集合预报产品在中长期天气预报中的应用初探

为了研究集合预报在中长期天气预报中的应用,提高集合预报在天气预报业务中的应用水平,为日后的天气预报业务工作提供可利用的预报经验。以集合预报产品为例,简单阐述了集合预报的基本原理、集合预报产品的概念,介绍了部分集合预报产品的定义、优点和缺点。在此基础上基于中长期天气预报,分析研究了2016年3月17日20时起报的一次中长期天气预报的实例,以此来探讨集合预报在中长期天气预报中的应用。     

基于EC集合预报产品的降水预报检验

为了对EC集合预报产品的应用性能进行检验,笔者基于EC集合预报的概率匹配平均降水量、融合降水量以及中位数、众数和控制预报降水量等5 个产品,通过TS评分方法对内蒙古2014 年汛期降水过程预报进行检验。结果表明,各检验成员产品对过程的把握能力差异较大,集合预报对降水偏大的降水过程评分比较高,对暴雨以上量级降水的预报存在着较大的偏差,预报效果较差。平均TS评分结果表明,集合预报产品尤其是概率预报产品具有一定的参考价值,其次是控制预报和融合产品。     

灰色人工神经网络在稻瘟病发生预报中的应用

摘要：针对稻瘟病在水稻生长过程中存在的严重危害,笔者基于四川资中地区1998-2008年的稻瘟病发生资料,运用灰色人工神经网络的方法（GBP ）,建立了稻瘟病发生的预报模型,结果表明：灰色人工神经网络模型的平均相对误差为0.0946,远远优于GM(1,1)模型的1.8857。灰色人工神经网络模型可以拟合任意一种函数关系,且该模型信息利用率高,避免了系统数据辨识方法在序列累加时因正负抵消而产生信息失真的现象。灰色人工神经网络模型的拟合和预测精度较高,可以用于该地区稻瘟病发生的预测工作。     

海南五指山五脚猪肉一般营养成分分析及评价

为进一步利用海南五指山特色猪种资源,生产优质猪肉,采用常规营养物质检测方法测定了五指山五脚猪肉的一般营养成分、矿物质含量、脂肪酸和氨基酸组成及含量。结果表明,脂肪含量为1.3 g/100 g,蛋白质含量为21.4 g/100 g,灰分含量为1.0 g/100 g;通过测定五脚猪肉中的磷、钙、锌、铁、铜、硒元素发现,磷元素含量最高,达1 900 mg/kg;五脚猪肉共测出12种脂肪酸和16种氨基酸,氨基酸含量丰富且必需氨基酸指数高达167.31%。海南五指山五脚猪肉是一种脂肪含量少、营养价值高、绿色的肉类产品。     

测色技术在工夫红茶品质评价中的应用研究

以工夫红茶代表性产品祁门红茶为对象，应用测色技术及多元回归分析法研究干茶外观色泽，干茶粉末色泽，茶汤色泽，完整叶底色泽及偻末叶底色泽各色度值与工夫红茶品质的相关关系。     

几种主要营养成分在大白菜不同叶片及部位中的分布规律

用近红外光谱法对５个大白菜品种从外向内分别测定每片叶片的叶柄及软叶的还原糖,Ｖc,ＮＤＦ,ＣＰ,ＤＷ５种有机成分,结果表明,不同叶片中,除软叶的Ｖc外,其余叶柄、软叶各有机成分都是由外向内逐渐增加,虽个别叶柄与软叶的含量有高有低,但上升的趋势是一致的;同一叶片中,软叶的还原糖和Ｖc都高于叶柄的含量,各品种软叶与叶柄的其它营养成分则有高有低,表现不一致;北京桔红心（９７－８）的还原糖,叶的ＶC,ＮＤＦ,ＣＰ含量是所有品种中最高的。     

GIS空间分析技术在棉花叶面积测定中的应用

为了快速准确的获得棉花叶面积信息,通过扫面仪获取棉花叶片和准图形的数字图像,利用GIS空间分析技术对长方形、等腰三角形、正方形和直角三角形进行面积和周长计算。结果表明,GIS法提取的面积、周长信息与准图形面积、周长之间的平均相对误差分别为0.021和0.01,远小于叶面积仪器的测量误差,说明GIS空间分析技术应用于棉花叶面积测定是切实可行的。这种方法不受叶片形状、大小、厚薄、叶片幼嫩等因素的影响,对于叶面积不大的植物,利用GIS强大的数据处理功能,可以进行批量处理。因此和其他叶面积测定方法相比,GIS空间分析技术测定叶面积具有准确、快速、数据处理量大等优点,适用于科研和生产推广使用。     

