统计降尺度法在数值预报产品释用中的应用 被引量：24

1

作者 李江萍 王式功 《气象》 CSCD 北大核心 2008年第6期41-45,共5页

目前数值模式输出的空间分辨率较低,缺少区域信息,很难对区域气候做精确的预测。降尺度方法通过把大尺度、低分辨率的数值模式输出信息转化为区域尺度的地面气候变化信息(如气温、降水),从而达到弥补数值模式预测区域未来气候变化不足... 目前数值模式输出的空间分辨率较低,缺少区域信息,很难对区域气候做精确的预测。降尺度方法通过把大尺度、低分辨率的数值模式输出信息转化为区域尺度的地面气候变化信息(如气温、降水),从而达到弥补数值模式预测区域未来气候变化不足的目的。这种做法的基础在于区域气候变化是以大尺度(如大陆尺度甚至行星尺度)气候为条件的。统计降尺度法以大尺度数值预报产品为预报因子,利用历史资料建立区域预报量与大尺度预报因子之间的统计模型,实现对数值预报产品的释用。在系统论述统计降尺度法的基本原理、一般步骤的基础上,初步探讨统计降尺度法在中期天气预报方面的应用。 展开更多

关键词 统计降尺度法 数值预报 产品释用

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汉江流域未来降水径流预测分析研究 被引量：19

2

作者 郭靖 郭生练 +2 位作者 张俊 陈华 陈桂亚 《水文》 CSCD 北大核心 2009年第5期18-22,共5页

本文应用统计降尺度法将全球气候模式和VIC分布式水文模型进行耦合,研究未来A2气候情景下汉江流域降水径流变化情况。首先应用基于光滑支持向量机的统计降尺度法在全球气候模式CGCM2和HadCM3的A2气候情景下,分别预测未来汉江流域日降水... 本文应用统计降尺度法将全球气候模式和VIC分布式水文模型进行耦合,研究未来A2气候情景下汉江流域降水径流变化情况。首先应用基于光滑支持向量机的统计降尺度法在全球气候模式CGCM2和HadCM3的A2气候情景下,分别预测未来汉江流域日降水、气温过程,然后将预测降水过程作为VIC模型的输入,模拟预测未来汉江流域径流过程。研究结果表明,在CGCM2气候模式下,2020s(2011～2040年)时期汉江流域径流小于基准年,2050s(2041～2070年)时期与基准年基本相当,2080s(2071～2100年)时期大于基准年;在HadCM3气候模式下,2020s时期汉江流域径流小于基准年,2050s和2080s时期均比基准年增加;降水、气温预测结果与径流基本一致。 展开更多

关键词 气候变化 统计降尺度法 VIC模型 GCM 降水 径流 汉江流域

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统计降尺度方法研究进展综述 被引量：12

3

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 统计降尺度 研究进展 统计降尺度方法 不确定性分析

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丹江口水库未来径流变化趋势预测研究 被引量：10

4

作者 郭靖 郭生练 +2 位作者 陈华 闫宝伟 张俊 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2008年第4期78-82,共5页

应用统计降尺度法将全球气候模式和两参数月水量平衡模型进行耦合,研究未来A2气候情景下丹江口水库径流变化趋势。首先应用统计降尺度法在CGCM2和HadCM3模式下分别预测未来汉江流域上游的月降水和气温情况,然后将它们输入两参数月水量... 应用统计降尺度法将全球气候模式和两参数月水量平衡模型进行耦合,研究未来A2气候情景下丹江口水库径流变化趋势。首先应用统计降尺度法在CGCM2和HadCM3模式下分别预测未来汉江流域上游的月降水和气温情况,然后将它们输入两参数月水量平衡模型,模拟预测丹江口水库的月径流过程。结果表明,在CGCM2气候模式下,丹江口水库径流在2020s和2050s时段比近期减少,2080s时段比近期增加;在HadCM3气候模式下,丹江口水库径流在未来三个时段均比近期增加。 展开更多

关键词 气候变化 丹江口水库 统计降尺度法 两参数月水量平衡模型 CGCM2 HadCM3

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ANN统计降尺度法对汉江流域降水变化预测 被引量：11

5

作者 郭靖 郭生练 +3 位作者 陈华 闫宝伟 张俊 张洪刚 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期148-152,共5页

