贵州气候业务现状与发展趋势分析

气候轨道业务包括月、季、年和年际尺度的气候系统监测与诊断、短期气候预测、气候系统影响评价、气候应用与服务、气候资源开发利用等。通过对贵州省气候轨道业务现状的分析,介绍了目前贵州气候轨道工作存在和需要解决的若干问题,展望了今后的发展目标。     

我国短期气候预测技术进展

经过近60年的发展,我国短期气候预测技术和方法也有了长足进步。近年来,一些新的预报技术和机理认识不断应用于短期气候预测业务。ARGO海洋观测资料的使用大大提高了业务模式的预测技巧,新一代气候预测模式系统已经投入准业务化运行,研发了多种模式降尺度释用技术,多模式气候预测产品解释应用集成系统(MODES)和动力-统计结合的季节预测系统(FODAS)逐渐应用于业务中,大气季节内振荡(MJO)逐步在延伸期预报中得到应用。近年来,对全球海洋、北极海冰、欧亚积雪、南半球环流系统对东亚季风影响的新认识也不断引入到短期气候预测业务中。这些新技术和新认识的应用极大提高了我国短期气候预测的业务能力。     

短期气候预测的评估问题

该文系统地介绍了国内外评估月、季尺度短期气候预测结果的方法 ,比较了相关系数(R)、预报技巧分 (S)和准确率 (P)的特点 ,并对当前国内外气候预测业务水平进行了分析 ,着重对大气环流、气温、降水及 ENSO的预测水平进行了评估 ,指出国内外月、季尺度的降水预报的水平目前在 55%～ 60 %左右 ,对 ENSO的发生、结束和强度的预报水平有限 .文中探讨了短期气候预测的可预报性问题 ,提出月、季尺度气候预测的可预报性的理论上限可能为 6～ 1 2月 ,准确率在 80 %～ 85%之间 .     

我国短期气候动力预测模式系统的研究及试验

气候和气候异常对我国的国民经济发展具有重大影响,为提高短期气候预测的准确率,研究动力气候模式短期气候预测新技术至关重要.通过近5年的努力,建立了一套出月动力延伸预报模式,海气耦合的全球气候模式(AGCM+OGCM+海冰+高分辨率印度洋-太平洋海盆模式),区域气候模式季和年际尺度的业务动力模式组成的系统.初步把我国的短期气候预测水平由经验统计方法提高到定量和客观分析的水平上.在此基础上,已建成了一个具有物理基础的统计方法与气候动力模式相结合的综合气候预报系统.     

美国全球变化研究现状

美国的全球变化研究主要由美国全球变化研究计划（ＵＳＧＣＲＰ）支持,重点资助季节—年际尺度气候变率,十年—百年尺度的气候变化,臭氧、ＵＶ辐射以及大气化学的变化,土地利用以及陆地、海洋生态系统的变化等４个领域。当前,水汽与云仍是全球变化研究中不确定性较大的一个方面,因而受到关注。关于气候变化的信号检测以及成因分析也是一个研究热点。气候模拟研究是全球变化研究的一个主要方法。卫星资料在全球变化研究中的应用取得了大量成果。近期美国在全球变化研究领域的重点是气候模拟,短期气候预测,十年—百年尺度的气候变化,臭氧、ＵＶ辐射以及大气化学的变化,地表以及陆地、海洋生态系统变化,对全球变化的区域尺度估计,卫星资料的应用,气候变化影响的国家级评估等８个方面。     

赴美国国家大气研究中心(NCAR)交流访问总结

2018年8月20日至11月12日,中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室云宇星赴美国国家大气研究中心(NCAR)进行了短期交流访问。本次访问的主要目的是与NCAR的学者合作,进行中国地区对流可分辨尺度的气候模拟,并参加对流可分辨尺度的气候模拟研讨会。通过访问,笔者进一步了解了当前对流可分辨尺度气候模拟的国际前沿发展动向和研究热点,与访问单位建立了良好的合作关系,完成了一整套中国地区10年暖季的气候模拟,且开展了针对中国地区气溶胶影响的研究。     

太阳活动对近百年气候变化的影响研究进展

主要参阅了近十年来的有关文献,回顾和总结了太阳活动对近百年气候变化影响的研究进展.首先,回顾了太阳活动对全球和区域尺度的温度、季风和降水影响的最新观测证据和模拟结果;其次,从北极涛动(AO)、北大西洋涛动( NAO)、ENSO、准两年振荡(QBO)等方面总结了太阳活动对各气候模态的可能影响;然后归纳了太阳活动影响气候变...     

