中高纬度地区500 hPa高度场动力预测统计订正 被引量：10

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作者 谭桂容 段浩 任宏利 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期304-311,共8页

利用DEMETER多模式集合研究计划中Meteo France模式的预报资料集,在分析其对冬季北半球中高纬度地区(20°～90°N)500 hPa高度场预报效果的基础上,针对模式预测较差的模态分别运用最优子集回归修正方案和回归-相似相结合的修正... 利用DEMETER多模式集合研究计划中Meteo France模式的预报资料集,在分析其对冬季北半球中高纬度地区(20°～90°N)500 hPa高度场预报效果的基础上,针对模式预测较差的模态分别运用最优子集回归修正方案和回归-相似相结合的修正方案对其进行订正。结果表明:数值模式对观测模态的预测能力并非随模态数的增加而递减,方差贡献较小的模态的预报效果可能好于方差贡献较大的模态;基于最优子集的回归订正方法未能改进原模式预报技巧;在最优子集回归基础上再经相似订正的方法(DAP-OSR)能够改进预测效果,独立试报的距平相关系数平均每年提高0.1。 展开更多

关键词 季节预测 中高纬度地区 500 hPa高度场 动力预测 统计订正

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基于MM5模拟试验的新疆风能资源统计订正初探 被引量：3

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作者 辛渝 陈洪武 +3 位作者 江远安 李元鹏 王铁 余行杰 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2012年第1期32-45,共14页

应用MM5模式以及1°×1°的NCEP再分析资料,对新疆风能资源"代表年"进行了3 km×3 km分辨率的模拟试验,同时将10 m高度的模拟值与气象站10 m高度的实测值进行了对比。结果表明:(1)模式能较真实反映年、月平... 应用MM5模式以及1°×1°的NCEP再分析资料,对新疆风能资源"代表年"进行了3 km×3 km分辨率的模拟试验,同时将10 m高度的模拟值与气象站10 m高度的实测值进行了对比。结果表明:(1)模式能较真实反映年、月平均风速大小的空间分布特征,但存在一定的系统性偏差,且偏差的大小具有明显的月际变化特征与地域性变化特征。平均来说,夏半年的偏差幅度小于冬半年,大风区的偏差幅度明显小于非大风区,达坂城-小草湖风区、哈密东南部风区、三塘湖-淖毛湖风区的模拟偏差最小。(2)对各风区逐小时平均风速模拟值进行线性回归订正,虽能有效减小有些风区模拟与实测值间的风速偏差,但对有效风速小时数的订正效果极其有限,订正后的偏差仍具有随机性。(3)以月为单位,通过对逐小时平均风速模拟值立方的回归订正可有效减小年平均风功率密度的模拟误差,同时模式中逐小时的空气密度可直接以观测点的月平均空气密度取而代之。该试验不仅对近期新疆已经完成的风能资源详查与综合评价中有关中尺度模式参数化方案的最优组合选择和水平分辨率的调整具有现实意义,而且也为如何提高风电功率短期预报的精准性提供了研究素材。 展开更多

关键词 新疆 风能资源数值模拟 偏差分析 统计订正

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基于Transformer构架的海气耦合智能模型对ENSO的预测及订正

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作者 马天翼 智海 +1 位作者 张荣华 周路 《海洋学报》 北大核心 2025年第6期33-46,共14页

厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)作为气候系统中最强的年际变率信号,可对全球的天气和气候产生重要的影响。在全球变暖下,ENSO的演变愈发呈现出复杂、多样的特征,其模拟与预测已成为气候领域极具挑战性的课... 厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)作为气候系统中最强的年际变率信号,可对全球的天气和气候产生重要的影响。在全球变暖下,ENSO的演变愈发呈现出复杂、多样的特征,其模拟与预测已成为气候领域极具挑战性的课题。本研究引入基于Transformer架构开发的热带海气系统多变量智能预测模型——3D-Geoformer,开展ENSO预测的误差分析及订正研究。3DGeoformer模型不同于多数智能模型的仅对ENSO相关的单变量场或时间序列进行预测,实现了对热带太平洋海气系统多变量三维场的准确表征和预测,保证了ENSO预测所需物理过程的完整性。同时,本文针对3D-Geoformer模型在ENSO中存在的春季预测技巧低、赤道西太平洋海表温度(SST)预测能力较弱和极端ENSO事件预测强度偏低等问题,提出了基于经验正交分解(EOF)的季节预测误差订正技术,并应用于对3D-Geoformer预测结果的订正检验。在订正关系构建阶段,通过对1983-2009年的多变量预测场和预测误差场进行EOF分析,构建二者主成分序列间的线性关系,并用于后续误差订正。在测试阶段,利用预测场的EOF主成分系数以及与误差场主成分的线性关系,便可算出对应的预测误差场主成分,进而得到预测误差场和校正的预测场。结果显示,使用3D-Geoformer模型对赤道西太平洋海表温度预测时,预测误差在0.15℃以下;赤道中东太平洋SST预测误差缩减46.7%。通过比较EOF订正前后的3D-Geoformer模型对赤道太平洋SST预测结果的异常相关系数(ACC)的差值,结果发现,ACC的差值均有正值区,表明经过EOF订正后的模型预测准确度提高,且优化了3D-Geoformer模型在训练过程中使用第6次耦合模式比较计划(CMIP6)的气候模式数据引起的“冷舌偏差”问题。模型对提前12个月对2015-2016年El Ni?o的预测订正结果显示,赤道西太平洋地区SST误差控制在0.5℃以内,赤道东太平洋SST预测误差减小约75%,误差范围缩至±0.5℃以内。本研究揭示了基于EOF分解的季节预测误差订正方法在改善模式预测中的应用价值,为进一步提高智能模型预测ENSO的精度提供了新方法,也为地球科学领域相关的模拟预测、误差分析研究提供了新思路。 展开更多

