许潇锋 《南京气象学院学报》2014,(3):289-296

全天空成像仪（total sky imager 440,TSI-440）可以实现白天全天空云量的持续自动监测,时空分辨率较高,得到的云量计算结果更精确.首先介绍了TSI-440的基本原理和资料格式,并基于太湖地区2008年5-10月的TSI-440资料及无锡站地面观测资料,采用统计方法详细地分析了不同天气情况下图像的成像特征及云量的计算误差.结果发现：图像的成像特征与能见度密切相关,红蓝比值随着能见度的减小而增大.另外,仪器在处理阴天图像及复杂天空（多云）图像时,易造成一定的云量计算误差.针对上述问题,本文通过直方图分析,重新选定了红蓝比阈值（晴空点阈值0.62,云点阈值0.66）,基于新阈值计算的云量结果较仪器自带的处理结果更为准确,减小了因天气状况不同而产生的云量计算误差.  相似文献   

夏季硫酸盐和黑碳气溶胶对中国云特性的影响   总被引：1，自引：2，他引：1  

尚晶晶  廖宏  符瑜  杨青 《热带气象学报》2017,33(4):451-466

利用WRF-Chem（Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry）模式研究2006年8月1日—9月1日中国区域硫酸盐和黑碳气溶胶对云特性的影响。模式验证利用了卫星和地面观测的气象要素、化学物质浓度、气溶胶光学特性和云微物理特性。模式性能评估表明该模式能较好地抓住气象要素（温度、降水、相对湿度和风速）的量级和空间分布特征。通过与地面观测和MODIS卫星数据对比发现,尽管模式模拟还存在偏差,但还是能较好模拟出气溶胶物种的地表浓度、气溶胶光学厚度（AOD）、云光学厚度（COD）、云量（CLDF）、云顶云滴有效半径（CER）和云水路径（LWP）。通过两个敏感性试验（分别增加二氧化硫和黑碳排放量至控制试验排放的3倍）与控制试验的对比发现硫酸盐比黑碳更易成为云凝结核,在中国东部云顶云滴数浓度和其它云特性参数对二氧化硫排放增加的响应均从北向南呈递增,这与地面湿度分布有关。云滴有效半径对硫酸盐气溶胶的响应符合气溶胶第一间接效应的定义,即硫酸盐气溶胶增多,云滴数浓度增加,云滴有效半径减少,但是对黑碳气溶胶的响应在各区域不尽相同。还发现黑碳对云量的影响远大于硫酸盐,主要原因是由于黑碳气溶胶直接辐射效应（对太阳光的吸收）导致的云的“燃烧”作用。   相似文献   

天空云量预报及支持向量机和神经网络方法比较研究   总被引：11，自引：2，他引：11  

熊秋芬  胡江林  陈永义 《热带气象学报》2007,23(3):255-260

使用支持向量机和人工神经网络两种方法,分别建立了天空云量的预报模型。利用2001年5月1日～2004年12月31日的武汉市地面、高空观测值及欧洲中心的24小时预报场等资料,通过按不同比例随机抽取样本进行交叉验证的方法,分析了SVM和ANN模型的预报能力和鲁棒性;然后再用全部样本资料建立预报模型,来预报2005年1月1日～5月31日武汉市天空云量。交叉验证和实例预报的结果显示：虽然SVM和ANN模型都表现了较好的预报能力,但SVM的预报能力高于ANN方法,且在计算速度上有ANN无法比拟的优势。  相似文献   

上杭县日照时数的气候变化特征     

黎笑玲  黎洛丝 《气象研究与应用》2015,36(Z1)

对上杭国家基本气象站1981～2010年近30a的日照时数的年、季和月变化特征及与总云量的关系统计分析,结果表明:(1)上杭县30a日照时数总体呈减少的趋势,其趋势变化率为-24.6h/10a,约每年减少2.5h,80年代后期到90年代初期减少明显.(2)春、秋季日照时数呈增长趋势,冬季日照时数略有减少,夏季日照时数减少最为明显.(3)1～3月日照时数为减少趋势,4～7月日照时数为增加趋势,7月达到全年最高值.(4)总云量是影响日照时数的一个重要因素,但不是唯一的,日出日落时间也是影响日照时数重要因素之一.  相似文献   

