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机器学习与传统降尺度法处理黄河流域夏季气象要素的差异
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作者 陈涵 管晓丹 马婷婷 《高原气象》 北大核心 2025年第4期987-1004,共18页
大气环流模式(GCMs)是当前预估未来气候变化的主要工具,但其空间分辨率较粗,无法满足局地气候变化影响评估的需要。为解决这一问题,基于线性回归方程的统计降尺度方法被开发用以提高GCMs的空间分辨率,并在后来不断改进创新;同时,机器学... 大气环流模式(GCMs)是当前预估未来气候变化的主要工具,但其空间分辨率较粗,无法满足局地气候变化影响评估的需要。为解决这一问题,基于线性回归方程的统计降尺度方法被开发用以提高GCMs的空间分辨率,并在后来不断改进创新;同时,机器学习技术在解决各种预测建模问题方面表现优越,这使其有潜力成为统计降尺度的新工具。因此,本研究应用机器学习模型-Light Gradient Boosting Machine(LightGBM)构建统计降尺度模型,并结合信息流方法选择预报因子,通过与线性回归方法(基于经验正交函数分解-EOF的逐步多元线性回归法)进行比较,探讨了LightGBM在统计降尺度领域的应用能力。两种方法对我国重要的气候变化敏感区-黄河流域进行降尺度处理,对流域内90个站点建立统计降尺度模型,生成1965-2014年夏季各站点的气温与降水,通过分析降尺度值与观测值之间的相关系数,均方根误差(RMSE)和空间分布,评估两种方法的性能。结果表明,对温度降尺度时,两种降尺度方法均可以校正再分析资料(ERA5)在流域北部的温度误差,其中LightGBM表现出优越的站点间相关关系,但在6、7、8月分别有60,64和52个站点表现出比回归法更高的RMSE;对降水降尺度时,两种降尺度数据集与ERA5均无法准确再现观测值的空间分布,但由LightGBM得到的降尺度值较回归法有更高的站点间相关系数,且在6、7、8月仅有16,7和14个站点表现出比回归法更高的RMSE。考虑到机器学习方法在非线性问题上建模的潜力,未来仍需进一步改进算法,提高降尺度数据集的质量。研究结果中机器学习在降尺度工作中的优缺点为未来选用统计降尺度方法生成高分辨率温度与降水数据提供了技术参考和支持。 展开更多
关键词 统计尺度 机器学习 信息流 温度
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区域气候情景Delta-DCSI降尺度方法 被引量:18
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作者 郝振纯 李丽 +5 位作者 徐毅 鞠琴 严杰 罗键 王加虎 郝洁 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1-7,共7页
降尺度方法是利用分辨率较低的GCM输出进行区域气候变化影响研究时必要的尺度转换手段。降水和气温的空间分布对产汇流、蒸散发等水循环要素的模拟结果有很大影响。为增强未来降水和气温情景对区域次网格的空间描述能力,提高区域水资源... 降尺度方法是利用分辨率较低的GCM输出进行区域气候变化影响研究时必要的尺度转换手段。降水和气温的空间分布对产汇流、蒸散发等水循环要素的模拟结果有很大影响。为增强未来降水和气温情景对区域次网格的空间描述能力,提高区域水资源情景预测的时空分布可信度,提出一种新的考虑空间分布的Delta-DCSI降尺度方法,通过双三次多项式曲面插值来考虑气候要素变化率在GCM大尺度网格内的空间不均匀性。并利用IPCC第四次评估发布的GFDL模式CM2.1在A2情景下的输出结果对Delta方法和Delta-DCSI方法进行了比较分析,结果表明,由于Delta-DCSI方法加强了降水情景变化率的次网格分布描述,在一定程度上保持了GCM情景在空间上的连续性特征,使得到的未来降水和气温情景变化率在空间上分布更合理。 展开更多
关键词 气候变化 GCM情景 尺度 delta 双三次曲面插值
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统计降尺度对西北地区未来气候变化预估 被引量:24