关键词 ENSO预测 EOF统计订正 TRANSFORMER 3D-Geoformer

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TJ-WRF逐时地面太阳辐射的预报订正 被引量：11

4

作者 黄鹤 王佳 +2 位作者 刘爱霞 刘寿东 冯帅 《高原气象》 CSCD 北大核心 2015年第5期1445-1451,共7页

利用中尺度数值模式TJ-WRF对2012年1月9日至2月29日逐时地面太阳辐射通量进行了模拟,评估了模式预报效果并对其进行统计订正。结果表明,TJ-WRF模式对地面太阳辐射具备一定的模拟能力,预报值与实测值的相关系数为0.83 1,其中,晴天预报效... 利用中尺度数值模式TJ-WRF对2012年1月9日至2月29日逐时地面太阳辐射通量进行了模拟,评估了模式预报效果并对其进行统计订正。结果表明,TJ-WRF模式对地面太阳辐射具备一定的模拟能力,预报值与实测值的相关系数为0.83 1,其中,晴天预报效果最好,相关系数高达0.978;云量预报的准确度及未考虑气溶胶的影响是导致模式误差的主要原因,建立TJ-WRF预报值与实测值的差值和气象要素模拟量之间的关系实现对地面辐射预报的订正效果最佳,订正后相对均方根误差降到24.75%,平均绝对百分比误差为19.34%。 展开更多

关键词 太阳辐射 TJ-WRF模式 误差分析 统计订正

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基于逐步回归模态投影方法的BCC气候系统模式ENSO预报订正 被引量：5

5

作者 王琳 任宏利 +2 位作者 陈权亮 田奔 刘颖 《气象》 CSCD 北大核心 2017年第3期294-304,共11页

本文利用国家气候中心气候系统模式(Beijing climate center climate System Model,BCC_CSM1.1m)提供的1991—2014年海表温度回报数据,将逐步回归模态投影方法(stepwise Pattern Projection Method,SPPM)应用到改进BCC_CSM1.1m模式El N... 本文利用国家气候中心气候系统模式(Beijing climate center climate System Model,BCC_CSM1.1m)提供的1991—2014年海表温度回报数据,将逐步回归模态投影方法(stepwise Pattern Projection Method,SPPM)应用到改进BCC_CSM1.1m模式El Nino和南方涛动(ENSO)预报研究。SPPM是一种经验性模式误差订正方法,其主要思路是在大尺度模式预报因子场中找寻出与格点观测预报变量相关性高的信号,通过投影将这种信号反演出来,然后建立回归方程得到订正后的预报结果。本文交叉检验和滚动独立样本检验的结果表明,利用SPPM可以有效地提高BCC_CSM1.1m气候系统模式的预报技巧,尤其是在热带太平洋地区以及印度洋海区,24年交叉检验Nino3.4指数提前6个月预报的相关系数技巧可以提高8%~10%,预报误差得到显著降低。不同季节SPPM订正效果略有不同,其中对秋季的预报技巧提升最为显著。与此同时,交叉检验结果还显示,SPPM对El Nino中心纬向位置的预报也有一定程度的改进。 展开更多

关键词 BCC—CSM1.1m ENSO 统计订正 逐步回归模态投影方法

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东亚夏季风模式跨季预测的EOF-相似误差订正 被引量：9

