基于模糊集修正加权马尔可夫模型在新疆降水预测中的应用

[目的]为提高降水预报精度,准确预测一个地区未来的降水丰枯状况和降水量,为该地区工农业生产生活提供决策参考.[方法]以年降水时间序列为研究对象,利用模糊集理论和加权马尔可夫模型建立一种基于模糊集的修正加权马尔可夫预测模型.该模型改进加权马尔可夫模型中初始状态向量的确定方法,即通过引入模糊集理论,基于距离测度建立隶属度函数,计算出随机变量序列各时段序列值隶属于所有状态的隶属度,并将隶属度向量作为该时段的初始状态向量.[结果]根据新疆1957 ～2010年的年降水数据,利用该模型预测新疆2011 ～2012年的降水丰枯状况及降水量预报值.2011 ～2012年丰枯状态的预测结果与实际完全一致,降水量预测值的误差分别为0.99;,0.54;.进一步利用该模型动态预报了2013 ～2017年的降水丰枯状况及降水量.[结论]基于模糊集的修正加权马尔可夫模型具有更高的预测效果,可用于新疆降水丰桔状况预报和降水量预测.     

新和县近十年沙尘天气情况分析

根据新和县2005-2014年气温、降水、日照等气象要素实测资料,研究发现,近十年来沙尘暴、扬沙、浮尘出现总日数之和呈波动上升趋势。分析新和县沙尘天气出现的原因、特征,提出了新和县预防和减少沙尘天气的方法。     

经验正交函数与地统计相结合分析降水时空变异

把经验正交函数展开和地统计分析有机结合,以河南省近51年雨季降水为例,进行降水时空变异特征研究。结果表明,用经验正交函数把降水变量场的主要空间分布结构分离出来,可正确地提取时间函数向量;再运用地统计分析对河南省多年雨季降水空间函数特征向量进行空间变异结构分析与插值,得出了河南省雨季降水量空间分布的主要4种类型:总体一致型、南北差异型、东西差异型和豫西山区异常型;然后对时间函数进行分析,得到了对应空间分布型的年际变化趋势规律。     

2015年4月我国降水异常特征及成因分析

利用NCEP再分析资料和我国2 425个台站月降水量等资料,系统分析了2015年4月我国降水异常特征和成因,并重点研究了2014 ～2016年厄尔尼诺事件对我国降水和大气环流异常的可能影响.结果表明,受赤道太平洋—印度洋暖海温的影响,在赤道印度洋-太平洋地区形成了印-太海气系统齿轮式耦合,使得西太平洋副热带高压出现了明显的加强西伸,受其影响,西南季风水汽和副高外围的暖温水汽均无法输送到我国长江以南地区,造成我国江南和华南地区降水持续偏少.相关分析表明,2014 ～ 2016年厄尔尼诺事件的发生对欧亚中高纬度地区环流也产生了一定的影响,并通过影响环流进而对我国降水异常产生影响.     

黄瓜疫霉菌ITS及β-tubulin的扩增和序列分析

为研究不同来源地黄瓜疫霉菌的系统发育关系以及遗传多样性,从湖南省内5个黄瓜种植区采集具有典型症状的黄瓜疫病病株分离纯化,利用形态学方法观察孢子囊形态。再运用PCR技术分别进行ITS以及β-tubulin扩增测序并与Genbank的中相关序列构建系统发育树。经形态学初步鉴定22株黄瓜疫霉菌株,ITS-PCR序列长度约为780 bp,β-tubulin-PCR序列长度约为800 bp,所有测得序列与下载自Genbank的相关序列存在不同程度的相似性。ITS序列的系统发育分析,用于构建系统发育树的序列分为2个大的聚类I和II,黄瓜疫霉菌均位于I组内,由于来源地差异,不同地区的黄瓜疫霉菌又被聚在不同小类;β-tubulin序列在系统发育分析中被分为4个聚类,22个P. melonis序列与下载的P. melonis序列均在聚类组I中。聚类分析结果表明：疫霉属种群间具有明显的亲缘关系,不同地域的黄瓜疫霉菌遗传多样性表现出差异,但总体趋势是相同来源地的菌株亲缘性比较接近。     