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作者 赵传燕 南忠仁 +2 位作者 程国栋 邹松兵 张永忠 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期12-18,25,共8页
利用IPCC数据分发中心提供的模式集成结果和多年的观测资料,建立大尺度气候状况(主要是降水与气温)与区域地理位置和海拔的统计降尺度关系,并用独立的观测资料检验这种关系,实现西北地区高分辨率气候空间分布;然后把这种关系应用于AOGCM... 利用IPCC数据分发中心提供的模式集成结果和多年的观测资料,建立大尺度气候状况(主要是降水与气温)与区域地理位置和海拔的统计降尺度关系,并用独立的观测资料检验这种关系,实现西北地区高分辨率气候空间分布;然后把这种关系应用于AOGCMs输出的大尺度气候信息,预估西北地区未来的气候变化情景.结果表明:与20世纪后半期相比,未来30年中国西北地区将普遍增温,增温幅度显著的地区在甘肃中东部、内蒙古、宁夏、陕西中北部、青海东北部和新疆的天山及阿尔泰山,增温幅度为0.5~1.0℃;降幅较大的地区在塔里木盆地,降幅为0.5~1.32℃;降水普遍增加,增加比较显著的地区有新疆的塔里木盆地南部、阿尔泰山和天山,陕西省南部,增加幅度为25~78 mm/年,降水减少的地区在高原区,青海省最为显著,减少幅度为81~108 mm/年. 展开更多
关键词 西北地区 气候变化 统计尺度
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基于CFS模式的中国站点夏季降水统计降尺度预测 被引量:23
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作者 刘颖 范可 张颖 《大气科学》 CSCD 北大核心 2013年第6期1287-1296,共10页
本研究针对中国夏季站点降水,研制建立了基于Climate Forecast System(CFS)实时预测数值产品及观测资料的统计降尺度预测系统。此预测系统选取了CFS模式中当年夏季500 hPa高度场和观测资料中前一年秋、冬季海表面温度场作为预测因子,两... 本研究针对中国夏季站点降水,研制建立了基于Climate Forecast System(CFS)实时预测数值产品及观测资料的统计降尺度预测系统。此预测系统选取了CFS模式中当年夏季500 hPa高度场和观测资料中前一年秋、冬季海表面温度场作为预测因子,两因子的关键区分别为泛东亚地区和热带太平洋地区。统计降尺度模型对1982~2011年中国夏季降水的回报效果较CFS模式原始结果显著提高,空间距平相关系数由0.03提高到0.31,时间相关系数在中国大部分地区显著提高,最大可达0.6。均方根误差较CFS模式原始结果明显降低,同时,此降尺度模型较好的回报出2011年汛期降水的距平百分率的空间分布型。 展开更多
关键词 CFS 中国 夏季 统计尺度
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黄淮地区夏季降水的统计降尺度预测 被引量:18
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作者 陈丽娟 顾伟宗 +1 位作者 伯忠凯 刘向文 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期129-141,共13页
利用1991—2011年黄淮地区夏季降水、NCEP/NCAR再分析资料和国家气候中心第2代动力气候模式(BCC_CSM1.1m)夏季回报结果,研究黄淮地区夏季降水降尺度预测模型和可预报性来源。诊断发现,黄淮地区夏季降水与同期南亚高压、乌拉尔山附近阻... 利用1991—2011年黄淮地区夏季降水、NCEP/NCAR再分析资料和国家气候中心第2代动力气候模式(BCC_CSM1.1m)夏季回报结果,研究黄淮地区夏季降水降尺度预测模型和可预报性来源。诊断发现,黄淮地区夏季降水与同期南亚高压、乌拉尔山附近阻塞高压、西风急流、西太平洋赤道上空200 hPa纬向风场呈明显正相关。分析BCC_CSM1.1m对夏季环流的回报结果发现,模式对200 hPa和500 hPa位势高度场、200 hPa纬向风场和850 hPa经向风场上影响黄淮地区夏季降水的部分关键区域有较好的模拟能力。利用模式预报技巧较高且对黄淮地区夏季降水的影响有物理含义的环流特征作为预测因子,对比预测因子进行独立性筛选前后分别建立的降尺度预测模型发现,黄淮地区夏季降水预测与实况的距平符号一致率由61%提高到72%。预测技巧来源分析发现,降尺度预测能力与BCC_CSM1.1m对影响黄淮地区夏季降水的3个关键因子乌拉尔山附近环流、南亚高压、西太平洋赤道上空西风强弱的预测技巧密切相关,尤其是模式对西太平洋赤道上空西风的模拟能力起到决定性作用。 展开更多