6

作者 程娅蓓 任宏利 谭桂容 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期285-292,共8页

利用国家气候中心第2代季节气候预测模式BCC_CSM1.1(m)的1991—2010年每年2月起报的历史回算资料集,考察模式对于5个夏季风指数的预测能力,并通过发展基于经验正交函数分解与相似分析的EOF-相似误差订正方法,对5个夏季风指数的模式预测... 利用国家气候中心第2代季节气候预测模式BCC_CSM1.1(m)的1991—2010年每年2月起报的历史回算资料集,考察模式对于5个夏季风指数的预测能力,并通过发展基于经验正交函数分解与相似分析的EOF-相似误差订正方法,对5个夏季风指数的模式预测进行再修正。交叉检验和独立样本检验结果表明:该模式对1991—2010年东亚夏季风指数与西北太平洋夏季风指数预测技巧较高;EOF-相似误差订正方法适用于模式预测技巧较低的指数,这些指数经订正后预测效果均有不同程度改进,而预测技巧较高的夏季风指数经订正后改进效果不明显;在交叉检验中,线性部分订正多优于非线性部分订正效果,而对于独立试报的年份,非线性部分订正多优于线性部分订正效果,显示出良好的应用前景。 展开更多

关键词 夏季风指数 动力预测 相似分析 统计订正

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BCC_CSM1.1m模式对福建前汛期降水预测的误差订正 被引量：3

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作者 池艳珍 梁潇云 +2 位作者 何芬 吴伟杰 唐振飞 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2020年第6期714-724,共11页

采用1991—2017年BCC_CSM1.1m季节预测模式的月降水预测数据及福建省前汛期(4—6月)66个国家气象站降水资料,利用距平相关系数(ACC)、时间相关系数(TCC)、平均方差技巧评分(MSSS)和趋势异常综合评分(Ps)等评估方法,检验评估了提前0、1、... 采用1991—2017年BCC_CSM1.1m季节预测模式的月降水预测数据及福建省前汛期(4—6月)66个国家气象站降水资料,利用距平相关系数(ACC)、时间相关系数(TCC)、平均方差技巧评分(MSSS)和趋势异常综合评分(Ps)等评估方法,检验评估了提前0、1、2和5个月模式对福建省前汛期降水的预测能力。采用系统偏差、一元线性回归和EOF-相似误差(EOFL和EOFNL)等4种统计方法对回报结果进行订正,并进行效果检验。BCC_CSM1.1m在不同起报时间对福建省前汛期降水的预测均能抓住降水的前两个主模态:全省一致和南北反向分布的空间特征,但预测的气候平均值较实况存在负偏差。模式在不同起报时间对前汛期降水预测的TCC高技巧区主要位于福建省北部,ACC技巧和Ps评分存在比较大的年际差异,负系统偏差的存在使得MSSS技巧不高。经订正后,模式的预测能力得到明显提升。系统偏差、线性回归、EOF相似误差线性和非线性订正方法提前2个月起报的2011—2017年平均Ps评分分别提高5.9、3.5、6.7和7.8分;不同起报时间线性回归订正的2011—2017年平均ACC技巧分别提高0.02、0.21、0.12和0.11;上述4种方法订正的MSSS评分均有了显著提高,其中系统偏差和线性回归订正后达正技巧。综合而言,线性回归订正较其他3种订正方法表现出更为稳定的订正技巧。 展开更多

关键词 降水预测 检验 统计订正 BCC_CSM1.1m

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风暴潮增水长期模拟结果的订正方法研究

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作者 马永锋 祖子清 +2 位作者 李涛 吴少华 凌铁军 《海洋预报》 2015年第5期35-44,共10页

利用7个验潮站逐时观测数据与国家海洋环境预报中心业务化风暴潮模式结果进行对比分析,分别采用趋势订正(TSC法)和统计偏差订正(SBC法)两种方法对模拟的风暴潮增水长时间序列进行订正,以提高模拟结果的可靠性。研究结果表明:模拟的风暴... 利用7个验潮站逐时观测数据与国家海洋环境预报中心业务化风暴潮模式结果进行对比分析,分别采用趋势订正(TSC法)和统计偏差订正(SBC法)两种方法对模拟的风暴潮增水长时间序列进行订正,以提高模拟结果的可靠性。研究结果表明:模拟的风暴潮较观测频次明显偏多且强度偏强,2008—2011年期间模拟的7个站点发生50 cm以上风暴潮的年平均总频次较观测高估238%,且年最大增水值的年平均较观测偏高28.7—104.7 cm。经过TSC和SBC两种方法订正后,其误差显著性减小,年平均总频次分别较观测(226.5次)偏少2%和47%,年最大增水值的年平均偏差分别在-9.8—17.3 cm和-23.7—4.3 cm之间。另外,TSC方法订正后的风暴潮频次和最大增水在数值上较SBC方法更接近于观测,而SBC方法订正后的风暴潮频次、最大增水的季节变化趋势与观测更为一致,其与观测的相关系数在一些站点由订正前的0.2左右提升到0.8以上。 展开更多

关键词 风暴潮 数值模拟 趋势订正 统计偏差订正

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基于WRF模式模拟上海地区月太阳总辐射的研究 被引量：4