研究和探讨了基于ANN的统计降尺度法,通过ANN建立大尺度气候观测资料和实测降水之间的统计关系,并同多元线性回归降尺度法进行了比较.结果表明,基于人工神经网络的统计降尺度法模拟精度优于多元线性回归法,可以应用其研究未来气候情景... 研究和探讨了基于ANN的统计降尺度法,通过ANN建立大尺度气候观测资料和实测降水之间的统计关系,并同多元线性回归降尺度法进行了比较.结果表明,基于人工神经网络的统计降尺度法模拟精度优于多元线性回归法,可以应用其研究未来气候情景下汉江流域降水变化情况.通过对A2气候情景下全球气候模式HadCM3的尺度降解,预测未来2011-2100年汉江流域降水变化情况,最终发现汉江上游未来降水在2020s(2011-2040年)和2050s(2041-2070年)时期比基准年减少,2080s(2071-2100年)时期则比基准年增加;中游未来降水在2020s时期比基准年减少,2050s和2080s时期比基准年增加;下游未来降水变化趋势不明显. 展开更多

关键词 气候变化 统计降尺度法 人工神经网络 降水 汉江流域

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降水的统计降尺度预报及其空间相关性和时间连续性重建 被引量：10

6

作者 王姝苏 智协飞 +4 位作者 俞剑蔚 陈超辉 周红梅 朱寿鹏 赵欢 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期36-45,共10页

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)、美国国家环境预报中心(NCEP)以及英国气象局(UKMO)四个中心1~7 d日累计降水量集合预报资料,以中国降水融合产品作为"观测值",对我国地面降水量进行统计降尺度预报,并对预... 利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)、美国国家环境预报中心(NCEP)以及英国气象局(UKMO)四个中心1~7 d日累计降水量集合预报资料,以中国降水融合产品作为"观测值",对我国地面降水量进行统计降尺度预报,并对预报降水的空间相关性和时间连续性进行重建。对降水量进行分级后,建立各个量级的回归方程进行统计降尺度预报。此外,还利用Schaake Shuffle方法重建丢失的空间相关性和时间连续性。结果表明,分级回归比未分级回归后的预报结果相关系数更高,预报误差更小,更接近观测值。Schaake Shuffle方法可以有效地改进降水预报的空间相关性和时间连续性,使之更接近实况观测,集合成员间的相关性也更好。 展开更多

关键词 降水量预报 统计降尺度 Schaake Shuffle方法 相关性重建

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气候变化条件下海河流域日降水统计降尺度研究(英文) 被引量：8

7

作者 褚健婷 夏军 许崇育 《自然资源学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期1068-1077,共10页

在气候变化对水资源影响评价研究中,统计降尺度方法通常用来解决空间尺度不匹配问题。在论文中,预报量采用海河流域上典型区域的11个气象站点1961～2000年共40年的日降水资料,预报因子选自NCEP/NCAR的再分析资料,以及英国Hadlay中心GCM... 在气候变化对水资源影响评价研究中,统计降尺度方法通常用来解决空间尺度不匹配问题。在论文中,预报量采用海河流域上典型区域的11个气象站点1961～2000年共40年的日降水资料,预报因子选自NCEP/NCAR的再分析资料,以及英国Hadlay中心GCM模型在a2情景和b2情景下的大气变量,主要采用Statistical Down-Scaling Model(SDSM模型)进行海河流域日降水的降尺度研究。结果表明:①使用逐步线性回归方法(SMLR),可以在广阔的空间范围内优选出具有一定物理意义的预报因子;②使用统计降尺度方法SDSM,采用不同的GCM资料,都可以较准确模拟降水的季节变化特征;③使用NCEP/NCAR再分析资料的降尺度结果优于Hadlay中心a2和b2情景下的,观测和模拟降水的相关系数分别可以达到93%和85%左右;④与现状年(1984～1993年)相比,未来(2011～2040年)的年降水总量大约会减少4%,降水峰值略滞后,降水时间更加集中,极端降水事件的强度加大,最大干旱持续天数也变长。 展开更多

关键词 气候变化 水文响应 统计降尺度方法 日降水 中国海河流域 SDSM方法 SMLR方法

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基于统计降尺度方法的高寒山区未来气候变化预估 被引量：7