关键词 黄淮地区 统计尺度 夏季 预测
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统计降尺度法对华北地区未来区域气温变化情景的预估 被引量:78
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作者 范丽军 符淙斌 陈德亮 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第5期887-897,共11页
迄今为止,大部分海气耦合气候模式(AOGCM)的空间分辨率还较低,很难对区域尺度的气候变化情景做合理的预测。降尺度法已广泛用于弥补AOGCM在这方面的不足。作者采用统计降尺度方法对1月和7月华北地区49个气象观测站的未来月平均温度... 迄今为止,大部分海气耦合气候模式(AOGCM)的空间分辨率还较低,很难对区域尺度的气候变化情景做合理的预测。降尺度法已广泛用于弥补AOGCM在这方面的不足。作者采用统计降尺度方法对1月和7月华北地区49个气象观测站的未来月平均温度变化情景进行预估。采用的统计降尺度方法是主分量分析与逐步回归分析相结合的多元线性回归模型。首先,采用1961-2000年的NCEP再分析资料和49个台站的观测资料建立月平均温度的统计降尺度模型,然后把建立的统计降尺度模型应用于HadCM3SRESA2和B2两种排放情景,从而生成各个台站1950-2099年1月份和7月份温度变化情景。结果表明:在当前气候条件下,无论1月还是7月,统计降尺度方法模拟的温度与观测的温度有很好的一致性,而且在大多数台站,统计降尺度模拟气温与观测值相比略微偏低。对于未来气候情景的预估方面,无论1月还是7月,也无论是HadCM3SRESA2还是B2排放情景驱动统计模型,结果表明大多数的站点都存在温度的明显上升趋势,同时7月的上升趋势与1月相比偏低。 展开更多
关键词 统计尺度 月平均温度 华北 交叉检验 气候变化情景
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应用统计降尺度方法预估江淮流域未来降水 被引量:23
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作者 刘向培 王汉杰 何明元 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期29-37,共9页
统计降尺度方法广泛应用于弥补大气环流模式(GCM)模拟区域气候变化能力较弱的不足。利用1960~2009年的NCEP/NCAR再分析资料和江淮流域52个站点降水观测资料,通过敏感性分析,针对4个季节分别选择10个大尺度预测因子,采用主成分分析(PCA... 统计降尺度方法广泛应用于弥补大气环流模式(GCM)模拟区域气候变化能力较弱的不足。利用1960~2009年的NCEP/NCAR再分析资料和江淮流域52个站点降水观测资料,通过敏感性分析,针对4个季节分别选择10个大尺度预测因子,采用主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM)相结合的方法,建立了江淮流域降水统计降尺度模型。检验结果表明,该模型获取的江淮流域降水的偏差显著减小,能够描述降水在月、年尺度的变化,适用于HadCM3输出的大尺度气候场,具有预测未来降水变化的能力。将统计降尺度模型应用于HadCM3在A2情景下输出的2020~2099年大尺度预测因子,分3个时段:2020~2039年,2050~2069年和2080~2099年,从年和季节两个时间尺度分析江淮流域未来降水变化。结果表明,相对1960~1999年,未来3个时段的降水有小幅增加,其中2080~2099年增幅最大,为3.6 mm;在未来3个时段的不同季节,降水变化呈现出不同特征。 展开更多
关键词 统计尺度 支持向量机 江淮流域