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作者 贺芳芳 李震坤 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第3期340-345,共6页

利用WRF模式对上海地区2012年7月~2013年6月的逐月太阳总辐射量进行了模拟计算;分析了太阳能总辐射观测值和模式模拟值的统计关系;建立了模拟结果的统计订正模型,并将模拟区域各格点的模拟结果输入统计订正模型,得到各格点最终月太阳能... 利用WRF模式对上海地区2012年7月~2013年6月的逐月太阳总辐射量进行了模拟计算;分析了太阳能总辐射观测值和模式模拟值的统计关系;建立了模拟结果的统计订正模型,并将模拟区域各格点的模拟结果输入统计订正模型,得到各格点最终月太阳能总辐射值;用NCL软件将各月各格点上的值绘制成基于WRF模式计算的上海地区月太阳总辐射分布图。比较气候学计算和WRF模式计算出的月太能总辐射分布显示,各月的太阳总辐射值范围比较一致,这表明动力模式的模拟结果已取得初步成功,只是气候学计算的太阳总辐射最大值与最小值之差比模式计算的大。但是,用两种计算方法绘制出的月太阳总辐射高值中心与低值中心不太一致,须要进一步地研究改进。 展开更多

关键词 太阳总辐射 WRF模式 模拟计算 统计订正

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基于数值模式的月尺度近地层气象要素预报技术研究 被引量：6

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作者 陈浩 何晓凤 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期74-83,共10页

利用WRF模式对美国NCEP发布的CFS气候预测业务产品在中国区域内进行动力降尺度预报,可得到预报时效为45天的逐6小时、30 km分辨率基础气象要素预测产品。再利用全国气象站观测资料和3个风电场70 m高度风速、温度观测资料对2015年冬季预... 利用WRF模式对美国NCEP发布的CFS气候预测业务产品在中国区域内进行动力降尺度预报,可得到预报时效为45天的逐6小时、30 km分辨率基础气象要素预测产品。再利用全国气象站观测资料和3个风电场70 m高度风速、温度观测资料对2015年冬季预测结果进行检验评估和分析,最后通过线性方法对地面要素预测结果和70 m高度风速、温度预测结果进行统计订正。结果表明:(1)2 m温度和相对湿度的全国预报平均绝对误差分别为4.71℃和18.81%,在华东、华中和华南地区误差较小;(2)10 m风速预报平均绝对误差为2.42 m/s,在东北、华北和西北地区误差较小;(3)线性订正后,2 m气温、相对湿度和10 m风速的预报绝对误差分别减小1.05℃、5.29%和1.47 m/s,并且订正后误差随时间变化更平稳;(4)订正后70 m高度风速和温度的预报绝对误差均减小,风速平均误差减小最大可达1.29 m/s(B塔),气温平均绝对误差减小最大可达3℃(C塔)。研究结果表明,基于CFS产品和WRF模式的、与月尺度风电预报关系密切的气象要素预报性能较好,未来可将该方法尝试于风电场的月尺度功率预测产品研发。 展开更多

关键词 风电预报 月尺度 WRF CFS 统计订正

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误差逐步逼近法在太阳辐射短期预报中的应用 被引量：11

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作者 陈正洪 孙朋杰 张荣 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2377-2383,共7页

基于武汉市2011年～2012年4个典型月逐时总辐射观测值和中尺度数值天气预报模式（wRF）模拟值。通过以误差逐步逼近方法实现预报效果的提高，即以逐时清晰度指数为因变量，以14个模式输出因子浓缩的4个主分量为自变量，建立清晰度指数MO... 基于武汉市2011年～2012年4个典型月逐时总辐射观测值和中尺度数值天气预报模式（wRF）模拟值。通过以误差逐步逼近方法实现预报效果的提高，即以逐时清晰度指数为因变量，以14个模式输出因子浓缩的4个主分量为自变量，建立清晰度指数MOS预报方程；以预报误差为因变量，分析并遴选预报因子，建立预报方程；重复第二步过程，进一步减少预报误差。结果表明：1）常规MOS方法预报辐射值的年平均绝对百分比误差、相对均方根误差分别为22.1％、27.8％，对常规MOS预报的误差进行2次再预报后，年预报结果的两项误差进一步降至17.4％、22．4％，与常规MOS法相比，预报误差分别下降4.7％、5.4％；2）第一次误差的主要影响因子为清晰度指数，第二次误差的主要影响因子为时角（一天中不同时刻）；3）经过两次误差逐步逼近后，两项误差分别下降3.8％（5月份）～5.4％（8月份）、4.5％（10月份）～6.9％（8月份）。可见，误差逐步逼近法有逐步改善辐射预报效果的作用。 展开更多

关键词 误差逐步逼近 太阳辐射 模式输出统计订正(MOS) 清晰度指数 时角 模型改进

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