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基于贝叶斯非齐次隐马尔科夫模型的京津冀日降雨模拟研究
被引量：
1
1
作者
陈子浩
闫磊
+3 位作者
董旺
孙健
宋立冬
谢笑添
《水文》
北大核心
2025年第3期48-53,100,共7页
隐马尔科夫模型(HMM)在降雨模拟中未能考虑影响降雨动态变化的外部因素。引入贝叶斯非齐次隐马尔科夫模型(Bayesian-NHMM)来考虑影响降雨的外部因素,如降雨季节性特征和大尺度大气环流因子。对京津冀地区1979—2018年6—9月内日降雨进...
隐马尔科夫模型(HMM)在降雨模拟中未能考虑影响降雨动态变化的外部因素。引入贝叶斯非齐次隐马尔科夫模型(Bayesian-NHMM)来考虑影响降雨的外部因素,如降雨季节性特征和大尺度大气环流因子。对京津冀地区1979—2018年6—9月内日降雨进行模拟与预测,考虑东亚夏季风指数(EASM)、太平洋年代际振荡(PDO)、印度洋偶极子(IOD)、北大西洋涛动(NAO)、厄尔尼诺指数(ElNiño)和南方涛动指数(SOI)等多个大尺度大气环流因子的影响,引入降雨季节性特征来表征京津冀6—9月日降雨的年内变化,以期提升模型的性能。结果表明:(1)Bayesian-NHMM模型表现优于传统的HMM模型。(2)降雨季节性特征和南方涛动(SOI)是京津冀日降雨动态变化的主要外部影响因子组合。(3)引入降雨季节性特征后,Bayesian-NHMM模型更有效地识别出京津冀地区日降雨的季节性变化规律。Bayesian-NHMM模型可以显著提升京津冀地区日降雨的模拟和预测精度。
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关键词
大尺度大气环流
因子
Bayesian-NHMM
日降雨预测
季节性特征
京津冀
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职称材料
我国西南地区干湿季降水的主模态分析
被引量：
28
2
作者
张武龙
张井勇
范广洲
《大气科学》
CSCD
北大核心
2014年第3期590-602,共13页
利用我国西南地区26个台站降水资料，通过经验正交函数（EOF）分解的方法，分析了1980~2009年该地区干季（10～4月）和湿季（5～9月）降水的主模态。我国西南地区干季降水的时空变化存在两种主模态，它们分别可以解释总方差的22．4％和1...
利用我国西南地区26个台站降水资料，通过经验正交函数（EOF）分解的方法，分析了1980~2009年该地区干季（10～4月）和湿季（5～9月）降水的主模态。我国西南地区干季降水的时空变化存在两种主模态，它们分别可以解释总方差的22．4％和15．6％。第1主模态为全区一致型，具有准两年周期振荡的年际变化特征；第2主模态为东南一西北反向型，从20世纪90年代中期至21世纪初呈现2～3年的变化周期。我国西南地区湿季降水的时空变化存在三种主模态，它们分别可以解释总方差的17．1％，13．8％和11．1％。第1主模态为全区一致型，20世纪90年代初期具有较强的2～4年周期；第2主模态为经向偶极子型分布，并具有显著的4年周期；第3主模态为纬向偶极子型分布，具有2～4年的年际变化信号。进一步利用NCEP／NCAR再分析资料以及美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的海表面温度（SST）资料，通过合成分析和回归分析的方法探讨了与干湿季降水各主模态对应的大尺度大气环流和海温状况。我国西南地区干季降水第1主模态与北极涛动（AO）有明显的正相关关系，对应的大气环流和海温状况表现为高纬北冰洋与中纬度地区上空高度场的反向异常分布，北大西洋和北太平洋海温低纬与中高纬的偶极子型异常分布；第2主模态与中高纬欧亚大陆上空高度场经向偶极子型异常分布有关，中纬度北太平洋的海温异常与该模态具有紧密的联系。我国西南地区湿季降水第1主模态与北大西洋涛动（NAO）显著负相关，对应的大气环流和海温状况表现为北大西洋上，高纬度与中纬度地区上空高度场的偶极子型异常分布，海温从低纬到中高纬的三极子型异常分布；第2主模态受欧亚大陆上空高度场经向三极子型异常分布影响，并与北太平洋海温异常的一致型分布有关；第3主模态可能与E1 Nifio Modoki有关，同时受到南亚高压的影响，赤道太平洋海温的纬向三极子型异常分布对该模态具有一定的潜在预报意义。
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关键词
干湿季降水
主模态
经验正交函数分解
大尺度大气环流
海温
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职称材料
题名
基于贝叶斯非齐次隐马尔科夫模型的京津冀日降雨模拟研究
被引量：
1
1
作者
陈子浩
闫磊
董旺
孙健
宋立冬
谢笑添
机构
河北工程大学水利水电学院
河北工程大学河北省智慧水利重点实验室
哥伦比亚大学
出处
《水文》
北大核心
2025年第3期48-53,100,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51909053)
水利部京津冀水安全保障重点实验室开放基金项目(IWHR-KLWS-202305)。
文摘
