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海温异常对东亚夏季风强度先兆信号的影响

应用气象学报 2015年第5期26卷 536-544页

作者：柯宗建华丽娟钟霖浩杜良敏国家气候中心中国气象局气候研究开放实验室北京100081 中国科学院大学地球科学学院北京100049 中国科学院大气物理研究所东亚区域气候-环境重点实验室北京100029 武汉区域气候中心武汉430074

利用ERA—Interim再分析资料、NOAA海温资料、CMAP格点降水资料和中国气象站降水资料,通过合成、相关和回归分析等方法研究了1979—2012年东亚夏季风强度与其先兆信号的关系,并分析了热带海温异常的可能影响。研究表明:东亚夏季风先兆... 详细信息

利用ERA—Interim再分析资料、NOAA海温资料、CMAP格点降水资料和中国气象站降水资料,通过合成、相关和回归分析等方法研究了1979—2012年东亚夏季风强度与其先兆信号的关系,并分析了热带海温异常的可能影响。研究表明:东亚夏季风先兆指数反映了2月200 hPa纬向风距平的主要模态特征(EOF1),前冬热带中东太平洋海温偏低(高),2月亚洲地区西风急流位置偏北(偏南),东亚夏季风先兆指数偏强(弱)。前期热带海温异常对东亚夏季风强度有明显影响,前冬热带中东太平洋海温偏低(高)有利于东亚夏季风偏强(弱)。2月亚洲中纬度地区纬向风异常特征在春季不能持续,先兆信号与东亚夏季风强度的联系主要源自热带海洋。

关键词：东亚夏季风先兆信号指数海温多雨带

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辽宁旅顺与山东龙口能见度对比分析

气象与环境学报 2013年第2期29卷 48-53页

作者：刘成谢海军柯宗建车达升中国人民解放军91550部队15分队国家气候中心

利用2002—2011年渤海海峡两岸辽宁旅顺和山东龙口地面气象站能见度逐时观测资料,采用等级分析法,统计分析两地平均和分级能见度的年、月、日变化特征。结果表明:位于渤海北岸旅顺的年平均能见度值高于渤海南岸的龙口,近10 a两地年平均... 详细信息

利用2002—2011年渤海海峡两岸辽宁旅顺和山东龙口地面气象站能见度逐时观测资料,采用等级分析法,统计分析两地平均和分级能见度的年、月、日变化特征。结果表明:位于渤海北岸旅顺的年平均能见度值高于渤海南岸的龙口,近10 a两地年平均能见度均呈下降趋势,龙口年平均能见度降低速度高于旅顺;各级能见度的百分比旅顺年际变化较大,而龙口相对稳定;一年中两地10月能见度最高,旅顺最低能见度出现在7月,龙口出现在6月,两地能见度日变化特征基本一致,呈一波峰一波谷形势。通过分析天气现象及相关气象因子发现,两地出现低能见度(0—1 km)时,风场、温湿场特征均存在明显区域性差异。

关键词：旅顺龙口能见度时空变化

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风廓线雷达在高空风场分析中的应用

沙漠与绿洲气象 2013年第2期7卷 56-60页

作者：刘成车达升柯宗建中国人民解放军91550部队15分队国家气候中心

利用大连风廓线雷达高时空分辨率风场观测资料,统计2011年雷达站上空各层水平及垂直风速的分布特征。通过分析发现:最大水平风速通常出现在12 km上下,受高空急流的影响,各季节高空最大水平风速出现高度不同,4 km以下高空水平风速随高度... 详细信息

利用大连风廓线雷达高时空分辨率风场观测资料,统计2011年雷达站上空各层水平及垂直风速的分布特征。通过分析发现:最大水平风速通常出现在12 km上下,受高空急流的影响,各季节高空最大水平风速出现高度不同,4 km以下高空水平风速随高度的变化各月份存在一定差异,4 km以上至最大风速层,水平风速随高度的升高而增大,最大风速层以上至雷达测量的上限水平风速随高度增加先减小后增大;高空垂直风速在夏季较为明显,秋季次之,冬春季节最小;6月是全年月均垂直风速最大的月份,在500～1 300 m高度层存在一个上升气流中心,平均风速大于0.6 m/s,2月各高度平均垂直风速全年最小。

关键词：风廓线雷达高空风变化特征

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一种适用于延伸期过程事件预报的检验方法

应用气象学报 2013年第6期24卷 686-694页

作者：杜良敏柯宗建国家气候中心中国气象局气候研究开放实验室北京100081 武汉区域气候中心武汉430074

基于延伸期过程性天气气候事件预报评估的特点,结合实际科研和业务工作的需求,提出了一种适用于延伸期过程预报的检验方法(简称PPS方法 )。该方法参考了常用的预报评分方法准则,借鉴了命中率、假警报率、欧式距离和动态时间弯曲距离等... 详细信息