2种集合预报方法在内蒙古汛期降水中的对比试验

为了研究EC集合预报方法,笔者基于EC集合预报系统51个成员的温度及降水IDL格点资料,以内蒙古2014年汛期逐日降水过程为例,用择优法进行试验,并与集合平均预报进行对比。结果表明：（1）在短期预报中,集合成员个数增加到3或4时平均相关系数最高,成员个数增加到较多或减少时平均相关系数逐渐减小;（2）选择相关系数较大的成员作为集合成员进行集合降水预报试验,效果得到一定改善,并优于集合平均法的预报,因此需对集合预报中集合成员的个数的选取加以研究;（3）无论是集合平均法还是择优法,对大雨以上量级降水预报效果较差,因此有必要研究更好的集合预报方法,使集合预报在灾害性天气预报中的应用得到进一步发展。     

ECMWF细网格产品在一次大到暴雨天气预报中的使用

利用常规气象观测、区域加密自动站、ECWMF细网格模式产品(0.25°×0.25°)资料,针对2017年7月23—24日发生在青海省东部地区一次大到暴雨天气过程进行分析,得出ECWMF细网格产品资料地面至中高层湿区的叠加区域及水汽通量散度的汇合区域对大到暴雨落区的预报具有较好的指示意义。对于大雨或暴雨以上量级的强降水,单一模式预报量级均偏小,落区偏西,而综合多种模式的相关产品能给预报提供更好的参考,本地化QPF客观产品对大到暴雨预报具有较好的参考价值。     

贵州最高气温预报方法研究

最高气温预报一直以来是贵州最为棘手的问题,近年来在国家气象局预报质量通报中,成绩较为靠后。为改变这一现象,笔者基于各预报中心常规气温预报资料及地面观测资料,在贵州境内展开最高气温的多模式集合预报研究。结果表明,多模式集合预报技术有效地改进了预报的准确率,在对2013年1月1日—2014年4月30日120 h的逐24 h预报中,各预报中心的多模式集合预报结果明显降低了预报的均方根误差,效果远优于最好的单个预报中心(ECMWF)和多模式的集合平均,不仅很好地改善了贵州最高气温的预报效果,还给当地预报及决策气象服务提供更有效的参考。     

林业区划在森林火险天气等级预报中的应用

为进一步提高森林火险等级预报服务并为全国森林火险预报提供新观点,结合森林火险天气等级和林业区划调查构建了内蒙古森林火险评定方法。此方法改变了以往只以火险天气等级为森林火险依据的单一性,通过添加树种燃烧组成、农业人口密度、路网密度及防火期气象要素等,完成了气象要素与下垫面森林资源的完美结合,实现火险天气等级在林业区划上的再分配。研究结果表明,内蒙古林业区划Ⅲ级区应该在实际森林火险预报中上升1个等级,Ⅰ级区应降低1个等级,在没有森林资源分布和结合的地区应降低2个等级。     

衢州柑橘潜叶蛾始见期的天气气候背景分析及其预测

分析柑橘潜叶蛾（Phyllocnistis citrella）始见期与天气气候背景的关系,并利用气象要素实况对其进行提前预测,以减轻潜叶蛾对柑橘的危害。应用1998-2009年NCEP/NCAR、气象信息综合分析处理系统MICAPS历史资料,对衢州柑橘潜叶蛾始见期进行大气环流、地面天气系统、低空急流等天气气候背景分析。结果表明：潜叶蛾早期（5-6月）和晚期（7-9月）迁移入侵,在4月份平均大气环流和平均温度场方面有明显的不同;潜叶蛾早期发生年初见日前,衢州连续受地面低压的影响;晚期发生年初见日与在浙江和闽北登陆台风有直接关系;在中国华南地区有西南或东部沿海有偏东急流出现,且维持2天以上。早期始见与前期积温、降水量、水汽压、相对湿度均呈正相关;利用气象要素实况建立潜叶蛾早期发生月预测模型和初见日5天滚动预报指标。     

汛期辽宁各流域的降水量变化及预测研究

为了准确预测汛期辽宁省的洪涝灾害趋势,满足日益增长的服务需求,建立汛期辽宁省各流域的洪涝灾害趋势客观化预报方法,以便为实际气候预测服务工作提供有价值的参考依据。以辽宁省53个测站的1961～2011年6-8月平均的降水量资料开展研究。结果表明：辽宁省内流域都属于面积较小的流域,可以用算术平均法作为汛期各流域的降水量的计算方法。除浑河流域汛期降水量略有增加趋势外,其他流域都是下降趋势。各流域在60年代中期前后发生了突变。1月500hPa位势高度场西太平洋副高系统、1月太平洋海温场Nino3-4区、2月海平面气压场西伯利亚高压系统、 2月东南太平洋区域海温场与辽宁省各流域汛期降水相关显著。所建立的各流域汛期总降水量多元回归预报方程都通过了0.01信度的显著性检验,说明这些回归方程有显著意义。     

