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EOF分析用于β中尺度暴雨系统的探索 被引量：11
1
作者 于杰 张继权 张铭 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第4期795-803,共9页
本文将2008年上海"8.25"暴雨过程的WRF中尺度数值模式模拟结果作为实况资料集,应用EOF(Empirical Orthogonal Function)方法对该资料集进行诊断,以探讨将该方法应用于暴雨β中尺度系统的可行性。主要结论有:当数值模式输出足... 本文将2008年上海"8.25"暴雨过程的WRF中尺度数值模式模拟结果作为实况资料集,应用EOF(Empirical Orthogonal Function)方法对该资料集进行诊断,以探讨将该方法应用于暴雨β中尺度系统的可行性。主要结论有:当数值模式输出足够稠密、精细的样本,能够较好反映实况时,利用EOF方法对天气尺度和α、β中尺度系统的天气过程进行诊断是可行的。对本文的暴雨过程,EOF分解位势偏差场的前三个模态分别反映了α中尺度中端、低端和β中尺度天气系统的演变特征,分别对应于波长和振荡频率不同的驻波波列。其可分别称之为暴雨背景模态、暴雨系统模态和暴雨雨团模态。各波列物理性质不同,分别属于准地转的Rossby波、准平衡的涡旋波和非平衡的重力惯性波。天气系统EOF分解的物理本质为:可将一个变形和移动的天气系统分解为若干个具有不同物理性质且时空尺度不同相互独立的模态(驻波波列)。这有助于明确和深化对天气系统的认识。EOF分解能够进行天气系统的尺度分离,且分离后得到的各种尺度的天气系统是独立和有特定物理意义的,这更体现了该尺度分离方法的优点。本文中当EOF分解后各波列(模态)在某地时空指数发生三波锁相,且该地的位势表现为低空为负、高空为正,同时低层位势急剧降低时,则有可能在此处发生暴雨。 展开更多
关键词 eof分析 Β中尺度 暴雨 位势高度
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动力延伸预报产品在辽宁短期气候预测中的释用 被引量：9
2
作者 周德平 陈力强 李辑 《气象与环境学报》 2006年第6期11-17,共7页
基于1961-2000年辽宁53个测站40a逐年的月气温距平和月降水距平百分率资料，根据EOF（经验正交函数）展开的空间特征向量分布特征，将前3个主要特征向量时间系数作为预报量，将500hPa高度场的高度距平、地转涡度作为预报因子，利用多元... 基于1961-2000年辽宁53个测站40a逐年的月气温距平和月降水距平百分率资料，根据EOF（经验正交函数）展开的空间特征向量分布特征，将前3个主要特征向量时间系数作为预报量，将500hPa高度场的高度距平、地转涡度作为预报因子，利用多元统计回归分析，建立了一套定点、定量预测辽宁各月气温与降水量的数学模型。利用该模型对2001～2005年辽宁53个测站的月气温距平和月降水距平百分率进行逐月预报试验。结果表明：对气温和降水量的趋势预报的评分均比较好，有87％以上的月气温距平预测结果的评分超过66．0分，各月的平均风评分均高于66．0分，年平均为75．5分或以上，总平均为83．1分；有70％的月降水距平百分率预测结果的R评分超过60．0分，各月的平均R评分都高于53．0分，年平均为58．0分以上，总平均为66．5分。但对异常气候的预测效果不明显。 展开更多
关键词 气温距平 降水距平百分率 eof展开 短期气候预测 数值预报产品释用
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1961-2017年黑龙江省夏季降水异常成因的分析 被引量：2
3
作者 石红艳 杨宁 潘华盛 《黑龙江大学工程学报》 2020年第1期28-35,共8页
为研究黑龙江省夏季降水变化特征和异常成因,使用1961—2017年黑龙江夏季降水、北半球500 hPa高空资料,采用了相关分析、EOF降水展开等方法。结果表明1961—2017年黑龙江省夏季降水呈稍降趋势但变化不大;揭示出降水多、少存在16 a转换周... 为研究黑龙江省夏季降水变化特征和异常成因,使用1961—2017年黑龙江夏季降水、北半球500 hPa高空资料,采用了相关分析、EOF降水展开等方法。结果表明1961—2017年黑龙江省夏季降水呈稍降趋势但变化不大;揭示出降水多、少存在16 a转换周期,从2012年开始进入多水期。对降水EOF展开分型,分为4型为好,占总方差63%,但主要是前二型。分析了中亚高压、东亚低槽及西太平洋副高等环流变化对黑龙江省夏季降水异常形势EOF1型和EOF2型成因的影响。 展开更多
关键词 夏季降水 异常成因 eof展开 相关分析
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1961—2012年东北地区霾的时空变化特征分析 被引量：2
4
作者 时一文 温娜 姚俊英 《黑龙江大学工程学报》 2015年第4期16-22,共7页
