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基于CMA-GD模式的2 m气温逐小时预报误差订正方法分析
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作者 李健 樊琦 +1 位作者 张瑛 徐星生 《高原气象》 北大核心 2025年第3期626-642,共17页
温度是最重要的气象要素,其预报准确率对于天气预报至关重要。本文针对华南区域中尺度数值模式(China Meteorological Administration Guangdong,CMA-GD)2 m气温逐时预报产品,使用线性不分级回归法对地形偏差导致的气温预报误差进行订正... 温度是最重要的气象要素,其预报准确率对于天气预报至关重要。本文针对华南区域中尺度数值模式(China Meteorological Administration Guangdong,CMA-GD)2 m气温逐时预报产品,使用线性不分级回归法对地形偏差导致的气温预报误差进行订正,并使用一维卡尔曼滤波法和双权重滑动平均法对结果再订正。结果表明,模式地形高度偏差与温度误差均值呈线性负相关关系,准确率逐时效分布呈日变化特征,不分级回归法订正后,白天的订正效果优于夜间。使用最优周期的数理订正方法(卡尔曼法周期为15 d,平均值法周期为20 d)进行再订正,平均值法的订正效果优于卡尔曼法,对比日内时段,白天订正效果优于夜间。夏、秋季的订正效果优于冬季、春季,前者平均值法优于卡尔曼法,后者两种方法差异不大,春季部分时段呈负订正效果。不分级回归法订正后有8个站点为负订正,数理方法再订正后无负订正站点,对北部区域的订正效果总体优于南部。逐时效MAE和ACC订正幅度占比呈二项式正相关关系,不分级回归法的斜率最小,订正效果有限,平均值法相关性最好,斜率最高。对鄱阳湖平原中部和浙闽丘陵南部区域进行误差评估,前者误差峰值小于后者,峰值处订正幅度也小于后者,订正后MAE分别降低25.1%、19.8%,2022年11月至2023年1月冷空气入侵频繁,鄱阳湖平原中部MAE降低13.5%。模式对高海拔山区的预报显著偏高,8-10月气温预报误差振荡幅度最小,春、冬季误差振荡幅度最大,订正后预报误差围绕0轴振荡,系统性正误差得到明显改善。以增温(2022年5月1-6日)和强降温(2022年11月28日至12月3日)过程为例,订正后MAE分别降低18.2%、16.0%,表明方法对转折性天气取得了稳定的订正效果。该复合订正方法稳定性好,预报订正能力较强,易于业务推广。 展开更多
关键词 CMA-GD 逐时 气温预报 回归 一维卡尔曼 滑动平均 误差订正
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青岛近海海雾预报多模式对比分析及误差订正
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作者 顾瑜 时晓曚 《海洋预报》 北大核心 2025年第3期1-8,共8页
利用2018—2021年4—8月青岛气象自动观测站资料、ECMWF细网格模式资料、CMA-SH9模式资料及中国海洋大学区域大气与海洋短期实时预报系统模式,对比分析不同月份和不同天气形势下青岛近海各模式能见度产品效果预报。结果表明:在青岛雾季... 利用2018—2021年4—8月青岛气象自动观测站资料、ECMWF细网格模式资料、CMA-SH9模式资料及中国海洋大学区域大气与海洋短期实时预报系统模式,对比分析不同月份和不同天气形势下青岛近海各模式能见度产品效果预报。结果表明:在青岛雾季的不同月份,各模式的能见度预报效果有差距,整个雾季预报中,中国海洋大学模式最优,其次为CMA-SH9模式,ECMWF模式的预报效果最差。ECMWF模式的能见度预报较实况偏大,漏报率较高,与另外两个模式的差距明显,CMA-SH9模式和中国海洋大学模式的能见度预报较实况偏低,预报的雾日较实况偏多,漏报率较低但空报率较高。出雾时,当天气形势为低压倒槽型、锋面型、均压场型时,中国海洋大学模式的能见度总体预报效果最优,当天气形势为高压底部型时,CMA-SH9模式最优。运用线性回归方法、非线性回归方法和对数回归方法分别对各模式进行误差订正,对比发现非线性回归方法的订正效果最好,修正后ECMWF模式的准确率提高最为明显。 展开更多
关键词 青岛 海雾 能见度模式 误差订正