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气候影响评价中统计降尺度若干问题的探讨 被引量:45
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作者 刘昌明 刘文彬 +1 位作者 傅国斌 欧阳如琳 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期427-437,共11页
全球气候模式是目前研究未来气候变化的重要工具,然而其较低的空间分辨率使其难以被直接用于区域尺度的气候影响评价中,统计降尺度常常被用于弥补这一不足。对统计降尺度的3种主要方法:转化函数法,天气分型法和天气发生器法的最新研究... 全球气候模式是目前研究未来气候变化的重要工具,然而其较低的空间分辨率使其难以被直接用于区域尺度的气候影响评价中,统计降尺度常常被用于弥补这一不足。对统计降尺度的3种主要方法:转化函数法,天气分型法和天气发生器法的最新研究进展进行了归纳;论述了统计降尺度中的各种不确定性;总结了统计降尺度在中国的发展和应用。统计降尺度与动力降尺度的比较和结合、极端事件的降尺度以及统计降尺度的不确定性将成为未来的主要发展方向。 展开更多
关键词 统计尺度 全球气候模式 气候影响评价 不确定性
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统计降尺度方法在华西南区秋季降水预测中的应用 被引量:9
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作者 吴遥 唐红玉 +2 位作者 刘颖 董新宁 郭渠 《气象》 CSCD 北大核心 2020年第12期1555-1564,共10页
针对华西南区秋季站点降水,建立了基于气候预测系统CFS模式实时预测产品与观测资料相结合的统计降尺度预测模型。模型选取了华西南区秋季降水物理意义比较明确的秋季500 hPa位势高度场和前期夏季海温场作为预测因子,两个因子关键区分别... 针对华西南区秋季站点降水,建立了基于气候预测系统CFS模式实时预测产品与观测资料相结合的统计降尺度预测模型。模型选取了华西南区秋季降水物理意义比较明确的秋季500 hPa位势高度场和前期夏季海温场作为预测因子,两个因子关键区分别为10°S^50°N/70°~180°E和30°S^30°N/30°~120°E。预测因子与预测量之间的SVD第一模态时间系数具有高度相关性,在500 hPa位势高度场和海温场上均通过了0.01的显著性水平检验。模型对1982—2017年的回报结果显示:与观测场的空间相关系数相对CFS模式原始结果显著提高,多年均值从-0.06提升到0.38,最高可达0.7;均方根误差在大部站点相对于CFS模式原始结果降低,最高可达40%。同时,模型较好地回报出了极端高值和低值年降水空间分布型。 展开更多
关键词 统计尺度 秋季 CFS 华西南区
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基于ASD统计降尺度的雅鲁藏布江流域未来气候变化情景 被引量:16
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作者 刘文丰 徐宗学 +1 位作者 李发鹏 苏龙强 《高原气象》 CSCD 北大核心 2014年第1期26-36,共11页
青藏高原对东亚、南亚甚至全球的气候和水文循环有重要影响,模拟和分析青藏高原未来气候状况对研究东南亚区域生态、气候、水资源格局与演变趋势具有重要意义。利用ASD统计降尺度方法,对MIROC3.2_medres模式输出的降水和气温进行降... 青藏高原对东亚、南亚甚至全球的气候和水文循环有重要影响,模拟和分析青藏高原未来气候状况对研究东南亚区域生态、气候、水资源格局与演变趋势具有重要意义。利用ASD统计降尺度方法,对MIROC3.2_medres模式输出的降水和气温进行降尺度,并与ERA-40再分析资料进行了对比分析和评价,在此基础上分析了2046-2065年与2081-2100年三种情景下的气候变化情况。结果表明,ASD统计降尺度模型可以较好地将雅鲁藏布江流域GCM大尺度降水和气温数据降尺度到站点尺度,气温的解释方差都在90%以上,降水的解释方差也达到12%~27%;雅鲁藏布江流域未来降水年际变化不明显,年变化趋势多数小于5%;降水年内分配将更加集中,秋、冬、春季的降水减少趋势明显,最大降幅达55.58%,夏季降水显著增加,最大增幅达到30.44%;雅鲁藏布江流域未来将显著增温,21世纪中叶增温幅度为1.60~2.12℃,21世纪末期增温幅度达2.34~3.69℃;在降水与气温的双重影响下,流域水资源问题可能会变得更加严峻。 展开更多
