适用于温度和气压秒级数据的质量检查方法初探

利用自动气象站秒级观测数据,应用一种基于百分位阈值法的界限值检查算法,对温度、气压2种秒级数据进行了界限值检查试验。结果表明:针对试验站温度、气压秒级数据进行质量检查,采用百分位(p=99.9%和p=0.1%)阈值法的检查效率较高,且具有误判率较低的特点。采用6种百分位阈值法系数组合方案以及2种标准差法进行检查试验,其中有3种方案的“标记”率低于给定的统计预期值,误检率较低,检查结果较好,检查出的“标记”数据分别为33个、3个和0个,标记率分别为0.076%、0.007%和0.000%。综合分析,以1 min滑动窗口结合30 min时间区间系数组合方案的百分位阈值法检查效率最优,具有“标记”数据少,误判率低,且计算机运算负荷小的特点。对连续30 d的温度和气压秒级数据运用该算法检查,结果均较好。对人工构造的错误数据,能准确检出。该质量检查算法可应用到无长年代历史观测资料的气象站、缺少临近站对比的气象站以及新建气象站使用,对于地处偏远、条件恶劣的气象站也同样适用。

福建省暴雨预警信号标准的修订与评估研究

基于1991—2021年福建省地面观测站点降雨资料,采用百分位阈值法对福建暴雨预警信号标准进行修订,并根据2023年暴雨预警信号发布数据,对新旧标准暴雨预警信号进行回算模拟、分级检验和评估。结果表明,修订后,新标准提高了各级别预警信号阈值。新标准试行以来,除了蓝色预警信号外,发布预警信号总体呈东南多、西北少的分布特征;相较旧标准模拟,新标准实际发布次数减少;新标准MAE评分与TS评分均表现出中南部沿海地区发布较差、内陆较优的特征。

江苏省1960—2014年降水及气温变化特征

采用国家气象信息中心提供的1960-2014年江苏省逐日降水及气温观测资料,对该地区降水和温度的月际、季节及年际变化特征进行讨论;同时,为了反映极端事件发生的特点,还统计了近55年中该省出现的暴雨及极端气温事件。结果表明:强降水、高温主要出现在夏季(7月)。春、秋、冬季降水量呈自南向北减少趋势,而夏季则自南向北增加。该省降水量年际波动较大,变化趋势不明显。就气温而言,平均气温、最高气温、最低气温均呈显著增暖趋势,变暖幅度分别为0.265、0.175、0.04℃/10a。对极端事件的研究发现:该省暴雨量及暴雨次数呈自南向北增加的趋势,年际变化趋势也不明显。极端气温事件中,暖指数呈显著增加趋势,冷指数呈显著减少趋势。暖日、暖夜增加幅度分别为1.2、2.4d/10a,冷日、冷夜减少的幅度分别为1.5、3.2d/10a。

1963～2012年长春市极端气温事件变化特征

利用1963 ～2012年长春市的最高和最低气温资料,采用百分位阈值法确定暖日、暖夜和冷日、冷夜的标准,采用非参数Z统计量检验法、线性倾向估计法和M-K突变检测方法,研究长春市50年的极端气温事件的变化特征.结果表明,长春市的暖日和暖夜呈现上升的变化趋势,上升速率分别为1.44和5.50个/10a;而冷日和冷夜则呈现减少的趋势,减少的速率分别为1.61和5.35个/10a;同时夜间增暖幅度大于白天;极端温度变化的阶段性特征明显,近50年的暖日和冷日、冷夜存在突变.秋季的暖日增加最为显著,春季次之;夏季的暖夜增加最为显著,冬季次之;而冷日和冷夜的减少主要存在于春季和冬季;四季的气温均在变暖,其中以春季、冬季变暖最明显;2月暖日的增加和冷日、冷夜的减少最为明显,暖夜则在6月变化最显著.

北京市通州区降雨时空特征分析

利用1973—2018年通州区17个气象站的逐日降雨数据,统计小、中、大、暴雨4个等级降雨发生频次和降雨累积值,分析不同等级降雨空间分布特征;采用百分位阈值法、滑动平均法等方法,分析极端降雨阈值及时空演变规律.结果表明:1)通州区降雨95%阈值范围为44.1~50.2 mm,99%阈值范围为74.5~93.5 mm,99%阈值更能体现极端降雨事件.2)99%阈值的极端降雨发生在6—9月,主要在8月上旬、7月下旬、6月底7月初.宋庄镇北部和西集镇东部较易发生极端降雨事件;副中心范围内的张家湾镇北部和潞城镇西北部较易发生极端降雨事件.3)极端降雨发生的频次整体呈减小趋势,北部和东部呈上升趋势,西南地区呈下降趋势,在空间上有明显的分界线.4)西集镇东部极端降雨频次、极端降雨量和极端降雨量贡献率不仅处于较高值,而且年际变化呈上升趋势,应为重点关注区域.

基于改进半阈值法的生物发光断层成像仿真

提出将百分位半阈值匹配追踪法(PHTPA)应用于生物发光断层成像(BLT)这一光学分子成像模态领域。将BLT光源重建为一个L1/2范数正则化问题,在迭代半阈值算法(HTA)的基础上,结合子空间跟踪和百分位阈值法对其求解。在数字鼠模型上设计多组仿真实验,对改进的半阈值算法进行有效性和收敛性的评估。仿真结果表明,与原有的HTA和迭代重赋权算法相比,PHTPA在不同光源设置下都能得到更为准确的重建结果。

广西夏季极端气候事件时空分布特征研究

本文使用国家气候中心CN05.1数据集温度和降水月平均和日平均资料,采用百分位阈值法和线性趋势估计分析了1961~2012年夏季广西极端高温和极端降水的时空分布特征。并参照地形将广西划分为南部、中部和北部三个子区域。结果表明:夏季极端高温气候事件在52年中在广西南部、中部和北部都有一致增加的趋势;夏季极端高温事件合成平均空间分布在广西南部和中部子区域都是从中心向两边逐渐降低,而北部子区域是从南向北逐渐降低;夏季极端降水气候事件在52年中广西南部和北部子区域都有微弱增加的趋势,但中部子区域呈现微弱下降的趋势;夏季极端降水合成平均空间分布呈现在广西南部子区域为沿海往北逐渐减少,中部和南部子区域从中心极大值区向周围边逐渐减少的特征。