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影响陕西夏季降水主要因子及增量预测方法

肖科丽 赵国令 方建刚 孙娴

肖科丽, 赵国令, 方建刚, 等. 影响陕西夏季降水主要因子及增量预测方法. 应用气象学报, 2017, 28(4): 458-469. DOI: 10.11898/1001-7313.20170407..
引用本文: 肖科丽, 赵国令, 方建刚, 等. 影响陕西夏季降水主要因子及增量预测方法. 应用气象学报, 2017, 28(4): 458-469. DOI: 10.11898/1001-7313.20170407.
Xiao Keli, Zhao Guoling, Fang Jiangang, et al. Main influencing factors of summer precipitation and prediction method of annual increment in Shaanxi. J Appl Meteor Sci, 2017, 28(4): 458-469. DOI:  10.11898/1001-7313.20170407.
Citation: Xiao Keli, Zhao Guoling, Fang Jiangang, et al. Main influencing factors of summer precipitation and prediction method of annual increment in Shaanxi. J Appl Meteor Sci, 2017, 28(4): 458-469. DOI:  10.11898/1001-7313.20170407.

影响陕西夏季降水主要因子及增量预测方法

DOI: 10.11898/1001-7313.20170407
资助项目: 

教育部科技基础性工作专项 2013FY112500

陕西省气象局科技成果应用与推广项目 2014T-5

陕西省气象局研究型业务重点科研项目 2013Z-6

详细信息
    通信作者:

    肖科丽, email:xklnew@126.com

Main Influencing Factors of Summer Precipitation and Prediction Method of Annual Increment in Shaanxi

  • 摘要: 应用1959—2008年夏季(6—8月)NCEP/NCAR月平均500 hPa高度场、海表温度再分析资料及ERA-40气候指数、国家气候中心74项环流特征量等资料,经普查得到6个影响陕西夏季降水的主要因子,分别是西太平洋副热带高压强度指数、赤道平流层准两年振荡指数、低层越赤道气流指数、大气角动量指数、赤道太平洋海温、赤道500 hPa高度。将这些主要因子的年际增量、距平与陕西夏季降水的相关性及其所建立的预测模型进行对比分析,结果表明:因子年际增量具有明显的信号放大作用,增量因子的相关系数平均比距平相关系数高0.1左右;主要因子和夏季降水存在各自的长周期变化,造成其相关性不稳定,经过增量变换后,可以有效滤掉长周期变化,提高因子质量和预测模型的稳定性。前一年秋季赤道中东太平洋海温增量分布与陕西夏季降水相关密切,当该区域出现正增量分布时,当年夏季(6—8月)700 hPa西太平洋副热带高压位置偏北、偏西,形成陕西夏季多雨的环流形势;反之,当该区域出现负增量分布时,当年夏季700 hPa副热带高压位置异常偏东,形成陕西干旱少雨的环流形势。
  • 图  1  陕西夏季降水与西太平洋副热带高压强度指数相关系数

    Fig. 1  The correlation coefficient between the index of summer precipitation in Shaanxi and the West Pacific subtropical high intensity

    图  2  陕西夏季降水与QBO指数相关系数

    Fig. 2  The correlation coefficient between the summer precipitation in Shaanxi and QBO

    图  3  陕西夏季降水与低层越赤道气流指数相关系数

    Fig. 3  The correlation coefficient between the summer precipitation in Shaanxi and the low-level cross-equatorial flow

    图  4  陕西夏季降水与大气总体角动量指数相关系数

    Fig. 4  The correlation coefficient between the summer precipitation in Shaanxi and the atmospheric angular momentum

    图  5  陕西夏季降水与前一年10月海温增量(a)及海温距平(b)相关系数分布

    (阴影区表示达到0.05显著性水平)

    Fig. 5  The correlation coefficient between the summer precipitation in Shaanxi and the previous Oct SST(the shaded denotes passing the test of 0.05 level)

    (a)SST increment, (b)SST anomaly

    图  6  陕西夏季降水与Niño1+2区海温指数相关系数

    Fig. 6  The correlation coefficient between the index of the summer precipitation in Shaanxi and Niño1+2

    图  7  前一年秋季海温增量出现正分布(a)、负分布(b)后当年6—8月700 hPa流场

    Fig. 7  700 hPa flow field from Jun to Aug after positive SST increment distribution(a) and negative SST increment(b) in previous autumn

    图  8  陕西夏季降水与前一年12月500 hPa高度场增量(a)及其距平(b)相关系数分布

    (阴影区表示达到0.05显著性水平)

    Fig. 8  The correlation coefficient between the summer precipitation in Shaanxi and 500 hPa height in previous Dec(the shaded denotes passing the test of 0.05 level)

    (a)500 hPa height increment, (b)500 hPa height anomaly

    图  9  陕西夏季降水Marr小波变换

    (a)降水增量,(b)降水距平

    Fig. 9  The Marr wavelet transform of summer precipitation in Shaanxi

    (a)precipitation increment, (b)precipitation anomaly

    表  1  主要因子与陕西夏季降水的相关系数

    Table  1  The correlation between forecast factor and summer precipitation in Shaanxi

    类型 X1 X2 X3 X4 X5 X6
    因子增量 0.49 0.50 0.52 0.45 0.63 0.64
    因子距平 0.42 0.39 0.43 0.38 0.57 0.46
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    表  2  2009—2014年增量预测模型、距平预测模型降水距平百分率预测结果

    Table  2  Results of prediction modes of increment and anomaly from 2009 to 2014

    年份 增量模型预测值/% 距平模型预测值/% 实测值/% 增量预测相对误差百分率/% 距平预测相对误差百分率/%
    2009 5.7 11.9 3.3 2.3 8.3
    2010 5.4 -14.6 31.9 -20.0 -35.5
    2011 18.8 -10.9 0.1 18.6 -11.0
    2012 10.7 2.8 -2.5 13.5 5.4
    2013 -5.8 -8.9 -0.1 -5.7 -8.8
    2014 9.9 -1.4 -23.1 42.7 28.1
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    表  3  滤掉因子长周期变化后的相关系数比较

    Table  3  The correlation coefficient of factors without long-periodic variations

    相关系数 X1 X2 X3 X4 X5 X6
    因子距平相关系数 0.41 0.30 0.41 0.36 0.54 0.50
    滤掉趋势项变化后因子距平相关系数 0.45 0.35 0.49 0.37 0.54 0.47
    因子增量相关系数 0.55 0.42 0.49 0.46 0.56 0.66
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-01-03
  • 修回日期:  2016-01-13
  • 刊出日期:  2017-07-31

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