基于延伸期过程性天气气候事件预报评估的特点,结合实际科研和业务工作的需求,提出了一种适用于延伸期过程预报的检验方法(简称PPS方法 )。该方法参考了常用的预报评分方法准则,借鉴了命中率、假警报率、欧式距离和动态时间弯曲距离等评估检验方法。利用命中率、假警报率和该方法对实际预报中可能出现的有漏报没有空报和既有漏报也有空报这两类情况的多个实例进行对比分析,表明该方法既能考虑大气随着时间的延长预报效果急剧降低的特性,也考虑了相似时间序列度量不精确匹配和形变的问题。利用该方法对1999—2010年冬季冷空气过程业务预报进行检验,结果表明:该方法能清晰表征延伸期预报时段内冷空气过程预报的准确程度,真实反映了目前延伸期预报准确率较低的现状,有较好的适用性。同时,该方法也适用于其他延伸期过程事件预报的评分,具有较好的应用前景。

关键词：延伸期预报检验 PPS方法

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中国区域秋季旱涝特征预测

高原气象 2010年第5期29卷 1345-1350页

作者：柯宗建王永光贾小龙高辉颜京辉中国气象局国家气候中心北京100081

利用国家气候中心综合气象干旱指数(CI),以干旱日数为预报对象,以前期500 hPa高度场为预报因子,结合最优子集回归(OSR)方法建立回归预报模型,对1971-2007年期间中国区域秋季干旱形势进行交叉检验预报。针对秋季华西秋雨与华南干旱特征,... 详细信息

利用国家气候中心综合气象干旱指数(CI),以干旱日数为预报对象,以前期500 hPa高度场为预报因子,结合最优子集回归(OSR)方法建立回归预报模型,对1971-2007年期间中国区域秋季干旱形势进行交叉检验预报。针对秋季华西秋雨与华南干旱特征,分别建立以华西洪涝站数与华南干旱站数为预报对象的预报模型,研究OSR方法的预报技巧。研究表明:OSR预报方法对秋季中国区域的干旱日数具有较高的预报技巧,距平相关系数(ACC)在全国大部地区均通过α=0.05的显著性水平检验,中国东部地区整体预报水平高于西部地区,ACC在中国区域平均达到0.45。对于秋季华西洪涝站数与华南干旱站数,OSR方法也体现出较好的预报能力,ACC分别达到0.71和0.55。此外,对华南区域干旱站数的独立预报检验表明,模型能较好地预报出2003-2007年秋季华南地区偏旱的趋势,但对干旱范围的预报有所低估。

关键词：中国区域旱涝最优子集回归秋季干旱指数

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BCC_CSM模式夏季关键区海温回报评估

大气科学 2015年第2期39卷 271-288页

作者：汪栩加郑志海封国林王阔申茜兰州大学大气科学学院兰州730000 国家气候中心气候研究开放实验室北京100081

利用国家气候中心气候系统模式(Beijing Climate Center Climate System Model,BCC_CSM)的汛期回报试验数据集,评估了夏季中低纬度海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)的预测能力。结果表明:该模式对夏季中低纬海温具有一定的预测... 详细信息

利用国家气候中心气候系统模式(Beijing Climate Center Climate System Model,BCC_CSM)的汛期回报试验数据集,评估了夏季中低纬度海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)的预测能力。结果表明:该模式对夏季中低纬海温具有一定的预测能力,且在低纬地区的预测技巧尤为出色。对太平洋、热带印度洋和北大西洋这三个关键区进一步分析发现,该模式对不同海区海温的预测能力有所不同。其中,模式对夏季北太平洋海温及Nio 3.4指数表现出显著的预测技巧,对热带印度洋、北大西洋海温及热带印度洋全区一致海温模态(Indian Ocean Basin-wide Warming,IOBW)也表现出一定的预测技巧,而对北大西洋海温三极子模态(North Atlantic Tripole,NAT)的技巧相对较低。研究发现,预测技巧与前冬的ENSO状态密切相关,当前冬位于ENSO异常位相时,BCC_CSM模式对于三大海区夏季海温的预测技巧要高于前冬位于ENSO正常位相时,且对NAT指数也具有更高的预测技巧。前冬ENSO所处的位相对于该模式对夏季Nio 3.4指数及IOBW指数的预测技巧影响不明显。此外,该模式对夏季海温的预测技巧依赖于超前时间,预测技巧在大部分情形下超前1个月的预测技巧相对更高。