关键词 ASD 气候变化 统计尺度 雅鲁藏布江
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基于气候模式统计降尺度技术的未来青海湖水位变化预估 被引量:24
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作者 刘吉峰 李世杰 丁裕国 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期184-191,共8页
借助于全球气候模式(德国MPI ECHAM5.0)输出信息和流域最近40年的气象观测资料,建立青海湖流域统计降尺度模式(QH-SDM),从而得到流域尺度未来30年(2010-2030年)气候变化情景,并由此驱动水文模型SWAT及湖泊水量平衡模型模拟了青海湖近几... 借助于全球气候模式(德国MPI ECHAM5.0)输出信息和流域最近40年的气象观测资料,建立青海湖流域统计降尺度模式(QH-SDM),从而得到流域尺度未来30年(2010-2030年)气候变化情景,并由此驱动水文模型SWAT及湖泊水量平衡模型模拟了青海湖近几十年水位变化过程,预估了未来30年青海湖湖泊水文变化情景。结果表明,青海湖水位的未来变化将经历缓慢下降、逐渐回升、稳步升高3个阶段,到2030年,湖泊水位将达到3195.4 m左右,高出目前水位约2.2 m,面积接近4500 km2,蓄水量达到813亿m3,湖泊恢复到了20世纪70年代初的水平,预计这一结果将会缓解目前青海湖流域水资源紧缺的格局,并有利于植被恢复,减少土地沙化面积,对流域生态环境的改善和国民经济的发展将十分有益。 展开更多
关键词 SWAT水文模型 统计尺度 青海湖 水位变化 气候情景
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区域气候变化统计降尺度研究进展 被引量:11
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作者 朱宏伟 杨森 +3 位作者 赵旭喆 熊友才 王绍明 张霞 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2602-2609,共8页
统计降尺度方法(the Statistical Downscaling Methods,SDM)是为合理预测区域尺度的气候变化情景而提出的新型研究方法。统计降尺度法利用多年大气环流的观测资料建立大尺度气候要素和区域气候要素之间的统计关系,并用独立的观测资料检... 统计降尺度方法(the Statistical Downscaling Methods,SDM)是为合理预测区域尺度的气候变化情景而提出的新型研究方法。统计降尺度法利用多年大气环流的观测资料建立大尺度气候要素和区域气候要素之间的统计关系,并用独立的观测资料检验这种关系的合理性。把这种关系应用于大气环流模式(Global atmospheric general circulation models,GCMs)中输出大尺度气候信息,来预估区域未来的气候变化情景(如气温和降水)。同时,10a来降尺度方法在生态过程模拟以及气候变化与生态预报关系拟合研究方面也取得一定进展。对统计降尺度方法概念的内涵和外延、基本原理和操作步骤的创新研究方面进行了综述,归纳了该方法在模拟区域气候变化中的应用进展、研究热点及发展趋势,介绍了降尺度在生态预报中的相关应用,为相关研究提供参考。 展开更多
关键词 全球变化 区域气候预测 统计尺度 生态预报 研究进展
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统计降尺度方法在北京月尺度预测中的应用 被引量:9
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作者 王冀 宋瑞艳 郭文利 《气象》 CSCD 北大核心 2011年第6期693-700,共8页