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基于CMA-TRAMS模式地形高度偏差的地面气温误差订正方法研究 被引量:3
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作者 倪悦 冯业荣 +1 位作者 黄燕燕 潘宁 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-10,共10页
采用一元线性方法建立南海台风模式CMA-TRAMS地形高度偏差和地面气温预报误差的回归关系,分别开展不分级、高度偏差分级和地面气温误差分级的三种订正方法的研究,并进行订正效果评估。结果表明,模式地面气温预报误差与地形高度偏差总体... 采用一元线性方法建立南海台风模式CMA-TRAMS地形高度偏差和地面气温预报误差的回归关系,分别开展不分级、高度偏差分级和地面气温误差分级的三种订正方法的研究,并进行订正效果评估。结果表明,模式地面气温预报误差与地形高度偏差总体呈负的线性相关关系,地面气温预报绝对误差随地形高度偏差绝对值增大而增大(对模式地形高度偏低站点尤为明显),但不同时刻地面气温预报误差特征表现不同,模式对地形高度偏高(即模式地形高于测站高度)和地形高度偏差小于50m的站点,06时地面气温(世界时,下同)预报总体偏低,对地形高度偏低大于50m的站点(即模式地形低于测站高度),06时地面气温预报总体偏高;而无论站点地形高度偏差如何,模式对18时地面气温预报总体偏高。三种订正方法中地面气温误差分级法能有效地减小地面气温预报误差,该方法订正后的分析场准确率可达96%~99%,12~48小时时效预报场准确率总体可提升至90%以上,该方法具有回归关系稳定、效果显著、适用性广、简单易行等特点。 展开更多
关键词 南海台风模式CMA-TRAMS 模式地形高度偏差 地面气温 误差分级订正
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超级集合预报的误差订正与集成研究 被引量:72
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作者 马清 龚建东 +1 位作者 李莉 李应林 《气象》 CSCD 北大核心 2008年第3期42-48,共7页
利用类似KALMAN滤波的自适应误差订正法对中国国家气象中心、日本气象厅、美国国家环境预报中心、加拿大气象中心和澳大利亚-法国气象局的区域集合预报模式2m温度预报做订正,并对订正后的结果采用算术平均和多元回归两种方法进行集成。... 利用类似KALMAN滤波的自适应误差订正法对中国国家气象中心、日本气象厅、美国国家环境预报中心、加拿大气象中心和澳大利亚-法国气象局的区域集合预报模式2m温度预报做订正,并对订正后的结果采用算术平均和多元回归两种方法进行集成。结果表明:订正后温度预报的各项检验指标都显示出不同程度的改善。36h内平均绝对误差在1.8℃以内;均方根误差也有明显减小,且与离散度大小更接近;talagrand图的U型分布仍然存在,但个别成员异常的现象得到改善;集合成员预报分簇的现象得到了很好的矫正;此外预报误差存在日变化。两种集成方法的温度预报结果都优于单一模式预报,并且不存在明显的系统误差,预报达到了一定精度。其中多元回归方法的集成效果胜于算术平均集成。 展开更多
关键词 集合预报 温度预报 误差订正 多模式集成
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数值预报误差订正技术中相似-动力方法的发展 被引量:20
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作者 于海鹏 黄建平 +1 位作者 李维京 封国林 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1012-1022,共11页
随着对天气和气候预测准确率要求的提高,在发展数值模式和资料同化技术的同时,很有必要在现有数值模式基础上开发误差订正技术。基于预报误差的不同类型对订正技术进行了分类,回顾了目前误差订正技术的研究进展。中国学者在该领域研究... 随着对天气和气候预测准确率要求的提高,在发展数值模式和资料同化技术的同时,很有必要在现有数值模式基础上开发误差订正技术。基于预报误差的不同类型对订正技术进行了分类,回顾了目前误差订正技术的研究进展。中国学者在该领域研究中将统计方法和动力模式相结合,发展了一种基于历史相似信息进行误差订正的相似-动力方法,实现了动力预报中历史资料的有效运用。重点介绍了该方法的基本原理、技术方案的演变过程,及其在不同时间尺度的天气和气候预测中的发展,结果表明该方法在中短期预报、延伸期预报、月平均环流预报和短期气候预测等各个时问尺度中均能够有效提高预报技巧。作为一项中国自主研发的创新技术,在天气预报和气候预测中发挥了重要作用,展现出广阔的应用前景。 展开更多