隐马尔科夫模型(HMM)在降雨模拟中未能考虑影响降雨动态变化的外部因素。引入贝叶斯非齐次隐马尔科夫模型(Bayesian-NHMM)来考虑影响降雨的外部因素,如降雨季节性特征和大尺度大气环流因子。对京津冀地区1979—2018年6—9月内日降雨进行模拟与预测,考虑东亚夏季风指数(EASM)、太平洋年代际振荡(PDO)、印度洋偶极子(IOD)、北大西洋涛动(NAO)、厄尔尼诺指数(ElNiño)和南方涛动指数(SOI)等多个大尺度大气环流因子的影响,引入降雨季节性特征来表征京津冀6—9月日降雨的年内变化,以期提升模型的性能。结果表明:(1)Bayesian-NHMM模型表现优于传统的HMM模型。(2)降雨季节性特征和南方涛动(SOI)是京津冀日降雨动态变化的主要外部影响因子组合。(3)引入降雨季节性特征后,Bayesian-NHMM模型更有效地识别出京津冀地区日降雨的季节性变化规律。Bayesian-NHMM模型可以显著提升京津冀地区日降雨的模拟和预测精度。
关键词
大尺度大气环流
因子
Bayesian-NHMM
日降雨预测
季节性特征
京津冀
Keywords
large-scale atmospheric circulation factors
Bayesian-NHMM
daily rainfall prediction
seasonality characteristics
Beijing-Tianjin-Hebei
分类号
TV11 [水利工程—水文学及水资源]
TV125 [水利工程—水文学及水资源]
P33 [天文地球—水文科学]
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职称材料
题名
我国西南地区干湿季降水的主模态分析
被引量：
28
2
作者
张武龙
张井勇
范广洲
机构
中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心
成都信息工程学院大气科学学院
出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2014年第3期590-602,共13页
基金
国家自然科学基金面上项目41275089
国家重点基础研究发展计划2009CB421405
+1 种基金
2012CB955604
中国科学院"百人计划"项目
文摘
利用我国西南地区26个台站降水资料，通过经验正交函数（EOF）分解的方法，分析了1980~2009年该地区干季（10～4月）和湿季（5～9月）降水的主模态。我国西南地区干季降水的时空变化存在两种主模态，它们分别可以解释总方差的22．4％和15．6％。第1主模态为全区一致型，具有准两年周期振荡的年际变化特征；第2主模态为东南一西北反向型，从20世纪90年代中期至21世纪初呈现2～3年的变化周期。我国西南地区湿季降水的时空变化存在三种主模态，它们分别可以解释总方差的17．1％，13．8％和11．1％。第1主模态为全区一致型，20世纪90年代初期具有较强的2～4年周期；第2主模态为经向偶极子型分布，并具有显著的4年周期；第3主模态为纬向偶极子型分布，具有2～4年的年际变化信号。进一步利用NCEP／NCAR再分析资料以及美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的海表面温度（SST）资料，通过合成分析和回归分析的方法探讨了与干湿季降水各主模态对应的大尺度大气环流和海温状况。我国西南地区干季降水第1主模态与北极涛动（AO）有明显的正相关关系，对应的大气环流和海温状况表现为高纬北冰洋与中纬度地区上空高度场的反向异常分布，北大西洋和北太平洋海温低纬与中高纬的偶极子型异常分布；第2主模态与中高纬欧亚大陆上空高度场经向偶极子型异常分布有关，中纬度北太平洋的海温异常与该模态具有紧密的联系。我国西南地区湿季降水第1主模态与北大西洋涛动（NAO）显著负相关，对应的大气环流和海温状况表现为北大西洋上，高纬度与中纬度地区上空高度场的偶极子型异常分布，海温从低纬到中高纬的三极子型异常分布；第2主模态受欧亚大陆上空高度场经向三极子型异常分布影响，并与北太平洋海温异常的一致型分布有关；第3主模态可能与E1 Nifio Modoki有关，同时受到南亚高压的影响，赤道太平洋海温的纬向三极子型异常分布对该模态具有一定的潜在预报意义。
关键词
干湿季降水
主模态
经验正交函数分解
大尺度大气环流
海温
Keywords
Dry- and wet-season precipitation, Dominant modes, EOF analysis, Large-scale atmospheric circulation, Seasurface temperature
分类号
P467 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于贝叶斯非齐次隐马尔科夫模型的京津冀日降雨模拟研究
陈子浩
闫磊
董旺
孙健
宋立冬
谢笑添
《水文》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
我国西南地区干湿季降水的主模态分析
张武龙
张井勇
范广洲
《大气科学》
CSCD
北大核心
2014
28
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