利用SDSM(statistical downscaling method)方法对北京47年(1961—2007年)的最低、最高气温和降水变化情况进行模拟评估,在此基础上对2008年北京奥运期间和2009年国庆期间天气变化进行实际预测应用。结果表明,SDSM方法具备模拟气温和降... 利用SDSM(statistical downscaling method)方法对北京47年(1961—2007年)的最低、最高气温和降水变化情况进行模拟评估,在此基础上对2008年北京奥运期间和2009年国庆期间天气变化进行实际预测应用。结果表明,SDSM方法具备模拟气温和降水等要素的能力。从年际变化模拟的情况上看,SDSM模型对气温模拟的效果好于降水,其中对于月平均最低(最高)气温模拟的效果好于最低(最高)气温极值的模拟。模型模拟的逐年极端最高(最低)气温结果在整体上偏低于实况气温,体现出气温极值模拟能力的不足。SDSM模型模拟的降水量整体上小于实测值,对降水极大值模拟能力更弱。对奥运会和国庆期间北京天气预测结果表明,模型对日最高、最低气温和降水的数值预测能力较差,预测值偏低于实际值,但升温和降温过程发生的时段能够准确的预测。 展开更多
关键词 SDSM 统计尺度 尺度预测 气温
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统计降尺度方法研究进展综述 被引量:15
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作者 张明月 彭定志 胡林涓 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期118-122,共5页
统计降尺度方法是将大气环流模式GCMs输出的低分辨率的气象资料转换为流域尺度的主要方法之一,现已发展成为气候学中较为完善的领域。简要介绍了统计降尺度方法的基本原理,包括基本假设条件及主要步骤和关键点;重点介绍统计降尺度方法,... 统计降尺度方法是将大气环流模式GCMs输出的低分辨率的气象资料转换为流域尺度的主要方法之一,现已发展成为气候学中较为完善的领域。简要介绍了统计降尺度方法的基本原理,包括基本假设条件及主要步骤和关键点;重点介绍统计降尺度方法,大致分为转换函数法、天气分析技术和天气发生器这三类,并对几种方法的国内外应用进展做了阐述;对统计降尺度方法的不确定性研究做了简要介绍。指出未来研究应重点研究统计降尺度模型的适用条件及范围、提高降水模拟的精度;统计降尺度与动力降尺度两种降尺度结合的方法将是降尺度主要发展方向之一。 展开更多
关键词 统计尺度 研究进展 统计尺度方法 不确定性分析
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我国地面降水的分级回归统计降尺度预报研究 被引量:24
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作者 智协飞 王姝苏 +2 位作者 周红梅 朱寿鹏 赵欢 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期329-338,共10页
利用TIGGE资料中欧洲中期天气预报中心(ECMWF,the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)、日本气象厅(JMA,the Japan Meteorological Agency)、美国国家环境预报中心(NCEP,the National Centers for Environmental... 利用TIGGE资料中欧洲中期天气预报中心(ECMWF,the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)、日本气象厅(JMA,the Japan Meteorological Agency)、美国国家环境预报中心(NCEP,the National Centers for Environmental Prediction)以及英国气象局(UKMO,the UK Met Office)4个中心1~7 d预报的日降水量集合预报资料,并以中国降水融合产品作为"观测值",对我国地面降水量预报进行统计降尺度处理。采用空间滑动窗口增加中雨和大雨雨量样本,建立分级雨量的回归方程,并与未分级雨量的统计降尺度预报进行对比。结果表明,对于不同模式、不同预报时效以及不同降水量级,统计降尺度的预报技巧改进程度不尽相同。统计降尺度的预报技巧依赖于模式本身的预报效果。相比雨量未分级回归,雨量分级回归的统计降尺度预报与观测值的距平相关系数更高,均方根误差更小,不同量级降水的ETS评分明显提高。对雨量分级回归统计降尺度预报结果进行二次订正,可大大减少小雨的空报。 展开更多
