第8章 长期天气统计预报.ppt

用上游台站（指标站）资料确定韵律。 多韵律叠加预报。 第二节 秩相关秩相似法（统计得缺陷—Lorenz故事2） 相关系数：局部相关较好，掩盖总体相关较差的特征；相关系数不稳定。 概率相关：只反映趋势相关性，不能反映数量上的紧密程度。 秩相关系数求法 相关系数计算公式： 秩相关系数求法 将X和Y由小到大排序，其序号就是它们的秩。 比如：X=（2，5，1，6，3） 排序后，X的秩为：（2，4，1，5，3） 用X和Y的秩代替原来的X和Y，代入上面计算相关系数的公式中，计算后得到的就是秩相关系数。 秩相似分析计算步骤 1、利用秩相关普查预报因子 2、计算当前各因子与其历年的秩 将 由小到大排序，获得秩 。 3、计算秩号总和和秩平均值： 秩相似分析计算步骤 4、计算秩号和： 5、计算秩相似系数： 6、根据上一步计算的秩相似系数，选取最大的几个，建立预报方程： 第三节 多层递阶预报方法 用统计的方法作气象预报，就是先根据历史资料建立预报方程（或关系式），然后利用这些方程作预报。 一般而言，方程建立之后就不再改变了。但我们知道，随着时间的推移，物理量之间的关系是要改变的。也就是说，随着时间推移（资料增加），预报方程也是要改变的。 因此，应该先预报预报方程，再做气象预报。而预报预报方程，就是要预报该方程的系数。 多层递阶预报模型 1、基本数学模型： 可改写为： 其中 多层递阶预报模型 时变参数由下式计算： 给定 ，可得参数值： 根据所的参数值（系数）规律，可以获得参数值的预报值： 由此得到预报的预报方程： 由此可得到Y的预报。 多层递阶预报模型 2、时变参数 的预报： （1）均值近似法：如果 变化不大，可用平均值预报 （2）周期变量法：如果 呈周期变化，可用周期变量法预报 （3）多层AR模型递阶法（多层递阶思想的体现）： 重复前面步骤。可多次重复。 * * 第八章 长期天气统计预报 众所周知，数理统计是从大量偶然的事件中寻找内在的统计规律，因此既要根据不同的预报对象选取合适的数字模型，又要选择有物理意义的因子。 而长期预报中的预报对象一般认为是一些气象要素的平均值（如月平均气温，月总降水量等），所以统计分析在长期预报中是必不可少的。统计学方法在长期预报方面有其它预报方法不能代替的作用。 本章将分别介绍长期天气预报中的三种统计学方法。 第一节 韵律分析法 韵律：是长期天气预报中应用较广的一个概念。从广义上讲，韵律可以看作相距一定时间的两种天气现象或天气过程之间的联系。 韵律分析：就是反映某种天气现象或天气过程规律性的方法之一。 韵律的意义： 从天气学的角度研究大型天气过程的韵律活动时，它的含义一般指经过一定的但又不完全相等的时间间隔，某种相似天气形势（或相似的环流机制）的重演的现象。 从统计学的角度分析各种气象要素时间上的自相关性时，韵律又被理解为自相关函数曲线上出现峰和谷的现象。也有部分工作者把韵律理解为除日变化和年变化以外，气象要素随时间变化的准周期现象。 韵律活动的产生原因： 目前还没完全弄清楚，大致上存在三种看法。 第一种认为大气活动中心制约大气过程韵律活动的客体，亦即韵律反映了大气活动中心发展的相位； 第二种从理论研究工作中得到韵律与带状环流的自振有关； 第三种从研究太阳活动角度出发，发现地球大气中的韵律和太阳活动的某些韵律相符，因而认为地球大气韵律是太阳活动的韵律引起的 。 一 .从天气谚语中确定韵律 我国地域辽阔，有用天象和物象来预测天气变化的，如：“终雷迟，夏雨多”（华北）；有用前期天气，气候变化的特点来预测后期天气变化趋势的，如“秋后雨水多，来年淹山坡”（辽宁），“春风大，夏雨多”（长江流域）；也有用干支，历法，节气的对应关系预测各种天气变化的，如：“清明无雨旱黄梅”（长江流域）；有的谚语是预报旱涝，冷暖趋势的，如“腊月里多雪水煮梅”（长江中下游）；有的是预报冷空气、台风特殊天气天气的，如“冬季北风多，来年台风多”（广东）。 收集 整理 归类 验证：就是要在弄清天气谚语含义的基础上，对天气谚语所反映的天气变化规律，用气象资料进行统计学的对比分析、相似分析来进行检验和考证，以便去粗取精，去伪存真，从而得到具体预报规则或制成可供预报参考的图表，确定使用的地区、季节，并不断了解使用效果，在使用中不断的加以改进。 注意气候背景：比如华北地区“冬暖来年涝，冬寒来年旱”，现在不适用了。 二．利用气象要素演变曲线确定韵律 比如：北方一些地区往往有150天左右的韵律关系，预报人员发现北京2月的冷空气与7月降水有一定的关系，往往在气压很高，而气温很低时（A类）或者在气温很高，而气压很低时（B类），15