曲靖市降水量和低云量的时空变化特征研究     

李矜霄  何萍  保桃  李宏波 《云南地理环境研究》2013,25(2):95-100

利用曲靖市城市和郊区1974～2011年38年的降水量、低云量等气象资料,对资料进行分析后得出其日变化、月变化、年变化规律,并对城市和郊区进行对比分析,同时对曲靖市降水量和低云量的影响因子进行了灰色关联度分析。结果表明:城市一天中夜晚城市降水量比白天多,14时低云量在一天中最大,降水量和低云量月变化都是夏秋季节多冬春季节少,降水量总体呈下降趋势,低云量的年变化趋势总体上升趋势。城市和郊区对比分析发现降水量的日变化是白天城市多,夜晚郊区多,年降水量城市和郊区差别越来越小,最近8年市区降水量超过郊区;城市和郊区低云量对比分析发现日变化是08时和20时前后都是城市少于郊区,而14时前后城市多于郊区,低云量的年变化是,前20年是城市少于郊区,近18年是城市反而多于郊区。对降水量和低云量影响最大的自然因子是年平均风速,人为因子是非农业人口,且人为因子比自然因子的影响更大。  相似文献   

1960~2012年中国地区总云量时空变化及其与气温和水汽的关系     

符传博  丹利  冯锦明  彭静  营娜 《大气科学》2019,43(1):87-98

基于我国地区543个地面气象台站观测的总云量、平均气温和相对湿度日均值资料,采用正交经验函数（EOF）、气候倾向率和线性趋势分析等方法,研究了1960~2012年总云量的时空变化特征及其与气温和水汽的关系。结果表明:（1）我国地区总云量呈南多北少的带状分布特征,最大值在四川盆地（82%）。近53年来总云量气候倾向率为-0.8%（10a）-1,趋势系数为-0.68,通过了99.9%的信度检验。（2）总云量季节变化特点明显,夏季最多,春秋季次之,冬季最少,其中春季、夏季和秋季有显著的下降趋势。（3）EOF分解的前两个模态表明总云量不仅具有一致减少的变化特征,还具有明显的区域差异。以此同时,平均气温和相对湿度不论在总体变化趋势、地区差异、还是时间演变上,均与总云量保持较高的一致性,进一步证明总云量的变化与气温和水汽有密切关系。  相似文献   

957—2008年陕西云量分布与变化趋势分析     

董文乾  张社岐 《陕西气象》2012,(2):13-17

利用陕西6个基准气象站1957—2008年地面云量资料,分析总云量和低云量时空分布和变化趋势。发现:陕西云量呈南多北少、从北向南渐增的气候特征,总云量汉中最多(7.2成)、绥德最少(4.7成)、低云量安康最多(2.7成)、定边和绥德最少(1成);总云量最多月份北部早于南部,定边6月、绥德和洛川7月、西安9月、汉中和安康在9月和10月;低云量陕北最多月份出现在8月,而关中陕南最多在9月;关中、陕南总云量季节变化呈夏秋季双峰型;总云量在1975年、低云量在1964年分别达到最多,二者同时在1996年最少;52a来总云量和低云量均呈减少趋势,总云量约减少了0.3成,而低云量从20世纪50、60年代的2.3成减少为1.0成;低云量减少趋势明显,80年代至90年代中期低云量减少最为显著;90年代后期以来总云量有增加趋势,而低云量变化不明显。

  相似文献   

南海及周边地区云量分布及低云量与南海海温的关系   总被引：3，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

张亚洲 《气象科学》2012,32(3):260-268

利用国际卫星云气候计划提供的月平均云气候资料集,分析了南海及周边地区云量的分布特征,并进一步研究了低云量与南海海温的关系。结果表明:(1)南海及周边地区总云量分布存在显著的季节性差异特征。(2)低云主要分布在南海海区,中云为华南地区,而高云则主要位于靠近赤道区域。(3)低云受海表温度影响较大,而中高云则主要与强对流相对应。低云主要分布于南海海表冷水中心南侧的暖水区内的温度梯度区,其高值区分布与海表温度梯度分布基本一致,海表温度梯度的大小与高值中心的低云量成正比。(4)低云量高值中心位置与水平海温梯度区两侧基本一致,高温暖水受西边界强迫上升在海表层辐合,有利于低云的生成。  相似文献   

热带地区云量日变化的气候特征   总被引：3，自引：0，他引：3  

刘奇  傅云飞 《热带气象学报》2009,25(6):717-724

利用国际卫星云气候计划（ISCCP）1984—2003年共20年云量资料,统计分析了热带地区的云量日变化特征,研究结果表明,云量峰值时间和变化幅度在全球的分布都较为均匀,而海陆差异明显。高云和低云在变化机制上相对独立,其云量日变化并非同步。全球云量日变化由4类基本形式组成,分别为洋面高云型、陆面高云型、洋面低云型和陆面低云型。高云日变化与地表辐射加热状况密切相关,其形式在洋面和陆面类似,均为早晨出现云量最小值而午后到达云量峰值。相比于洋面,陆面高云的峰值在夜间持续时间较长,可发展至更为稳定深厚的云系。低云多在局地5时附近出现云量峰值,18时左右达到云量极小值,其中陆面低云在12时出现第二峰值。  相似文献