中国冬季气温异常EOF分析的改进

采用站网均匀化订正方法处理了中国160站站网1951—2010年冬季(12月—次年2月)气温距平序列,订正后的序列较好地处理了由站网不均匀性引起的方差不均匀。对订正前、后序列分别作了EOF分析,结果表明:1)订正后序列的前2个典型场上的高绝对值区比订正前序列的前2个特征向量有更好的组织性,其高值区主要位于三北地区(西北、华北、东北)及青藏高原,与均方差场的高值区基本一致;2)订正前、后主要模态时间系数演变特征相似(rh≥0.886,h=1,2),但订正后的前2个时间系数的线性分量和年代际变化分量对它们的方差贡献更加集中于第一模态;3)订正后资料EOF分析的第一个典型场和时间系数中的线性分量可以给出中国最近60a冬季主要强增暖区的分布;其年代际分量与分析期间中国强年代际变化分布区域的一致性也优于订正前资料的EOF分析结果。

站网均匀化订正对中国夏季气温EOF分析的改进

本文对中国160站站网上1960～2010年夏季(6～8月)气温距平场序列进行了站网均匀化订正,对订正前、后的气温距平场序列作了EOF分析。结果表明:(1)订正后的前3个典型场高绝对值区均衡分布在三北(东北、华北、西北)地区、青藏高原和长江中下游地区,与夏季气温均方差场高值区位置基本一致;订正前的前3个特征向量高绝对值区主要位于95°E以东区域,与均方差场的高值区差异大;故订正后气温距平场序列EOF分析的空间特征更为合理。(2)订正前后资料的第一时间系数存在显著相关,但订正后前2个时间系数的线性分量、年代际分量方差贡献明显增大;故订正使有价值的异常信息集中于最主要的模态。(3)订正后资料EOF分析前2个典型场和时间系数中的线性分量可以给出中国最近51年夏季主要强增暖区、降温区的分布;其年代际分量与分析期间中国强年代际变化分布区域的一致性也优于订正前的EOF分析结果。上述结果证明,站网均匀化订正明显改进了中国夏季气温异常的EOF分析结果。

站网均匀化订正前后中国气温年际异常场相似性分析

基于王盘兴等(2011)提出的站网均匀化订正方案,给出一种新的相似系数计算方法,依据两种选择相似个例的方案,研究了中国160站1951—2010年四季气温异常型的年际异常相似特征。结果表明:1)依据方案一,如果一对个例年的气温异常场在东部地区比较相似、西部地区不太相似,则订正前全国整体的相似系数较大、订正后整体的相似系数明显减小;反之,东部地区不太相似、西部地区比较相似,那么订正前全国整体的相似系数较小、订正后整体的相似系数增大。2)依据方案二,如果一对个例年订正前气温异常场相似系数非常大,则该对个例年在东部地区形势非常相似,站网均匀化订正后气温异常场的相似系数明显减小。如果一对个例年订正后气温异常场相似系数非常大,则这对个例年在西部地区的分布形势非常相似。方案一、二均可以说明,站网均匀化订正使东部地区的台站在全国平均中的权重减小、西部地区的台站在全国平均中的权重增加,从而可以更客观地反映气温异常型的年际相似程度。

中国春季降水异常的相似性分析

利用王盘兴等在2011年提出的站网均匀化订正方案对中国160站站网上1955—2014年春季月平均降水资料进行订正,并对订正前、后的降水异常场序列求全国平均值。在求得订正前后的降水异常偏差场后分别计算相似系数,分析降水异常偏差场的相似性,分别从未经过站网均匀化订正和经过站网均匀化订正的异常偏差场中找出最相似的几对,讨论均匀化订正对相似性的影响,得出的结果证实了站网均匀化能够更合理地反映出相似形势。