临汾市雾霾天气的分析和研究

为了进一步提高对临汾市雾霾的预测以及防治效果,从而避免、减轻雾霾天气对人类造成的交通、健康等危害。根据临汾市2013年11月—2014年3月自动气象站对PM_1.0、PM_2.5、PM₁₀、能见度、相对湿度、气温等的观测资料,利用临汾市1954—2014年12—3月的降水日数和静风日数的统计资料,利用数理统计、线性拟合、多元回归等方法,分析临汾市秋冬季雾霾与天气气象要素之间的关联。结果表明：风速、气压、气温都会对空气的能见度产生影响,其中风速的影响最大,风速每增大1 m/s,能见度增加3.3 km;气温、相对湿度、风速、能见度均与PM_2.5呈负相关,风速与PM_2.5浓度值的负相关程度最大,风速每增大1 m/s,PM_2.5的浓度值减少65.2 μg/m³;静风日数以0.98 d/10 a的速率减少,而降水日数以 0.07d /10 a的速率减少。     

河西走廊东部强降温气候特征及预报方法研究

利用河西走廊东部1961—2010年5个气象站强降温资料[24 (48) h最低气温下降≥8 (10)℃、最低气温降至≤4℃],采用统计学方法系统分析了该区域强降温的时空分布、强度等气候特征,结果表明:河西走廊东部强降温次数海拔较高的山区和北部沙漠边缘明显多于绿洲平原区。年代、年强降温次数总体呈减少趋势,强降温主要发生在1—5月和9—12月,强降温次数4月最多。各强度强降温次数的变率较大,随着降温强度的增大,强降温次数迅速减少,24 h强降温强度总体呈弱减小趋势,48 h强降温强度总体呈弱增加趋势。利用2004—2013年1—5月和9—12月逐日20时ECMWF数值预报格点场资料,运用Press准则和逐步回归方法进行预报因子初选和因子精选,使用最优子集回归建立各地月最低气温预报方程,采用CSC双评分准则确定了全局最优的最低气温预报方程,预报方程通过了α=0.01显著性水平检验。采用最大靠近原则确定强降温预报的临界值和预报级别。预报拟合率24、48 h分别为80.0%～83.3%、81.3%～86.2%,预报准确率24、48 h分别为71.4%～75.0%、73.3%～77.1%,达到了...     

预报-观测概率匹配订正法在降水预报业务中应用研究

为提高和改进模式产品对汛期降水预报准确率,利用近两年3—7 月江西省92 个地面气象观测站逐日降水资料和欧洲中心高分辨率数值模式预报24~72 h 相应降水预报资料,采用Gamma函数作为累积降水概率分布拟合函数,将模式预报降水累积概率分布与观测降水累积概率分布进行概率匹配,获得不同量级降水的预报订正值,并检验了订正前后预报评分变化。结果显示：模式预报对江西降水预报存在大雨以上量级预报多漏报、小雨多空报的现象;经预报-观测概率匹配订正法订正后,可有效地修正模式预报系统性误差,对各等级降水有良好订正效果,尤其对暴雨的订正效果明显;时效越短订正效果越好。该订正法在业务中具有良好的应用效果。     

山西典型高温天气的环流特征与成因分析

本研究旨在提高对山西高温天气形成机理的认识。应用2003—2016 年山西地面气象观测资料及NCEP再分析资料,对山西夏季107 个区域性高温天气过程开展时空分布特征、环流形势特征等的分析研究,并利用高分辨率中尺度数值模式对典型高温个例开展数值模拟和诊断分析,探讨山西区域性高温天气形成的可能原因。结果表明：山西高温的空间分布与地形、纬度等密切相关,高温日数南部多于北部、盆地多于山地;影响山西高温的500 hPa 典型形势包括大陆暖高型、纬向环流型、西太平洋副高控制型、两槽一脊型4 类,其中两槽一脊型高温天气出现的频次最高;大陆暖高影响时山西高温范围最大,西太平洋副热带高压型控制时高温强度最大。高分辨率中尺度数值模式可以较好模拟出地面最高气温的空间分布特征。进一步分析表明：非绝热加热项是大陆暖高型、西太副高型、两槽一脊型导致高温天气的主要原因,温度平流项是形成纬向环流型高温天气的主要因子。     

鲁西南地区灯诱昆虫种类调查及优势种群动态分析

为了进一步明确鲁西南地区的农业昆虫发生种类及优势种群发生动态,2019年5-9月,笔者在山东省邹城市面坊片区和沈庄片区设置自动虫情测报灯,系统诱集昆虫并鉴定,并对该区域优势种群的发生动态进行分析.诱集结果表明:2019年鲁西南地区灯诱昆虫种类包含6目19科56种,共计53744头昆虫.发生期历时近180天,其中6月中旬...     

银杏最佳观赏期气象条件分析及预测

为了更准确地预测银杏最佳观赏期并提供相关气象服务,笔者利用2000—2015年湖州银杏物候观测资料及相应气象资料,分析银杏叶秋季物候期特征、最佳观赏期与气象条件的关系,并建立预报模型。结果表明,最佳观赏期与各气温要素存在显著负相关,即气温越高,最佳观赏期越早;最佳观赏期前有一定的气温阀值条件;根据最佳观赏期前冷空气特点将其分为3种类型,即回暖型、降温型、波动型;利用SPSS软件建立最佳观赏期短期气候预测模型,并根据气象条件阀值及冷空气特点进行中期预报订正,通过对2015年的预报检验,效果较理想,可用于业务试用。