关键词： BCC_CSM模式夏季海温回报评估

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基于聚类分区的中国夏季降水预测模型

气象 2016年第1期42卷 89-96页

作者：杜良敏柯宗建刘长征肖莺刘绿柳武汉区域气候中心武汉430074 国家气候中心北京100081

文章基于近邻传播客观聚类方法对中国夏季降水进行了气候分区,以中国不同分区的夏季降水为预测对象,使用前期的海温和海平面气压场为预测因子,利用图像标签算法提取高相关封闭区域的预测因子信息。结合最小二乘回归法建立预测模型。采... 详细信息

文章基于近邻传播客观聚类方法对中国夏季降水进行了气候分区,以中国不同分区的夏季降水为预测对象,使用前期的海温和海平面气压场为预测因子,利用图像标签算法提取高相关封闭区域的预测因子信息。结合最小二乘回归法建立预测模型。采用Ps评分、距平符号一致率和距平相关系数三种评分方法检验了该预测模型,比较了四种不同的因子配置方案的预测能力。研究结果表明,利用冬春季海温的演变特征结合海平面气压的年际变化为预测因子的分区预测模型效果较好,在1982—2009年期间的平均交叉检验平均Ps得分为81.4,距平符号一致率为63%,距平相关系数为0.35,2010—2014期间的独立样本预测检验的平均评分分别为77.1,58%和0.19,且逐年回报效果较为稳定,表明该方法对中国夏季降水有较好的预测效果。研究结果显示,该预测模型能较好地预测出2014年中国夏季降水南多北少的分布特征。

关键词：近邻传播聚类分区夏季降水预测图形标签算法

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国家气候中心多模式解释应用集成预测

应用气象学报 2013年第6期24卷 677-685页

作者：刘长征杜良敏柯宗建陈丽娟贾小龙艾秀国家气候中心北京100081

多模式集合和降尺度技术是提升模式预测能力的有效工具。该文对国家气候中心多模式解释应用集成预测(MODES)技术与业务应用现状进行了综合介绍。MODES采用欧洲中期天气预报中心、东京气候中心、美国国家环境预报中心和中国气象局国家气... 详细信息

多模式集合和降尺度技术是提升模式预测能力的有效工具。该文对国家气候中心多模式解释应用集成预测(MODES)技术与业务应用现状进行了综合介绍。MODES采用欧洲中期天气预报中心、东京气候中心、美国国家环境预报中心和中国气象局国家气候中心4个气候业务季节预测模式输出场,利用EOF迭代、变形的典型相关分析、最优子集回归和高相关回归集成4种统计降尺度方法以及等权平均、经典超级集合等集成方法进行全国月及季节降水和气温预测。目前对MODES进行了夏季回报检验和约1年的实时业务应用。回报检验和业务应用表明,MODES对气温有较好的预测能力(月预测平均PS评分为76),对降水有一定预测技巧(月预测平均PS评分为68),具有短期气候预测业务应用价值。

关键词：多模式集合统计降尺度 MODES

贵州冬季冻雨的大尺度环流特征及海温异常的影响

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高原气象 2016年第5期35卷 1224-1232页

作者：白慧柯宗建吴战平杜良敏刘长征贵州省气候中心贵阳550002 国家气候中心中国气象局气候研究开放实验室北京100081 贵州省山地气候与资源重点实验室贵阳550002 武汉区域气候中心武汉430074

利用1981-2013年贵州冬季冻雨资料、NCEP/NCAR再分析资料和NOAA海温资料等,分析了影响贵州冬季冻雨日数的大尺度环流系统,讨论了海温异常对冬季冻雨日数的可能影响。基于赤道中东太平洋海温异常建立冬季冻雨日数的预测模型,并检验了模... 详细信息

利用1981-2013年贵州冬季冻雨资料、NCEP/NCAR再分析资料和NOAA海温资料等,分析了影响贵州冬季冻雨日数的大尺度环流系统,讨论了海温异常对冬季冻雨日数的可能影响。基于赤道中东太平洋海温异常建立冬季冻雨日数的预测模型,并检验了模型的预测能力。研究表明:贵州冬季冻雨日数偏多(少)年,大气环流异常呈现出西伯利亚高压偏强(弱)、东亚地区海陆气压差偏大(小)的强(弱)东亚冬季风环流特征,同期印缅槽偏强(弱)、东亚副热带急流偏强(弱)。贵州冬季冻雨日数多寡与ENSO事件存在密切联系,秋、冬季赤道中东太平洋冷(暖)海温发展有利于冬季冻雨日数偏多(少)。前期秋季赤道太平洋Ni?o区海温异常是显著影响贵州冬季冻雨日数的年际预报信号,对贵州冬季冻雨日数的多寡具有较好的预测指示意义。

关键词：贵州冻雨海温年际信号