华南区域短期气候模式产品时间过滤方案及实例分析

用尺度分离方法分析了短期气候预测序列中所包含的各种尺度的过程,建立了不同尺度变化的过滤、提取方法;分析讨论了各种过滤序列所具有的气候意义和重要程度;用模拟实例分析了所提出和使用的尺度分离方法的有效性及模式的性能     

我院气象台2000—2002年短期气候预测业务工作进展

我国是世界气候异常脆弱区域之一，大范围的旱涝或低温等气候灾害对国民经济特别是农业和水利资源影响极其严重。因此，尽可能早地、准确地预测气候灾害的发生及其影响程度对于国民经济建设具有重大经济效益和社会效益。经过几十年的研究，现在对于季尺度的气候变化的物理成因极其预测取得了较大进展，并且在业务预报方面也取得了一定的成效。南京气象学院气象台(以下简称我院气象台)是参与制作全国汛期气候趋势预测的8大单位之一，十分重视长期天气预报理论及预测方法的研究，积极开展了短期气候预测业务工作。现将我院近三年来汛期降水趋势预测工作总结如下。     

辽宁省近10年短期气候预测质量评估检验

参考了现阶段国内外的短期气候预测质量评估办法，根据短期气候预测业务的发展需要，提出了一种新的短期气候预测质量评估办法，并对近10年（1994年以结果表明：新办法的指导思想、评分原理以及预报评分规则和标准等方面均优于来）辽宁省短期气候预测资料进行客观评定，把原办法的评定结论与之对比分析。原办法，更符合实际，客观性更强，突出了气候预测的趋势性，提高了异常事件趋势的预测能力，能更好地反映当前短期气候预测业务水平。在绝大多数情况下，新办法评定的月、季、年尺度气候预测质量较原办法有明显提高，其中，全年降水预测质量平均提高4％，平均气温预测质量平均提高9％，所以新办法客观地评定更有利于促进短期气候预测质量和服务水平的提高。     

气候突变现象的研究

本文分析了各种时间尺度的气候突变现象，特别是本世纪以来的三次主要气候突变（1900、1920和1960），讨论了十年尺度气候突变现象的几个主要特点:气候突变与全球温度变化的关系、突变的空间尺度以及季风系统 在气候突变中的敏感性等。     

大气初始异常在跨季度短期气候预测中作用的研究

针对大气初始异常在跨季度短期气候预测中的可能作用,利用中国科学院大气物理研究所9层大气环流格点模式(简称IAP 9L-AGCM)对全球夏季气候进行了30年(1970～1999年)集合回报试验,系统地考察了基于大气初始异常条件下模式对跨季度短期气候异常的可预测性.结果表明,在热带、副热带及高纬都存在气候异常的可预测性区域,说明大气初始场异常本身对跨季度短期气候预测有很重要的影响.相对于全球来说,大气初始异常对跨季度短期气候预测的影响在东亚地区更为显著,其作用不可忽略.通过对典型年份的个例分析发现,在某些气候异常剧烈的特殊年份,春季大气初始异常在我国夏季气候形成中扮演着尤为重要的角色.     

概率统计天气预报的现状及其重点进展

一、概述概率统计方法应用于大气科学领域,日益广泛、深入,在气象预报(包括不同尺度的天气预报和各种专业气象预报)的应用,主要反映在以下几个方面: 1.气象资料或气象场的分析和处理; 2.天气、气候规律的分析研究; 3.气象预报(包括大范围和单站的长、中、短期天气预报,以及超长期、超短期预报等);     

基于EMD方法的观测数据信息提取与预测研究

用统计方法作月、季尺度的短期气候乃至年际尺度的长期气候预测是当前气候预测业务的主要依据,在短时间内这种情况仍然不可能彻底改变。虽然数值预报模式的预测能力达到了7 d的时效,不过要积分到月、季尺度并实现短期气候预测还面临着重重困难。其根本原因是气候系统的混沌分量和非线性/非平稳性等因素在起作用。而现有气候预测的统计方法(主要包括经验统计、数理统计和物理统计等方法)的数学基础却忽略了这些特点,这是因为以现有的科学水平人们不得不假设时间序列是线性和平稳的。实际气候观测序列普遍具有层次性、非线性和非平稳性,这给建立预测方法带来了极大困难。文中构建了一个新的预测模型,即首先利用经验模态分解(em-pirical mode decomposition,EMD)方法将气候序列作平稳化处理,得到一系列平稳分量-本征模函数(intrinsic modefunction,IMF);其次,利用均生函数(mean generate function,MGF)模型获得各分量的初次预测值;最后,在最优子集回归(optimal subset regression,OSR)模型的基础上,通过直接或逐步拟合一部分预测值,构建两种预测方案达到提高预测能力的目的。典型气候序列的预测试验结果表明,具有平稳化的IMF分量,尤其是特征IMF分量有较高的可预测性,它对原序列趋势的预测有重要指示意义。大力开展气候系统机理和气候层次的研究,并建立相应的气候模式是未来发展趋势。该文是这方面的一个初步尝试,相信该模型能为气候预测(评估)开辟一条新的有效途径。     