利用1961—2012年东北地区霾日数统计资料,对东北地区霾的时空分布特征进行了详细分析,并利用EOF分解对霾日数进行了分型讨论。结果表明:东北地区1961—2012年霾日数虽然整体上呈下降趋势,但存在明显的年代际变化特征,霾日数在20世纪60... 利用1961—2012年东北地区霾日数统计资料,对东北地区霾的时空分布特征进行了详细分析,并利用EOF分解对霾日数进行了分型讨论。结果表明:东北地区1961—2012年霾日数虽然整体上呈下降趋势,但存在明显的年代际变化特征,霾日数在20世纪60—70年代较多,80年代之后下降;霾日数的月、季分布总体是春季霾日数最多,冬季次之,随后是夏季,秋季最少;EOF分析的第一模态主要表达了东北地区霾日数为80年代之前显著上升,80年代开始突然下降;1961—2012年大部分区域霾日数没有增加,且其中有约50%的区域呈现减少的趋势;霾日数的变化和分布与工农业发展状况密切相关,呈现的减少趋势是由于独特的历史造成的。 展开更多
关键词 东北地区 霾 时空特征 eof分解
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用EOF分析黑龙江省42a来气温增暖的时空分布特征 被引量：1
5
作者 刘刚 白玉兰 刘运武 《黑龙江气象》 2007年第2期7-9,共3页
根据黑龙江省分布相对均匀、资料年代较长的16个代表站的1961～2002年春、夏、秋、冬、年平均气温、平均最高气温和平均最低气温资料,用EOF(经验正交函数)展开和趋势法,分析了黑龙江省42a气温变化状况,得出:黑龙江省在近42a间增温趋势明... 根据黑龙江省分布相对均匀、资料年代较长的16个代表站的1961～2002年春、夏、秋、冬、年平均气温、平均最高气温和平均最低气温资料,用EOF(经验正交函数)展开和趋势法,分析了黑龙江省42a气温变化状况,得出:黑龙江省在近42a间增温趋势明显,其中平均最低气温增高最为显著。从各季来看,冬季升温幅度最大,并且年平均气温增暖分布为由南向北越来越明显。 展开更多
关键词 气温变化 eof展开 滑动平均 趋势分析
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动能EOF分析和β中尺度雨团中的能量转换
6
作者 于杰 张继权 张铭 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第6期1211-1220,共10页
本文针对2008年上海8月25日暴雨过程,利用WRF中尺度数值模式对其较好模拟的结果,应用EOF分析方法对其做了动能偏差场的统计动力诊断。探讨了该暴雨过程中各种尺度天气系统,特别是β中尺度雨团,其有效位能向动能的转化机制。所得主要结论... 本文针对2008年上海8月25日暴雨过程,利用WRF中尺度数值模式对其较好模拟的结果,应用EOF分析方法对其做了动能偏差场的统计动力诊断。探讨了该暴雨过程中各种尺度天气系统,特别是β中尺度雨团,其有效位能向动能的转化机制。所得主要结论有:对该暴雨过程,动能偏差场EOF分析的第一、二、三模态可分别称为暴雨背景模态、暴雨系统模态和暴雨雨团模态。在该暴雨落区附近,低层各模态动能偏差场水平梯度的绝对值均较大,系统演变也较剧烈,且尤以暴雨雨团模态为甚;这表明低层暴雨雨团模态该处风场具有强烈的非地转性,有着强辐合,运动是非平衡的,其性质为重力惯性波(含涡旋—重力惯性混合波)。在某等压面上,有效位能的时间变化与位势偏差的时间变化相同,而前者的水平梯度则与后者的空间梯度大致相同,这样讨论某层前者的变化就归结于讨论该层后者的变化。暴雨来临前在该暴雨落区附近,前三个模态都有有效位能向动能的转化,其表现为动能的增长和有效位能的下降,且以暴雨雨团模态表现更突出。暴雨雨团模态的尺度为β中尺度,这表明该尺度的系统在有效位能向动能转换中起着关键作用,且扮演着有效位能与涡旋场动能之间转换的中介角色。 展开更多
关键词 动能 eof分析 Β中尺度 雨团 能量转换
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基于交叉验证的多模式超级集合预报方法研究 被引量：26
7
作者 陈超辉 李崇银 +1 位作者 谭言科 王铁 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期464-476,共13页