8

作者 穆振侠 姜卉芳 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期290-296,共7页

高寒山区未来气候变化预估,对于了解该区域未来水资源的变化和指导区域水资源的合理开发利用具有重要意义。基于实测气象站点数据、实测水文站点数据、NCEP/NCAR再分析资料和全球气候模式Had CM3数据,采用统计降尺度方法预估了高寒山区... 高寒山区未来气候变化预估,对于了解该区域未来水资源的变化和指导区域水资源的合理开发利用具有重要意义。基于实测气象站点数据、实测水文站点数据、NCEP/NCAR再分析资料和全球气候模式Had CM3数据,采用统计降尺度方法预估了高寒山区未来(2020—2099年)气候变化情况。结果表明:1率定的SDSM统计降尺度模型能够较好地反映降水与气温的变化趋势;2协合拉站未来降水总体上呈减少趋势(尤其是7—8月),但在不同排放情景下波动变化较复杂;3协合拉站未来气温持续升高,尤其以2070s(2070—2079年)后较明显,升高幅度最大发生在8月;4未来该区域降水的减少及气温的升高将影响冰川与积雪的储量,加速高寒山区冰川与积雪的消融量,影响以冰雪融水补给为主河流的水资源量,进而影响区域社会经济的发展,加剧不同用水部门的矛盾。 展开更多

关键词 气候变化 降水 气温 统计降尺度方法 高寒山区

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未来气候变化对赣江上游区极端径流影响预估 被引量：6

9

作者 周梦瑶 袁飞 +1 位作者 张利敏 姚新宇 《水电能源科学》 北大核心 2020年第1期5-8,共4页

受气候变化影响,近年来赣江上游区洪旱灾害频发,但缺少综合评估未来气候变化情景下赣江上游区极端径流演变特性。采用IPSL-CM5A-MR气候模式模拟的RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 8.5排放情景下的气候数据经统计降尺度,驱动栅格型新安江水文模型... 受气候变化影响,近年来赣江上游区洪旱灾害频发,但缺少综合评估未来气候变化情景下赣江上游区极端径流演变特性。采用IPSL-CM5A-MR气候模式模拟的RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 8.5排放情景下的气候数据经统计降尺度,驱动栅格型新安江水文模型,预估未来气候变化情景下赣江上游区极端径流的演变趋势。结果表明,栅格型新安江水文模型能合理地模拟赣江上游峡山站的历史日流量过程和极端径流;3种排放情景下极端高流量较基准年呈显著的增大趋势,RCP 2.6情景最为明显;3种排放情景下极端低流量较基准年明显减小,RCP 4.5情景极端低流量减幅最大。结果可为适应气候变化的水资源管理提供依据。 展开更多

关键词 气候变化 极端径流 栅格型新安江模型 IPSL-CM5A-MR气候模式 统计降尺度

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统计降尺度方法在天津小时降水和气温精细化预报中的应用 被引量：3

10

作者 田笑 余文韬 +1 位作者 从靖 周红梅 《干旱气象》 2022年第1期135-145,共11页

基于ECWMF模式预报数据对2018年3—11月降水和2 m温度进行统计降尺度,利用先频率匹配法、再阈值法对插值后的降水订正,利用Kalman滤波型的递减平均统计降尺度法对插值后的温度订正,最终获得逐小时降水量和温度的预报。结果表明:(1)对于... 基于ECWMF模式预报数据对2018年3—11月降水和2 m温度进行统计降尺度,利用先频率匹配法、再阈值法对插值后的降水订正,利用Kalman滤波型的递减平均统计降尺度法对插值后的温度订正,最终获得逐小时降水量和温度的预报。结果表明:(1)对于晴雨预报准确率,绝大多数预报时效频率匹配法和阈值法均对其有明显提高,前者最大改进幅度可达20%以上。对于相对误差,阈值法对空报现象有较显著改进。对于1 h降雨量大于等于20 mm的短时强降水,频率匹配法订正后的TS评分有明显提高。对2018年"安比"台风事件,除具有以上改进效果外,频率匹配法提高了降水主体形态和量级的预报水平,阈值法对空报站订正正确。(2)对于温度的ECWMF模式预报检验,几乎在任何预报时效内都是3月的绝对误差最大。通过Kalman滤波型的递减平均统计降尺度法后,各月的绝对误差都有不同程度减小。总体上,订正后的绝对误差曲线仍具有订正前的周期性波动,波峰、波谷位置也与订正前基本一致,且绝对误差越大,订正幅度越大。个例分析也表明订正后保留了温度预报空间分布的准确性,且绝对误差有明显下降。 展开更多