国外科技信息

美国国家天气局的气候分析中心 美国国家天气局的气候分析中心(CAC),是NOAA气候计划的组成部分。其任务是研制和提供短期(主要是月和季度)气候变动的全球分析、诊断及预报的新方法。 CAC成立了一个用户信息局,为用户提供大量最新气候产品。这种信息主要来自气候评价数据库(CADB),数据库的数据是由全球实时地面观测获取的。利用数据质量控制测量,可将观测和传递误差的影响减至最小;利用评估程序补偿遗漏的     

基于DERF的SD方法预测月降水和极端降水日数

针对动力气候模式对区域或更小空间尺度内的日降水预测技巧偏低的问题,应用最优子集回归 (OSR) 方法对国家气候中心业务化的月动力气候模式 (DERF) 输出的高度场、风场和海平面气压场进行降尺度处理用于降水预测,旨在提高预测准确率。1982—2006年交叉检验结果表明:OSR方法能显著提高降水预测技巧,其中11~40 d改善效果最为显著。在此基础上,应用一步法和两步法两种统计降尺度方法预测极端降水日数,交叉检验结果表明:两种方法均优于随机预测,冬季两步法预测技巧略高于一步法,夏季一步法略优于两步法。综合认为OSR,OSR结合随机天气发生器 (WG) 两种统计降尺度方法对月尺度降水或极端降水日数的预测均具有较高的技巧,可作为短期气候预测的重要参考信息。     

区域气候模拟研究及其应用进展

区域气候模拟研究在过去十几年里取得了显著的进步。经过广泛的发展和不断的检验,区域气候模式现在已经成为气候研究和业务预报的重要工具。目前已经发表了很多令人鼓舞的结果,其中包括过去极端气候事件的模拟,当前气候发展演变和未来气候变化的预测,特别是对月和季节尺度气候的模拟与预测。通过对高分辨率和动力连续的区域气候模式结果的分析,人们对于周-季节时间尺度的各种物理过程,包括陆面和水文过程、边界层、云和降水、云-辐射相互作用的认识也在不断的深入。然而,区域气候是多尺度扰动(如中尺度、天气尺度、行星尺度扰动)和多圈层系统(如大气圈、生物圈、水圈、冰雪圈、陆面)相互作用的结果,同时物理过程本身具有不确定性,人们对一些复杂的物理过程,特别是土壤湿度作用以及云-气候反馈过程也缺乏深刻的理解,因此该领域的研究还面临着很多挑战。作者重点总结并评述了区域气候模式对现在和未来区域气候模拟、极端天气和气候事件模拟、物理过程研究、短期气候预测几方面应用的研究进展,最后讨论了区域气候模式发展在上述各方面,特别是周-次季节时间尺度区域天气和气候的模拟与预测所面临的挑战和应用前景。     

《贵州气象》2002年第1～6期总目录

研究论文·技术报告(期～页 )春季冰雹短期预报影响系统指标法 (1～ 3)………贵州 2 0 0 0年 4月 2日降水过程分析 (1～ 9)………2 0 0 1年贵州省夏季短期气候预测总结 (1～ 12 )…威宁 2 0 0 1年 9月 17日强雷雨过程分析(1～ 15 )……………………………………………………大方县发展优质魔芋的气候适应性分析(1～ 17)……………………………………………………贵阳地区凝冻的分析和预报 (1～ 2 1)………………水稻病虫害预测系统的研究 (2～ 3)………………重庆市春季干旱时空分布特征研究 (2～ 8)………贵州倒春寒短期气候预测信号和预测…     

我国近年来短期气候预测研究的若干进展

回顾了近年来我国短期气候预测研究的若干进展,主要是在中国科学院大气物理研究所完成的以气候模式为基础的短期气候预测方面工作.第一个基于气候数值模式开展短期气候预测试验的是曾庆存等人,他们所采用的是IAP AGCM耦合一个热带太平洋环流模式(OGCM);1997年,基于耦合气候模式基础上的ENSO预测系统建立起来;同时开展了东亚区气候可预测性研究;利用气候变动的准两年信号提出了对模式预测结果进行有效修正的方案;为了考虑初始土壤湿度异常对夏季气候的影响,建立了气象变量和土壤湿度的经验关系;还系统地研究了1998年海面温度异常和大气春季异常对夏季气候(特别是发生于中国的大水)预测的影响.     

全球气候异常准实时每周评价

1978年在美国国家气象局(NWS)国家气象中心(NMC)建立了气候分析中心(CAC),它是美国国家海洋大气局(NOAA)气候项目的一个部分.气候分析中心使命是开发和运用新技术来分析、诊断、预报全球短期(主要是每周、每月和每季的)气候振荡.气候分析中心的分析情报部(AIB)的主要工作任务是为广大的各种用户提供现时全球气候情报和产品(Finger等人,1985).该组织的其它主要职能(如预报和