GM(2,1)模型在玛纳斯河流域绿洲区气温、降水预报中的应用

根据灰色系统理论,利用1964～ 2007年玛纳斯河流域绿洲区5个气象台站运月气温、降水数据,通过数据质量控制,建立灰色预测GM（2,1）模型预估玛纳斯河流域绿洲区未来3年气温和降水变化情况,并与实际值进行比较.结果表明,采用5年原数据建立模型进行预测相对误差最小,后验差检验结果显示,温度、降水预测模型的方差比均小于0.35,相对误差概率均大于0.95,表示模型精度好,可用于对气温和降水进行预测;预测结果显示,今后3年玛纳斯河流域绿洲区年平均气温逐渐升高,到2010年可能达9.34℃,而降水量呈减小趋势;将预测值与利用一元线性回归方程求得的变化倾向率的结果对比后得出,GM（2,1）对气温预测的结果较好,而对与波动较大的降水序列预测还存在一定弊端.

T639模式降水预报产品在毕节市的检验和分析

分析毕节本站2013年6月1日至2014年7月10日逐日降水概况,利用毕节本站逐日降水资料对T639模式降水预报产品进行本地化检验,结果表明:T639模式降水预报产品在毕节各检验时段内的晴雨预报准确率较不高,在45-50%之间;但随着预报时效延长,其准确率仍能稳定维持。通过对T639模式降水预报空报率和漏报率的统计分析,发现在毕节T639模式降水预报出现的错误以空报为主;并通过定量分析,得出当T639模式降水在毕节预报小雨量级的降水时,出现空报的概率最高。

新乡市近60年降水序列变化规律及干旱预测

新乡市属严重缺水地域,近年来干旱的加剧使水资源短缺问题更加突出,严重制约了区域社会经济的发展。因此,对该地区进行降水序列的分析以及干旱的预测显得尤为重要。利用新乡市1953—2010年的年降水量资料,采用一元线性回归法和Mann—Kendall法分析新乡市降水的时间变化规律,结果表明:该地区近60年来年降水量呈减少的趋势,干旱发生频率有增加的趋势。以1953—2000年的年降水量资料为建模数据,2001—2010年的年降水量资料为检验数据,运用灰色系统的灰色预测方法,建立新乡市的灰色预测GM(1,1)模型,对该地区未来一定时期内干旱发生的时间进行预测,经检验该预测模型精度高,检验结果与实际相符,故可用该模型对新乡市未来的干旱年进行预测。预测结果显示,新乡市将在2012—2013、2020—2021、2028—2029年期间发生干旱。

青藏高原冬春积雪异常和中国东部夏季降水关系的诊断与模拟

使用1980 2010年水平分辨率为25 km的遥感积雪深度资料和0.5°×0.5°降水观测资料分析了青藏高原(下称高原)冬春(12月至翌年5月)积雪异常和中国东部夏季(6 8月)降水的关系,然后通过区域气候模式Reg CM4.1在高原冬春季、春季积雪异常强迫下的试验结果进行对比,进一步验证了高原积雪异常影响中国东部夏季降水的机理。遥感积雪深度和格点降水资料诊断分析表明高原冬春少雪,中国东部夏季降水从北向南呈"-+-+"分布;冬春多雪,降水从北向南呈"+-+-"分布。数值模拟试验结果表明,高原冬春积雪异常影响中国东部夏季降水异常,高原冬春少雪,中国东部夏季降水从北向南呈"+-"分布,高原春季少雪,中国东部夏季降水从北向南呈"+-+"分布;高原冬春季以及春季多雪情形下,中国东部夏季降水异常呈相反的空间分布。同时,数值模拟结果表明高原冬春或春季少(多)雪,东亚夏季风偏强(弱),中国东部夏季降水异常。

基于灰色残差马尔可夫模型的郑州市旱涝灾害预测

针对旱涝灾害影响范围广、发生频率高和难以准确预测的情况,利用马尔可夫状态转移矩阵与DGM(1,1)预测模型的互补优势,构建了灰色残差马尔可夫预测模型.选取郑州市某60 a的年降水量作为历史数据,运用均值-标准差旱涝等级划分法得到干旱和雨涝的降水量临界值,从而取定上、下灾变点,分别建立干旱和雨涝日期灾变序列,并对序列进行建模求解.结果表明,灰色残差马尔可夫预测模型计算简便、精度较高.预测结果可以为郑州地区的旱涝预测及防灾减灾工作提供借鉴.

基于时间序列的胶东半岛异常降水灰色预测模型

利用胶东半岛地区24个气象观测站1981-2010年的年降水资料,根据灰色系统理论及其建模原理,建立了胶东半岛异常降水的灰色预测GM（1,1）模型,并对2011-2030年的异常降水进行了预测和比对论证。结果表明,建立的模型精度较高,通过了残差与后验差检验分析,达到优秀标准;2011-2014年的预测结果与实际吻合较好,表明结论可以用于预测;短期预测认为2015和2017年在烟台可能出现降水异常,表现为偏少;2016年在青岛和烟台可能出现降水异常,表现为偏多。

灰色系统与小波分析模型尺度效应对比研究

数据收集技术的进步意味着大数据时代的到来,传统水文模型都应该做相应的调整迎接新时代的挑战.灰色系统建模方法能否适应不同时间尺度的水文建模还未可知.通过灰色系统GM(1,N)模型模拟预测泉域的年均降水量和月流量,并与小波分析结果进行对比,研究结果表明灰色系统GM(1,N)模型可以较准确的预测泉水流量,小波分析对于泉水流量和降水量的周期效果更明显.进而得出灰色系统对于大尺度的数据建模与预测具有非常好的效果,但是对于小尺度的数据建模则有不吻合的效果.而小波分析可以清楚地解释不同时间尺度上变量之间的关系,其不足是不能预测.