关键词 相似-动力方法 数值模式 误差订正 历史资料
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北京气候中心次季节-季节预测系统对西南地区夏季降水次季节预报技巧评估及误差订正 被引量:12
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作者 郭渠 黄安宁 +3 位作者 付志鹏 唐红玉 李永华 何慧根 《高原气象》 CSCD 北大核心 2021年第3期644-655,共12页
利用北京气候中心(BCC)次季节-季节(Sub-seasonal to Seasonal,S2S)预测系统20年(1994-2013年)回报试验数据,在评估BCC S2S预测系统对中国西南地区夏季降水次季节预报性能基础上,进而采用基于奇异值分解(Singular Value Decomposition,S... 利用北京气候中心(BCC)次季节-季节(Sub-seasonal to Seasonal,S2S)预测系统20年(1994-2013年)回报试验数据,在评估BCC S2S预测系统对中国西南地区夏季降水次季节预报性能基础上,进而采用基于奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)的误差订正方案对预测结果进行订正。结果表明:BCC S2S预测系统对西南地区夏季降水的次季节预报技巧随起报时间的提前不断下降,在起报时间提前10天以内具有一定预报技巧,而在起报时间提前10天以上基本无技巧,同时存在明显的区域性和年际差异。采用SVD误差订正方案能够较好改善BCC S2S系统对西南地区夏季降水的次季节预测水平,起报时间提前0~10、11~20、21~30天原始预测结果与观测间的异常相关系数分别为0.50,0.31和0.25,订正后分别提高至0.70,0.75和0.70,同时订正后的预测结果与观测间的空间相关系数在起报时间提前0~10天提高了0.3左右,尤其对起报时间提前11~30天的预测结果改进更加明显,空间相关系数提高了0.6左右。 展开更多
关键词 夏季降水 中国西南 次季节-季节预测 奇异值分解 误差订正
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风能模式预报的相似误差订正 被引量:17
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作者 徐晶晶 胡非 +1 位作者 肖子牛 李军 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期731-740,共10页
采用一种基于相似误差的模式后处理方法,对2011年10月18日一2012年1月5日WRF模式24 h预报的陕西延长风电场风速进行误差订正。该方法通过寻找与当前预报相似的历史预报来进行误差订正,克服了一般基于时间顺序的误差订正方法的不足,即不... 采用一种基于相似误差的模式后处理方法,对2011年10月18日一2012年1月5日WRF模式24 h预报的陕西延长风电场风速进行误差订正。该方法通过寻找与当前预报相似的历史预报来进行误差订正,克服了一般基于时间顺序的误差订正方法的不足,即不能处理由于天气系统的剧烈转变引起的预报误差的快速变化。相似误差订正方法减小了预报的均方根误差和中心均方根误差,相对原始预报分别减小9%和10%左右。该方法不仅可以减小系统误差,还可以减小随机误差,从而提高预报准确率。同时,订正结果相对原始预报具有更好的Taylor图模态相关。相似误差订正方法对风能预报敏感区的订正效果更为显著,均方根误差和中心均方根误差分别减小了12%和22%左右。该方法尤其适用于基于风能模式预报的风速误差订正,同时该方法对其他的预测系统和预报变量也有很好的应用潜力。 展开更多
关键词 风能 误差订正 相似误差 大气边界层
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基于EOF/SVD的短期气候预测误差订正方法及其应用 被引量:20