关键词 天津 统计降尺度 频率匹配法 阈值法 Kalman滤波型的递减平均统计降尺度法

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气候变化条件下叶尔羌流域水库蒸发变化分析 被引量：4

11

作者 陈浩 杨涛 +1 位作者 胡高辉 王思媛 《人民长江》 北大核心 2016年第18期31-34,共4页

为了研究气候变化对水库水面蒸发的影响,以叶尔羌河流域为研究对象,选取气温、相对湿度以及风速作为主要气候影响因子,基于人工神经网络构建统计降尺度模型。对研究区在全球气候模式BCC-CSM1.1三种情景（RCP2.6,RCP4.5,RCP8.5）下2020s... 为了研究气候变化对水库水面蒸发的影响,以叶尔羌河流域为研究对象,选取气温、相对湿度以及风速作为主要气候影响因子,基于人工神经网络构建统计降尺度模型。对研究区在全球气候模式BCC-CSM1.1三种情景（RCP2.6,RCP4.5,RCP8.5）下2020s、2050s、2080s时段内的蒸发量进行了预测。结果表明：叶尔羌流域水库的未来蒸发量总体呈增加态势,蒸发量E_（RCP2.6） 展开更多

关键词 气候变化 人工神经网络 统计降尺度 蒸发 叶尔羌流域水库

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拉萨河流域TRMM降水数据统计降尺度及其有效性研究 被引量：2

12

作者 嵇浩宇 彭定志 +3 位作者 赵珂珂 梁雅琪 古玉 邓陈宁 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第3期40-48,共9页

利用2001—2014年TRMM 3B43、MODIS等数据,采用“统计降尺度+GDA校正”的方法对拉萨河流域TRMM 3B43降水数据进行降尺度校正,构建高分辨率TRMM降水数据。在对TRMM 3B43降水数据进行适用性检验的基础上,构建了TRMM月降水量与气温、NDVI... 利用2001—2014年TRMM 3B43、MODIS等数据,采用“统计降尺度+GDA校正”的方法对拉萨河流域TRMM 3B43降水数据进行降尺度校正,构建高分辨率TRMM降水数据。在对TRMM 3B43降水数据进行适用性检验的基础上,构建了TRMM月降水量与气温、NDVI因子间的多元线性回归关系,获得更为精细的0.05°×0.05°TRMM 3B43降水数据。结合实测数据,通过GDA法对0.05°×0.05°降水数据进行误差校正,提升TRMM降水数据精度。并与实测数据进行相关分析和误差检验,验证“统计降尺度+GDA校正”方法对于获得高分辨率TRMM降水数据的可行性。最后应用降尺度校正数据驱动VIC模型作为降水数据未来使用潜力的的初步探究。结果表明:实测数据与TRMM 3B43降水数据具有较高的相关关系,但整体上有高估现象存在;降尺度校正模型模拟的降水在提高空间分辨率的基础上具有较高的精度,与实测站点的相关系数均在0.91以上,均值达到0.95;在月尺度上,降尺度校正模型模拟的降水月相关系数较TRMM原始数据均有所提升,其中6—10月明显好于其他月份;降尺度校正后的降水数据在径流模拟中有较好的表现,NSE率定期0.75,验证期0.72,在无资料地区径流模拟中具有良好前景。 展开更多

关键词 TRMM 统计降尺度 GDA校正 VIC

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基于人工神经网络的统计降尺度模型研究 被引量：3

13

作者 王晓燕 杨涛 +2 位作者 石晓燕 李会会 郝晓博 《水电能源科学》 北大核心 2012年第4期1-5,共5页

基于BP神经网络模型对黄河源区的降水、温度进行了统计降尺度研究,探讨了统计降尺度模式中考虑预报量的敏感大气环流因子随季节变化时对降水的降尺度效果的影响。结果表明,人工神经网络降尺度模型能成功地捕捉黄河源区的日平均温度及气... 基于BP神经网络模型对黄河源区的降水、温度进行了统计降尺度研究,探讨了统计降尺度模式中考虑预报量的敏感大气环流因子随季节变化时对降水的降尺度效果的影响。结果表明,人工神经网络降尺度模型能成功地捕捉黄河源区的日平均温度及气温极值的年际变化趋势,纳什效率系数均达0.95以上;比较CON模型及PIE模型对降水指标的模拟能力,发现两种模型对1961～2000年不同降水指标时间序列的模拟能力相当;从季节尺度看,在冬季PIE模型显示了更好的模拟能力,但在夏秋季节PIE模型对多数降水指标的模拟能力略不及CON模型。总之,CON模型对降水指标的模拟效果更好。 展开更多

关键词 气候变化 人工神经网络 统计降尺度 降水 温度

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基于统计降尺度方法的长江中下游气温的模拟与预估 被引量：1

