夏季东亚季风区500 hPa月环流异常及其与我国降水关系的向量EOF分析

利用 ＮＣＥＰ／ ＮＣＡＲ １９８０～ １９９７年夏季月平均风场及同时期我国 １６０个测站月平均降水资料，讨论了运用向量经验正交展开（ＥＯＦ）方法得到的流场月距平主要模态的时空变化特征。分析了主要模态与中国夏季降水（雨型）的相关分布，指出ＥＯＦ１及ＥＯＦ２模态与中国夏季降水最主要分布型式有很好的对应关系。用小波变换方法对主要模态的时间系数进行了分析，揭示了各模态的多时间尺度性质，发现３～６年周期振荡是主要的。

基于交叉验证的多模式超级集合预报方法研究

利用AREM、MM5和WRF 3个中尺度有限区域模式,通过选取对短期天气预报影响颇大的积云参数化方案和边界层方案构成15个集合预报成员,以2003年7月汛期天气为研究对象,分别采用相关加权、多元线性回归以及支持向量机回归与"交叉验证"相结合的方法,开展有限区域模式的多模式短期超级集合预报研究。文中主要对上述3种方法的24 h降水和700 hPa流场的超级集合预报结果与多模式集合平均预报结果以及T213模式结果进行了对比分析,结果表明:(1)对于24 h降水,支持向量机回归方法的超级集合预报得到的均方根误差比多模式集合平均小,各降水临界值的TS异常评分比多模式集合平均高;并且它也较相关加权法和多元线性回归的超级集合预报效果好。(2)对于700 hPa流场,对比分析各预报结果经过向量EOF分析得到的风场第1模态和第2模态表明,多模式集合平均主要使风场强度变小,多元线性回归和支持向量机回归的超级集合预报可以较好地刻画风场的强度分布,其中支持向量机回归的超级集合预报对风场强度及其区域分布的预报效果最好。(3)对于700 hPa流场,超级集合预报明显优于同期T213模式预报,从相同的预报均方根误差意义看,支持向量机回归的超级集合预报至少较T213模式预报能提前12 h。

东亚冬季1000 hPa环流异常与我国气候的关系

将NCEP/NCAR 1951/1952～2003/2004年东亚冬季1 000 hPa风场进行向量EOF分解,研究其第一特征模态的时空变化及其与我国气候异常的关系。结果表明,EOF1时间系数能够很好地刻画东亚冬季风的强度变化。强(弱)EOF1时间系数时,冬季我国气候冷、干(暖、湿),次年春季东北及河套等地区的温度明显偏低(高);次年夏季长江中下游地区的降水明显偏少(多),华北和华南降水则偏多(少),长江流域和江南地区的温度偏高(低),华南及西南地区夏季则温度偏低(高)。

东海黑潮上层环流季节、年际变化与局地风应力关系

利用SODA资料,选取东海PN断面,计算了东海黑潮上层质量输送量的季节、年际变化,并分析其变化周期：其季节变化是夏季最大,冬季最小;普遍存在着2～4 a的年际变化周期,更低频的年际变化周期在1970年代末由20 a减小到8 a左右。用矢量EOF方法对东海的局地风应力场进行分析,发现经向风应力的变化在东海风应力变化中占主导地位。计算东海黑潮区域的平均经向风应力,发现与PN断面上层输送量的季节变化类似,也具有2～4 a的年际变化周期。局地经向风应力的季节变化与东海黑潮上层质量输送量的季节变化关系密切（92%）,而与下层质量输送量相关系数只有24%。

基于矢量经验正交分析方法的琼州海峡定点锚系站余流分析

利用布放在琼州海峡西口的一个座底式锚系站获取的2007年2、4月各30 d的高精度海流连续观测数据,在常规分析基础上,进一步采用矢量经验正交分析(Vector EOF)方法对其余流场进行时空分解,结果表明:(1)4月各层余流的最大值均大于2月.在月平均意义上,2、4月各层余流分别介于5.3～6.7和2.3～4.1 cm/s之间,两月均以西向流为主.(2)风是造成琼州海峡西口西向余流占主导地位的重要原因之一.(3)Vector EOF分解后,两月的第一模态贡献率均高于90%,表明两月的余流均以东西向的流动为主.两月的第二模态均表明余流在垂向结构上有上、下水层流向相反的特点,2月表现为南北反向,4月表现为东西反向.(4)琼州海峡西口余流的流态主要有5 d左右的时间变化.

南宁典型空气污染和清洁过程的近地层流场分析

利用广西地面自动气象站资料及南宁空气污染物浓度等资料,通过EOF和矢量和等方法,对选出的典型空气污染过程和清洁过程的近地层流场进行分析得出:典型污染过程大尺度系统较弱,受局地中小尺度环流系统影响,污染物局限在当地,出现严重的污染天气;而清洁过程大气对流活动较活跃,主要受大尺度环流系统影响;污染过程风矢量和较小,扩散条件较差;清洁过程风矢量和较大,利于污染物扩散。