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作者 秦正坤 林朝晖 +1 位作者 陈红 孙照渤 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期289-296,共8页
利用中国科学院大气物理研究所第2代短期气候数值预测系统(IAP-DCPⅡ)1980—1999年共20年的集合回报结果,提出了基于经验正交函数(EOF)和奇异值分解(SVD)的模式误差订正方法,并考察了上述订正方法对中国科学院大气物理研究所气候预测系... 利用中国科学院大气物理研究所第2代短期气候数值预测系统(IAP-DCPⅡ)1980—1999年共20年的集合回报结果,提出了基于经验正交函数(EOF)和奇异值分解(SVD)的模式误差订正方法,并考察了上述订正方法对中国科学院大气物理研究所气候预测系统预测性能提高的季节差异及其稳定性,分析了订正方法对不同预报场的适用范围及其可能原因。结果表明:基于EOF/SVD的订正方法均可显著提高IAP-DCPⅡ东亚地区各个季节降水预测的水平,在这20年的降水订正预报试验中,各季节80%左右的年份订正预报效果要优于模式原始结果。其中EOF订正方法在夏、冬季略优,回报与实测降水之间的距平相关系数(ACC)平均值分别从订正前的-0.07和0.16提高到0.25和0.44。而SVD方法则在春、秋季明显较好,ACC平均值分别从订正前的-0.09和-0.07提高到0.36和0.30。两种订正方法多年的ACC提高效果比较还表明SVD订正结果在各个季节ACC为负值的年份明显少于EOF方法。因此,对于实际预测而言,SVD订正方法效果更为稳定。ACC的方差比较也证明,SVD订正方法具有相对较好的稳定性。同时针对订正方法实际应用的需要,以夏季降水、地表气温和500hPa高度场这3个变量为代表,文中还进一步分析了两种订正方法对夏季不同预报场的订正效果。结果表明,模态订正方法对不同预报场订正效果存在一定差异,对于中国科学院大气物理研究所的气候预测系统,上述方法并不适用于对夏季地表气温和500 hPa高度场预报结果的订正。 展开更多
关键词 短期气候预测 误差订正方法 奇异值分解 经验正交函数分解
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数值预报产品的误差订正方法 被引量:12
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作者 张兰慧 尚可政 +1 位作者 程一帆 王式功 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期44-49,共6页
提出了一种基于统计学的数值预报产品误差订正的新方法,该方法根据模式前几个预报时次的误差计算出后面预报时次的误差,通过订正进一步提高了数值预报产品的精度,从而使其能够在日常天气预报中起到更好的作用.为了验证该方法的订正效果... 提出了一种基于统计学的数值预报产品误差订正的新方法,该方法根据模式前几个预报时次的误差计算出后面预报时次的误差,通过订正进一步提高了数值预报产品的精度,从而使其能够在日常天气预报中起到更好的作用.为了验证该方法的订正效果,设计了基于T213数值预报产品的订正方案并进行了试验.结果表明,订正方案稳定可靠,订正效果显著,明显减小了各时次的预报误差.另外,该订正方法计算量小,对计算机设备要求不高,便于在各级气象台站推广使用. 展开更多
关键词 数值预报产品 误差订正方法 逐步回归
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一个ENSO动力相似误差订正模式及其后报初检验 被引量:10
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作者 孙丞虎 李维京 +2 位作者 任宏利 张培群 王冬艳 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第5期965-976,共12页