关键词 统计尺度 预报技巧 空间滑动窗口 雨量分级回归
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统计降尺度方法在青海省冬季最低温度预测中的应用 被引量:19
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作者 曾晓青 王式功 +1 位作者 刘还珠 尚可政 《高原气象》 CSCD 北大核心 2009年第6期1471-1477,共7页
利用2003—2007年国家气象中心T213L31全球中期数值预报模式逐日输出产品与青海地区25个气象站的观测数据作为试验资料,利用相关系数和逐步回归进行因子选择,并以单隐层神经网络和多元回归作为降尺度方法进行对比研究,用2003 2006年间... 利用2003—2007年国家气象中心T213L31全球中期数值预报模式逐日输出产品与青海地区25个气象站的观测数据作为试验资料,利用相关系数和逐步回归进行因子选择,并以单隐层神经网络和多元回归作为降尺度方法进行对比研究,用2003 2006年间的11月1日~次年3月1日的资料作为训练样本,以数值预报产品和前一日观测的最低温度作为因子,建立青海省25个气候站的冬季最低温度的24,48,72 h预报模型,并且以2006年12月和2007年的1、2月作为24,48,72 h逐日最低温度预报试验时段。试验表明,对于青海地区来说,青海北部地区的预报命中率总体好于南部高原地区;在4种对比方案中,以选择数值预报资料结合前一日地面观测的最低温度作为主要因子的方法相对较优,随着预报时效的延长,24 h历史实况的作用逐渐减弱;对于所有台站来说,这4种方案各有优缺点,没有一种方案可以完全代替其他所有方案;在实际业务运行中,对不同的台站应采用不同的预报方案进行实际业务预报。 展开更多
关键词 青海省 统计尺度 神经网络 最低温度 命中率
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中国夏季降水的组合统计降尺度模型预测研究 被引量:9
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作者 刘颖 任宏利 +4 位作者 张培群 左金清 田奔 万江华 李永生 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期163-171,共9页
现阶段的动力气候模式尚不能满足东亚区域气候预测的实际需求,这就需要动力和统计相结合的方法,将动力模式中具有较高预测技巧的大尺度环流信息应用到降水等气象要素的统计预测模型当中,以改善后者预测效果。本文中所介绍的组合统计降... 现阶段的动力气候模式尚不能满足东亚区域气候预测的实际需求,这就需要动力和统计相结合的方法,将动力模式中具有较高预测技巧的大尺度环流信息应用到降水等气象要素的统计预测模型当中,以改善后者预测效果。本文中所介绍的组合统计降尺度模型,可将动力气候模式预测的大尺度环流变量和前期观测的外强迫信号作为预测因子来预测中国夏季降水异常。交叉检验结果显示,组合统计降尺度预测模型的距平相关系数较原始模式结果有较大提高。在实时夏季降水预测中,2013~2018年平均的预测技巧相对较高,趋势异常综合检验(PS)评分平均为71.5分,特别是2015~2018年平均的PS评分预测技巧达到72.7分,总体上高于业务模式原始预测和业务发布预测的技巧。该组合统计降尺度模型预测性能稳定,为我国季节预测业务提供了一种有效参考。 展开更多
关键词 组合统计尺度模型 季节预测 夏季
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应用统计学降尺度方法预测汉江流域降水变化 被引量:17
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作者 陈华 郭靖 +2 位作者 郭生练 陈桂亚 张俊 《人民长江》 北大核心 2008年第14期53-55,共3页