江苏省1969~2016年降水时空变化特征分析

利用了1969~2016年江苏省13个气象基站逐日降水资料对江苏省过去近50年的年降水量进行时空分布特征分析。采用线性回归、经验正交分解(EOF)和小波变换等方法研究了1969~2016年江苏省年降水量的年际变化趋势、时空分布特征及其周期性。研究结果表明：近50年来,江苏省的年降水量呈不显著上升趋势;特别的,EOF将江苏省划分为3种降水类型：全年的空间分布整体一致性、南北反位相和苏中与苏南苏北的反位相;时间上,有24年表现为第一类降水类型,有14年表现为第二类降水类型,有4年表现为第三类降水类型;从周期上来看,近50年江苏省的年降水周期存在28a,15a,9a,4a的周期尺度。     

1979—2017年CRU、ERA5、CMFD格点降水数据在青藏高原适用性评估

利用1979—2017年青藏高原131个气象台站实测降水资料,分别从年、季尺度对CRU、ERA5和CMFD 3种再分析降水资料在青藏高原的适用性进行了评估。结果表明：（1）CRU、ERA5、CMFD 3种数据对青藏高原年降水的模拟能力都很强,与观测值的相关系数均超过了0.9,较观测降水量值均偏大;CRU和CMFD的春季降水较为接近观测值,CMFD夏、秋季降水与观测值最接近,3种数据对冬季降水模拟能力均较弱。（2）从降水量分布来看,CMFD数据对青藏高原年、春季、夏季、冬季降水的分布模拟能力最好,3种数据对青藏高原秋季降水的模拟能力具有区域差异性,CRU、CMFD在青藏高原西部的降水与观测值较为接近。（3）从变化趋势来看,青藏高原年、春季、夏季、秋季降水均呈增加趋势,其中夏季增加幅度较大,冬季降水整体呈减少趋势。（4）CRU数据对青藏高原年、春季、夏季、秋季降水的变化趋势与观测值较为一致,其次为ERA5,ERA5冬季降水与观测值较为一致。（5）从偏差分析来看,CMFD数据与观测值的年、季降水偏差最小,最接近观测值。（6）3种数据与站点平均的年、季降水的时间变化序列表明,CMFD的年、春季...     

近54年民勤绿洲气候变化趋势与周期特征

通过对民勤气象站1953-2006年气温和降水量的观测资料分析表明,近54年来,民勤绿洲气温总体呈显著增温趋势,以冬季升温最明显,贡献率最大为特征。年平均降水量在波动中微有增加,以春季增湿最多,夏季略有减少,气候变化具有明显的区域特征。Morlet小波及其功率谱分析表明,气候变化存在多时间尺度、多层次和多分辨的特性结构。其中,年平均气温均存在21年和7.14年周期,年平均降水量存在21,8.62,6.62年和4.03年周期,且中长周期相同,短周期不同。周期特征表明,研究区气候变化21年周期主要受太阳黑子活动磁(海尔)周期的影响,气候变化短周期可能受大气环流和El Ni(?)o等的影响。     

巴彦淖尔市气候变化对水资源的影响

选取气温、降水等对水资源影响最大的气象因子,对内蒙古巴彦淖尔市气候变化特点及其对当地水资源的影响进行分析探讨,并对该地区水资源可持续发展利用提出合理建议。     

基于小波分析的典型干旱草原区降水特征研究

利用内蒙古包头市达茂旗1954~2012年的降水量资料,采用线性回归分析、5a滑动平均和Morlet小波分析对降水量的特征进行了研究。结果表明,达茂旗59年来降水量呈波动状态,没有明显的上升和下降趋势;小波分析表明年降水存在着28a、17a和6a的周期,其中28a周期为主周期,以主周期进行预测可知未来2~5年降水偏多。