为有效利用历史资料中的相似信息,减小模式误差对ENSO这类跨季节年际尺度预测问题的影响提高动力模式的预测水平。作者利用一种基于统计相似的模式误差订正方法,以国家气候中心简化海气耦合模式为平台建立了相应的动力相似误差订正(DAEC... 为有效利用历史资料中的相似信息,减小模式误差对ENSO这类跨季节年际尺度预测问题的影响提高动力模式的预测水平。作者利用一种基于统计相似的模式误差订正方法,以国家气候中心简化海气耦合模式为平台建立了相应的动力相似误差订正(DAEC)模式,并着重探讨了系统相似程度(全相似或部分相似)、误差重估周期以及相似样本个数等因素对预报效果的影响。结果表明,利用该方法可以有效地改善原有模式的预报性能,其中“全相似”比“部分相似”更能反映海气耦合系统的相似程度,从而对模式误差做出更为准确的估计,使预报误差明显减小。海洋和大气的误差重估周期对结果也有较大影响,在不同相似程度下分别存在着某种最优配置使得预报效果达到最佳。另外,在对相似样本存在状况及影响的研究中则发现在当前资料长度内整体上只存在着有限个相似样本,在此范围内随着样本取样数目的增加DAEC模式的预报性能逐渐提高。 展开更多
关键词 动力-统计相结合 ENSO预测 相似误差订正
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ECMWF模式地面气温预报的四种误差订正方法的比较研究 被引量:104
11
作者 李佰平 智协飞 《气象》 CSCD 北大核心 2012年第8期897-902,共6页
采用均方根误差对欧洲中期天气预报中心(ECWMF)确定性预报模式2007年1月至2010年12月的地面气温预报结果进行评估,并分别利用一元线性回归、多元线性回归、单时效消除偏差和多时效消除偏差平均的订正方法,对ECMWF模式地面气温预报结果... 采用均方根误差对欧洲中期天气预报中心(ECWMF)确定性预报模式2007年1月至2010年12月的地面气温预报结果进行评估,并分别利用一元线性回归、多元线性回归、单时效消除偏差和多时效消除偏差平均的订正方法,对ECMWF模式地面气温预报结果进行订正。结果表明,4种订正方法都能有效地减小地面气温多个时效预报的误差,改进幅度约为1℃。在短期预报中仅考虑最新预报结果的一元线性回归订正方法要优于考虑多个预报结果的多元集成预报订正方法。在中期预报中考虑多个预报结果的多元集成预报订正方法更优,更稳定。在模式预报误差较大的情况下,多时效集成的订正方法能更稳定地减小误差。 展开更多
关键词 ECMWF模式 误差订正 线性回归 消除偏差平均
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基于卫星遥感海温数据的南海SST预报误差订正 被引量:10
12
作者 张培军 周水华 梁昌霞 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期57-65,共9页
尝试利用卫星遥感高分辨率海表温度资料GHRSST(Group for High Resolution Sea Surface Temperature)与海表温度(sea surface temperature,SST)数值预报产品之间的误差,建立一种南海SST模式预报订正方法。首先,利用南海的Argo浮标上层... 尝试利用卫星遥感高分辨率海表温度资料GHRSST(Group for High Resolution Sea Surface Temperature)与海表温度(sea surface temperature,SST)数值预报产品之间的误差,建立一种南海SST模式预报订正方法。首先,利用南海的Argo浮标上层海温数据对GHRSST海温数据进行验证,结果表明两者之间均方根误差约为0.3℃,相关系数为0.98,GHRSST海温数据可用于南海业务化数值预报SST的订正。预报订正后的SST与Argo浮标海温数据相比,24h、48h和72h的均方根误差均由0.8℃左右下降到0.5℃以内。与GHRSST海温数据相比,南海北部海域(110°E—121°E,13°N—23°N)订正后的24h、48h和72h的SST预报空间误差均显著减小,在冷空气影响南海期间或中尺度涡存在的过程中,SST预报订正效果也较为显著。因此,该方法可考虑在南海业务化SST数值预报系统中应用。 展开更多
关键词 SST 数值预报 误差订正 GHRSST ARGO浮标 南海
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统计-动力相结合的相似误差订正法 被引量:105
13
作者 任宏利 丑纪范 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期988-993,共6页