统计降尺度方法是目前国内外研究气候变化的一个新途径。以汉江流域为例,选择全球气候观测NCEP再分析数据(1960~2000年)来率定和检验模型,利用主成分分析方法和多元线性回归模型建立大尺度GCMs模型的日降水统计降尺度方法,并应用... 统计降尺度方法是目前国内外研究气候变化的一个新途径。以汉江流域为例,选择全球气候观测NCEP再分析数据(1960~2000年)来率定和检验模型,利用主成分分析方法和多元线性回归模型建立大尺度GCMs模型的日降水统计降尺度方法,并应用全球气候模型CGCM2的A2气候情景来预测和分析汉江流域未来降水变化。相对于1961~2000年实测降水量均值,上游2001~2020、2121~2040年和中游2001~2020年的年降水量分别减少3.97%、4.85%和1,5%,其余统计时间年降水量大于实测值。 展开更多
关键词 气候变化 统计尺度 主成分分析 汉江流域
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统计降尺度法在黄河源区未来降水变化分析中的应用 被引量:12
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作者 郝振纯 时芳欣 王加虎 《水电能源科学》 北大核心 2011年第3期1-4,192,共5页
利用统计降尺度方法对黄河源区的未来气候变化中可能产生的降水变化进行了模拟分析,采用黄河源区的10个水文站点共41a的日降水资料为预报量,以NCEP再分析资料和英国HadCM3模式的大气变量为预报因子,研究了黄河源区月降水的降尺度方法。... 利用统计降尺度方法对黄河源区的未来气候变化中可能产生的降水变化进行了模拟分析,采用黄河源区的10个水文站点共41a的日降水资料为预报量,以NCEP再分析资料和英国HadCM3模式的大气变量为预报因子,研究了黄河源区月降水的降尺度方法。结果表明:采用建立回归关系和逐步线性回归分析方法可很好地选出有效的预报因子;SDSM模型可有效模拟黄河源区月降水过程,但SDSM模型对降水模拟的量值偏小;在2021~2050年间,黄河源区的降水将会出现一个较大变化,夏季降水呈上升趋势,降水集中于8月附近,上半年降水减少更易发生干旱,下半年发生极端降水事件的频率增加更易发生洪水。 展开更多
关键词 黄河源区 统计尺度 模拟
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一种分离时间尺度的统计降尺度模型的建立和应用——以华北汛期降水为例 被引量:14
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作者 郭彦 李建平 《大气科学》 CSCD 北大核心 2012年第2期385-396,共12页
针对预报量变化中存在受不同物理因子控制的不同时间尺度变率特征,本文提出了分离时间尺度的统计降尺度模型。应用滤波方法,将不同尺度的变率分量分开,在各自对应的时间尺度上利用不同的大尺度气候因子分别建立降尺度模型。华北汛期(7~... 针对预报量变化中存在受不同物理因子控制的不同时间尺度变率特征,本文提出了分离时间尺度的统计降尺度模型。应用滤波方法,将不同尺度的变率分量分开,在各自对应的时间尺度上利用不同的大尺度气候因子分别建立降尺度模型。华北汛期(7~8月)降水具有年际变率和年代际变率,本文以华北汛期降水为例利用分离时间尺度的统计降尺度模型进行预测研究。采用的预报因子来自海平面气压场、500hPa位势高度场、850hPa经向风场和海表温度场以及一些已知的大尺度气候指数。利用基于交叉检验的逐步回归法建立模型。结果表明,年际尺度上,华北汛期降水与前期6月赤道中东太平洋海温以及同期中国东部的低层经向风密切相关;年代际尺度上,在东印度洋—西太平洋暖池海温的作用下,华北降水与前期6月西南印度洋海平面气压有同步变化关系。年际模型和年代际模型的结果相加得到对总降水量的降尺度结果。1991~2008年的独立检验中,模型估计的降水和观测降水的相关系数是0.82,平均均方根误差是14.8%。结合模式的回报资料,利用降尺度模型对1991~2001年的华北汛期降水进行回报试验。相比于模式直接预测的降水,降尺度模型预测的结果有明显改进。改进了模式预测中年际变率过小的问题,与观测降水的相关系数由0.12提高到0.45。 展开更多
关键词 统计尺度 分离时间尺度 华北 汛期 预测
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