利用AREM、MM5和WRF 3个中尺度有限区域模式,通过选取对短期天气预报影响颇大的积云参数化方案和边界层方案构成15个集合预报成员,以2003年7月汛期天气为研究对象,分别采用相关加权、多元线性回归以及支持向量机回归与"交叉验证&qu... 利用AREM、MM5和WRF 3个中尺度有限区域模式,通过选取对短期天气预报影响颇大的积云参数化方案和边界层方案构成15个集合预报成员,以2003年7月汛期天气为研究对象,分别采用相关加权、多元线性回归以及支持向量机回归与"交叉验证"相结合的方法,开展有限区域模式的多模式短期超级集合预报研究。文中主要对上述3种方法的24 h降水和700 hPa流场的超级集合预报结果与多模式集合平均预报结果以及T213模式结果进行了对比分析,结果表明:(1)对于24 h降水,支持向量机回归方法的超级集合预报得到的均方根误差比多模式集合平均小,各降水临界值的TS异常评分比多模式集合平均高;并且它也较相关加权法和多元线性回归的超级集合预报效果好。(2)对于700 hPa流场,对比分析各预报结果经过向量EOF分析得到的风场第1模态和第2模态表明,多模式集合平均主要使风场强度变小,多元线性回归和支持向量机回归的超级集合预报可以较好地刻画风场的强度分布,其中支持向量机回归的超级集合预报对风场强度及其区域分布的预报效果最好。(3)对于700 hPa流场,超级集合预报明显优于同期T213模式预报,从相同的预报均方根误差意义看,支持向量机回归的超级集合预报至少较T213模式预报能提前12 h。 展开更多
关键词 交叉验证 超级集合预报 支持向量机回归 向量eof分解
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夏季东亚季风区500 hPa月环流异常及其与我国降水关系的向量EOF分析 被引量：13
8
作者 宋正山 杨辉 《大气科学》 CSCD 北大核心 2001年第3期401-404,共4页
利用 ＮＣＥＰ／ ＮＣＡＲ １９８０～ １９９７年夏季月平均风场及同时期我国 １６０个测站月平均降水资料，讨论了运用向量经验正交展开（ＥＯＦ）方法得到的流场月距平主要模态的时空变化特征。分析了主要模态与中国夏季降水（雨型... 利用 ＮＣＥＰ／ ＮＣＡＲ １９８０～ １９９７年夏季月平均风场及同时期我国 １６０个测站月平均降水资料，讨论了运用向量经验正交展开（ＥＯＦ）方法得到的流场月距平主要模态的时空变化特征。分析了主要模态与中国夏季降水（雨型）的相关分布，指出ＥＯＦ１及ＥＯＦ２模态与中国夏季降水最主要分布型式有很好的对应关系。用小波变换方法对主要模态的时间系数进行了分析，揭示了各模态的多时间尺度性质，发现３～６年周期振荡是主要的。 展开更多
关键词 向量eof分解 降水 相关分析 多时间尺度 夏季 东亚季风 大气环流异常
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东亚冬季1000 hPa环流异常与我国气候的关系 被引量：3
9
作者 黄先香 施能 炎利军 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2007年第6期623-628,共6页
将NCEP/NCAR 1951/1952～2003/2004年东亚冬季1 000 hPa风场进行向量EOF分解,研究其第一特征模态的时空变化及其与我国气候异常的关系。结果表明,EOF1时间系数能够很好地刻画东亚冬季风的强度变化。强(弱)EOF1时间系数时,冬季我国气候... 将NCEP/NCAR 1951/1952～2003/2004年东亚冬季1 000 hPa风场进行向量EOF分解,研究其第一特征模态的时空变化及其与我国气候异常的关系。结果表明,EOF1时间系数能够很好地刻画东亚冬季风的强度变化。强(弱)EOF1时间系数时,冬季我国气候冷、干(暖、湿),次年春季东北及河套等地区的温度明显偏低(高);次年夏季长江中下游地区的降水明显偏少(多),华北和华南降水则偏多(少),长江流域和江南地区的温度偏高(低),华南及西南地区夏季则温度偏低(高)。 展开更多
关键词 向量eof分解 东亚冬季风 气候异常
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黑龙江省夏季6,7,8月降水与全国雨型变化关系分析 被引量：9
10
作者 那济海 周秀杰 吴玉影 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期151-160,共10页
利用全国160个站1951-2010年近60年的降水资料,对6,7,8月全国的降水进行EOF展开,深入分析了对黑龙江降水及全国雨型变化有影响作用的6月的第4特征向量,7月的第2,3特征向量,8月的第5特征向量。同时分析了特征向量时间系数与黑龙江降水的... 利用全国160个站1951-2010年近60年的降水资料,对6,7,8月全国的降水进行EOF展开,深入分析了对黑龙江降水及全国雨型变化有影响作用的6月的第4特征向量,7月的第2,3特征向量,8月的第5特征向量。同时分析了特征向量时间系数与黑龙江降水的年际变化特点。计算了黑龙江省与全国同期降水相关系数空间分布。分析表明,6月全国降水大部偏少,主要雨带分布在长江中下游南岸区域;7月黑龙江省多水,我国主雨带分布在长江以北黄、淮河流域;8月黑龙江省多水,在我国盛行两条雨带,即东北雨带和西南雨带。6月、7月、8月相关系数场的分布,基本相似于全国降水主要特征向量空间的结构,特别是我国主要雨带的移动。 展开更多
关键词 夏季降水 经验正交函数展开 雨带 相关
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