根据大气相似性原理,提出了利用历史资料的相似信息估计模式误差的反问题,并发展了一种相似误差订正(ACE)方法。该方法将统计和动力两种方法有机结合,在不改变现有数值预报模式的前提下,既充分利用了动力学发展的成就,又能够有效提取大... 根据大气相似性原理,提出了利用历史资料的相似信息估计模式误差的反问题,并发展了一种相似误差订正(ACE)方法。该方法将统计和动力两种方法有机结合,在不改变现有数值预报模式的前提下,既充分利用了动力学发展的成就,又能够有效提取大量历史资料中的相似信息,达到减小模式误差、改进当前预报的目的。而且,ACE方法能够针对当前预报的特殊性来区分所利用过去资料的特殊性,提取历史相似信息间接求解反问题。定性分析表明,ACE方法与以往相似-动力模式原理是等价的,但无需重新建立复杂的相似离差预报模式,更具可行性和业务应用前景。在理想化的极限情形下,当数值模式或历史相似完全准确时,ACE方法的预报结果将分别蜕变为动力或统计学方法的预报结果。 展开更多
关键词 统计-动力相结合 反问题 数值预报 相似误差订正
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数值模式误差订正方法初探 被引量:10
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作者 万仕全 何文平 +1 位作者 封国林 李进 《高原气象》 CSCD 北大核心 2014年第2期460-466,共7页
鉴于大气系统的复杂性,实际的大气运动方程包含许多数学简化。这些简化的方程组虽能模拟大气运动的主要特征,但无法揭示天气演变的所有细节,这将导致数值模式的预报能力受到极大限制。只有完善大气运动方程本身的确定性框架,才能从根本... 鉴于大气系统的复杂性,实际的大气运动方程包含许多数学简化。这些简化的方程组虽能模拟大气运动的主要特征,但无法揭示天气演变的所有细节,这将导致数值模式的预报能力受到极大限制。只有完善大气运动方程本身的确定性框架,才能从根本上减少预报误差。若无其他手段的帮助,仅依靠推导方法获取大气运动过程中的所有微分表达式将十分困难。演化算法具有自适应、自组织特征,它能处理复杂的数学问题,可从观测资料所蕴含的丰富信息中挖掘系统的动力学。本文结合演化建模的智能算法,提出了一种数值模式的误差订正方案,并以一维典型混沌系统Logistic模型为例,探讨了误差订正方案的有效性。数值试验结果表明该方法对模式误差有较强的反演能力,值得进一步深入研究。 展开更多
关键词 数值模式 误差订正 演化建模
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珠江口外走航ADCP资料的系统误差订正与质量控制 被引量:8
15
作者 夏华永 廖世智 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期1-7,共7页
在对珠江口外2006年冬季航次走航ADCP观测资料处理中发现用Joyce的方法不能有效地订正系统误差,其原因在于订正角与航速、船艏向相关。给出了一个订正角为船艏向余弦的拟合函数,得出良好的订正结果。分析了VmDas软件处理流速结果的精度... 在对珠江口外2006年冬季航次走航ADCP观测资料处理中发现用Joyce的方法不能有效地订正系统误差,其原因在于订正角与航速、船艏向相关。给出了一个订正角为船艏向余弦的拟合函数,得出良好的订正结果。分析了VmDas软件处理流速结果的精度,给出了系统误差识别的方法。发现观测资料中一些不能为VmDas软件识别的错误数据,分析了海况对观测资料的影响,提出了观测资料质量控制与误差订正的一套程序。 展开更多
关键词 走航ADCP DGPS 系统误差订正 质量控制 珠江口外
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HYCOM模式SST的预报误差订正 被引量:8
16
作者 韩玉康 余丹丹 +1 位作者 申晓莹 周媛媛 《海洋预报》 北大核心 2018年第3期76-80,共5页