14

作者 沈成 束炯 《安徽农业大学学报》 CAS CSCD 2019年第1期65-74,共10页

目前大部分全球气候模式(GCM)空间分辨率比较低,很难对区域尺度气候变化做出合理预测。降尺度方法的广泛运用弥补了GCM在这方面的不足。采用主成分分析和逐步回归相结合的统计降尺度方法对1980—2011年1月和7月长江中下游地区气温变化... 目前大部分全球气候模式(GCM)空间分辨率比较低,很难对区域尺度气候变化做出合理预测。降尺度方法的广泛运用弥补了GCM在这方面的不足。采用主成分分析和逐步回归相结合的统计降尺度方法对1980—2011年1月和7月长江中下游地区气温变化进行统计降尺度处理,并对该地区未来温度的变化进行预估。首先采用ECMWF的ERA-Interim再分析资料和实测资料建立逐月的统计降尺度模型,然后将建立的统计降尺度模型运用到CMIP5资料中,从而生成长江中下游地区各个测站未来气温变化序列。研究结果表明:(1)统计降尺度方法模拟1月和7月的温度与实测温度一致性都很好;(2)在21世纪末的时候气温在不同排放情景下都高于目前温度2～3℃,并且7月份的增温幅度要大于1月份。 展开更多

关键词 统计降尺度 长江中下游 温度 主成分分析

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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

15

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 统计降尺度 月尺度预测 气温 降水

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长江流域年降水预测动力-统计降尺度方法及其应用 被引量：2

16

作者 杨雅薇 陈丽娟 沈秉璐 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期835-848,共14页

基于站点资料、再分析数据和动力气候模式回报数据,利用经验正交函数分解(EOF,Empirical Orthogonal Function)迭代和年际增量方法,探讨了长江流域年尺度降水异常的动力-统计降尺度预测方法及其应用效果。结果表明,基于再分析数据的年... 基于站点资料、再分析数据和动力气候模式回报数据,利用经验正交函数分解(EOF,Empirical Orthogonal Function)迭代和年际增量方法,探讨了长江流域年尺度降水异常的动力-统计降尺度预测方法及其应用效果。结果表明,基于再分析数据的年尺度环流场,建立的长江流域年尺度降水异常增量的统计降尺度预测方案,其26 a回报检验的距平相关系数(ACC)平均达0.6,证明该方案具有较高的可预报性。进一步利用模式预测的年尺度环流场,建立了年降水异常增量的动力-统计降尺度预测方案,其ACC平均为0.42,显示了较高的回报技巧,远优于模式直接输出的年降水动力预报结果。通过分析调制年降水预报技巧高低的因素发现,赤道中东太平洋年平均海温距平为负值时,预报技巧更高,ACC平均达0.5以上。在拉尼娜发展年或拉尼娜持续年的冷水背景下,利用EOF迭代选取的特征向量偏多时,多尺度的大气环流信息被纳入预测模型中作为预测信号,预测技巧得到了提高。 展开更多

关键词 年降水 EOF迭代 年际增量 动力-统计降尺度方法

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一个台风降水预报的分级回归统计降尺度应用研究 被引量：2

17

作者 陈艳蝶 智协飞 +1 位作者 王姝苏 张玲 《科技通报》 2018年第5期52-58,142,共8页

利用全球交互式全球大集合预报资料和中国降水融合产品资料,对2013年7月12至14日1307号“苏力”台风多模式降水预报进行分级回归统计降尺度研究,并对多模式预报结果进行多模式集成,然后对降水预报结果进行频率匹配法订正。结果表明,四... 利用全球交互式全球大集合预报资料和中国降水融合产品资料,对2013年7月12至14日1307号“苏力”台风多模式降水预报进行分级回归统计降尺度研究,并对多模式预报结果进行多模式集成,然后对降水预报结果进行频率匹配法订正。结果表明,四个中心降水预报的分级回归统计降尺度的预报效果改进显著,但对降水量级预报误差改进有限。多模式集成预报中,简单集合平均能明显提高降水预报的距平相关系数,消除偏差集合平均能明显减小降水量预报的均方根误差。四个中心预报经过频率匹配法订正后大雨及以上量级降水的漏报率有所改进,大雨量级的预报改进最明显。频率匹配法处理后强降水区的面积偏差得到显著改进,预报面积误差明显减少。 展开更多

关键词 台风 多模式降水预报 分级回归统计降尺度 消除偏差集合平均 频率匹配法

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