尝试了一种新的通过自回归模型进行模式预报订正的方法:通过1992—2006年的卫星遥感和NERSC-HYCOM模式模拟的SST资料,计算模式15 a的历史误差序列,建立自回归模型AR(p),来估算2007年和2008年两年的误差,并用来对输出的模式资料进行修订... 尝试了一种新的通过自回归模型进行模式预报订正的方法:通过1992—2006年的卫星遥感和NERSC-HYCOM模式模拟的SST资料,计算模式15 a的历史误差序列,建立自回归模型AR(p),来估算2007年和2008年两年的误差,并用来对输出的模式资料进行修订,对修订后的模式预报结果进行检验。可以得出:经过数据订正以后,模式SST的均方根误差明显减小,相关系数增大,模式误差在很大程度上得到消减,订正效果明显;同时,订正效果也存在时间和空间上的差异,不同时刻,不同海域订正效果不尽相同。该方法计算过程简单,计算量小,便于实现。总体而言,利用本文方法对模式SST的预报订正具有很强的操作性和可应用性。 展开更多
关键词 HYCOM SST 误差订正 自回归模型
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风暴尺度集合卡尔曼滤波中的采样误差订正局地化方法研究 被引量:2
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作者 闵锦忠 黄欣慧 +1 位作者 陈耀登 杨春 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期158-169,共12页
在中尺度WRF-EnSRF系统中最新引入的采样误差订正局地化方法不仅考虑了回归系数偏差,而且计算量较小。该方法基于状态变量和对应观测值的相关系数的分布关系,根据离线蒙特卡洛技术制作的关于集合数和样本相关系数的查找表格确定局地化... 在中尺度WRF-EnSRF系统中最新引入的采样误差订正局地化方法不仅考虑了回归系数偏差,而且计算量较小。该方法基于状态变量和对应观测值的相关系数的分布关系,根据离线蒙特卡洛技术制作的关于集合数和样本相关系数的查找表格确定局地化系数因子,进而订正由集合数选取有限造成的背景误差协方差被低估引起的采样误差。本文利用风暴过程的雷达观测资料做了一系列风暴尺度的资料同化理想试验,探讨了采样误差订正局地化方法在风暴尺度集合卡尔曼滤波同化中的技术特点和同化效果。结果表明:相比于经验局地化方法,采样误差订正局地化方法能够有效地改善集合同化的效果,对距离的敏感度更低,尤其在天气系统发展变化较快的阶段,新方法优势更大。并且,对不同观测变量以及在风暴发展的不同阶段使用不同的局地化方法,所得的结果都存在一定的差异,因此需要根据同化对象合理地选择局地化方法。 展开更多
关键词 EnSRF 采样误差 局地化 采样误差订正 地化
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贵州地区CMORPH卫星降水产品的误差订正 被引量:2
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作者 王福增 何山 +2 位作者 谷晓平 于飞 杨玲 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期166-174,共9页
CMORPH卫星反演降水产品具有全天候、全球覆盖的特点,其时空分布相对均匀、独立,但是CMORPH本质上是通过间接手段反演得到,其降水精度无法与地面观测降水精度相比,并且存在一定的系统误差。结合地面自动站降水资料采用概率密度匹配法对... CMORPH卫星反演降水产品具有全天候、全球覆盖的特点,其时空分布相对均匀、独立,但是CMORPH本质上是通过间接手段反演得到,其降水精度无法与地面观测降水精度相比,并且存在一定的系统误差。结合地面自动站降水资料采用概率密度匹配法对贵州地区CMORPH卫星反演降水产品进行系统误差订正,该方法将每个格点的卫星降水累积概率分布曲线和地面降水概率密度分布曲线匹配,获取降水误差订正值;其中误差订正效果受降水累积概率分布拟合曲线的影响,而考虑到降水累积概率分布是非正态分布,因此选用Gamma分布拟合降水累积概率分布曲线。通过对2018年5月三次降水过程的订正结果分析得到如下结论:(1)逐时的CMORPH卫星反演降水产品存在明显的非独立系统误差,误差范围随降水量级的变化而变化,存在低值高估的特点;(2)在小时尺度下地面降水的累积概率密度呈指数衰减分布,而CMORPH的降水累积概率密度分布更加复杂,其在中雨、大雨区间内的降水概率较高;(3)通过概率密度匹配法订正后的CMORPH与订正前相比降水空间结构更加贴近地面降水,强降水中心的量级和范围明显减小,平均绝对误差和均方根误差均减小,其中偏差订正值在0.114~0.468 mm/h,均方根误差订正在0.24~1.49 mm/h之间。经概率密度匹配法订正后的CMORPH卫星反演降水产品精度明显提升,更加接近于实际降水。 展开更多
关键词 CMORPH卫星反演降水产品 地面降水 概率密度匹配法 误差订正 Gamma分布函数
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ECMWF高分辨率模式2m温度预报误差订正方法研究 被引量:55
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作者 薛谌彬 陈娴 +4 位作者 张瑛 郑婧 马晓华 张雅斌 潘留杰 《气象》 CSCD 北大核心 2019年第6期831-842,共12页
文章提出了一种结合滑动双权重平均订正法和空间误差逐步订正法的综合订正技术,并对2016年5月1日至2017年5月1日期间24?168h预报时效内欧洲中期天气预报中心(ECMWF)高分辨率模式的2m最高和最低温度进行偏差订正和误差分析,主要结论如下:... 文章提出了一种结合滑动双权重平均订正法和空间误差逐步订正法的综合订正技术,并对2016年5月1日至2017年5月1日期间24?168h预报时效内欧洲中期天气预报中心(ECMWF)高分辨率模式的2m最高和最低温度进行偏差订正和误差分析,主要结论如下:(1)ECMWF模式在江西省的温度预报整体上比实况偏低,最高温度尤为明显,模式温度的空间分布表现出显著的系统性偏差,且偏差在不同预报时效是稳定的,订正ECMWF模式温度具有可行性。(2)滑动双权重平均订正法中较长的滑动订正周期对模式温度预报有更好的订正效果,采用滑动订正周期20d是比较理想的。滑动双权重平均订正法具有持续的订正能力,但在季节过渡期间订正效果可能并不理想,而空间误差逐步订正法能进一步提高滑动双权重平均订正法的预报订正质量。(3)温度预报准确率表明,滑动双权重平均订正法和空间误差逐步订正法综合订正技术较好地改善了站点温度的预报质量。经过订正后,模式最高温度24、48、72h预报误差≤2℃的准确率分别从0.59、0.55、0.52提高到0.75、0.68、0.62,模式最低温度24、48、72h预报准确率分别从0.84、0.83、0.82提高到0.89、0.87、0.85.订正后72h最高和最低温度的预报准确率都大于订正前模式24h的准确率。总体而言,该综合订正技术较好地订正了模式误差.且误差在空间分布上较均匀。(4)对于高山站而言,经过订正后的最高和最低温度与实况基本吻合。空间误差逐步订正法的订正量在±1℃之内,与滑动双权重平均订正后的偏差呈现一定的负相关,有正的订正效果。该综合订正法已成功运用于江西省精细化气象要素客观预报业务系统中。 展开更多
关键词 ECMWF 温度预报 误差订正 滑动平均 逐步订正 综合订正
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基于RegCM4模式的中国区域日尺度降水模拟误差订正 被引量:45
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作者 童尧 高学杰 +1 位作者 韩振宇 徐影 《大气科学》 CSCD 北大核心 2017年第6期1156-1166,共11页
气候模式模拟得到的各气候变量与观测相比,总会存在一定的偏差,所得到的气候变化预估结果难以在影响评估模型中直接应用。本文尝试对一个区域气候模式(RegCM4.4)所模拟的中国区域逐日降水,基于概率分布(分位数映射)方法进行统计误差订... 气候模式模拟得到的各气候变量与观测相比,总会存在一定的偏差,所得到的气候变化预估结果难以在影响评估模型中直接应用。本文尝试对一个区域气候模式(RegCM4.4)所模拟的中国区域逐日降水,基于概率分布(分位数映射)方法进行统计误差订正。在订正过程中,以模拟时段1991~2010年中的前半段(1991~2000年)作为参照时段,建立传递函数,对后一时段(2001~2010年)进行订正并检验其效果。首先对使用参数和非参数所建立的6种不同传递函数方法进行对比,发现6种方法均可明显减少降水模拟的误差,其中利用非参数转换建立传递函数的RQUANT方法效果更好。随后进一步分析了采用该方法对模式模拟降水所做订正的效果,结果表明,该方法可以明显改善对平均降水,以及降水年际变率和极端事件的模拟结果。 展开更多
关键词 区域气候模式 逐日降水 误差订正 传递函数
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