Local Modeling模式及其在月径流预测中的应用

LocalModeling方法是一种动力系统预测方法,将其应用于河西内陆区黑河干流出山口莺落峡水文站月平均流量的中长期预测预报,取得了较为理想的成果。预测试验的结果表明,该预测模型有较高计算精度,尤其适用于非主汛期各月的月平均流量的预测;对于主汛期6～9月的月平均流量的预测,在考虑前期来水与预见期内降水的影响后,亦可获到较为理想的预测结果。可以认为,该方法的预报精度达到了水文情报预报规范的要求,LocalModeling方法的应用,将为西北干旱地区河川径流的中长期预报提供了一个新的途径。

计及区域建筑群生长特性的动态冷热负荷预测

考虑区域建筑群的动态生长特性,结合负荷计算理论、灰色Verhulst模型及等维新息灰色理论,采用MATLAB构建完整的区域动态冷热负荷预测方法,以常州高铁新城2017—2022年的建筑面积为历史数据,对区域未来10年的冷热负荷进行预测.结果表明,采用基于等维新息灰色理论的Verhulst灰色模型建立的3种业态面积预测方程拟合精度均达到一级.高铁新城未来10年冷热负荷先快速增长后缓慢增长直至饱和,达到饱和的时间约为2030年,冷、热负荷饱和规模分别为436、228 MW,与采用面积指标法的计算结果(冷负荷为472 MW、热负荷为285 MW)相比,分别降低了约7.52%、19.86%.

我国自主研制的全球/区域一体化数值天气预报系统GRAPES的应用与展望

介绍了中国气象局自主研制的新一代全球与区域一体化数值天气预报系统(GRAPES),着重讨论了该系统的全可压/非静力平衡动力框架,全球模式/区域模式一体化设计,半隐式-半拉格朗日差分方案,标准化、模块化、并行化、模式程序软件体系等核心技术特点。GRAPES系统已在国家级、区域级气象业务中心,以及一些大学和研究所得到应用,并在不断地完善和发展。

基于灰色预测模型的内蒙古自治区生态足迹动态分析与预测

运用生态足迹模型计算了内蒙古自治区2000-2009年的人均生态足迹及生态承载力,并对该地区的生态安全进行了分析;利用灰色预测模型对内蒙古自治区2010-2019年的生态足迹、生态承载力及生态安全进行了动态研究.结果表明:近年来,内蒙古自治区的生态承载力明显减弱,而人均生态足迹呈逐年增加的趋势,出现了生态赤字,这表明内蒙古自治区的社会经济发展处于不可持续状态,其发展是以对资源的过度开发为代价,特别是对可再生资源(主要是耕地)和不可再生资源(能源)的过度开发.因此,对内蒙古自治区的生态足迹进行动态分析和预测具有重要意义.

广西6月区域性暴雨过程的延伸预测试验

应用NCEP/NCAR的1958—2008年3-6月的逐日20时SLP、850 hPa、700 hPa、500 hPa环流场再分析资料,选取覆盖广西区域的16个格点进行Lamb环流分型,分析造成广西区域性暴雨的主导系统。利用动态相似集成预测方法,制作延伸期内区域性暴雨过程预测。2003—2008年6月的实际预测结果检验表明,预测准确率可达70%,为短期气候过程预测提出了一个新的方法。

区域模式参考大气扰动量算法的预报试验

引进参考大气方法以降低垂直运动方程中的量级差,并设计了位温直接计算法、气压直接计算法和混合算法三种不同方案来改进预报效果。结果表明,这三种不同方案对500 h Pa位势高度和温度的垂直分布的预报有较大影响,其中,混合算法的温度分布预报结果与NCEP分析场最接近。在三种方案的预报效果评估检验中,混合算法对风速、位势高度(hv)、降水量和2 m温度(T2m)的预报效果最好。在三种方案中,平均初始温度场的参考大气廓线的预报效果要优于等温参考大气廓线;在不同的参考大气状态下,混合算法在风速、位势高度、降水量和2 m温度的预报效果最好。

地区电网负荷预测的灰色Verhulst与系统动力学组合模型

为解决传统地区电网负荷预测中单一模型预测误差较大的风险和无法充分利用历史数据的缺陷,提出一种地区电网负荷预测的线性组合模型——灰色Verhulst与系统动力学组合模型。以社会用电量历史数据为原始数据,先后建立灰微分方程和白化微分方程并进行求解,得到基于灰色Verhulst模型的负荷预测时间序列,该模型适用于负荷按照S形曲线增长或负荷增长处于饱和阶段的预测;综合考虑经济、人口、能源替代和再电气化等对社会用电量的影响,建立负荷预测的经济子系统、人口子系统、能源替代和再电气化子系统、电力消费子系统,得到基于系统动力学的负荷预测模型,该模型适用于结构复杂、原始信息丰富、子系统之间联系紧密的负荷预测。在不增加复杂性的基础上,通过最小方差准则对单一模型进行线性组合,建立地区电网负荷预测的组合模型。采用枣庄市所有地块进行算例分析,结果表明:在充分利用了负荷历史数据后,71%的地块的预测精度较单一模型的有所提高;在采用最小方差准则对单一模型进行线性组合后,29%的地块产生较大预测误差的风险较单一模型的有所降低。

持续性强降水的区域模式动力中期预报研究

持续性强降水及其次生灾害给人民的生产和生活造成严重影响,延伸其模式动力预报能力对防灾、减灾具有重要意义。随着对持续性强降水过程形成机理及模式动力中期预报认识的不断提高,以减小模式初始条件误差、边界条件误差以及内场预报误差为目标提出了一系列动力中期预报技术方法,主要包括:针对边界条件提出低通滤波技术方案,改进了5 d以上的环流及降水预报;针对模式预报内场进行谱逼近技术试验,对提前3—7 d的小雨以上量级的降水预报改进明显;针对初始条件进行多尺度混合更新初值技术预报试验,融合全球预报的大尺度场及区域模式预报的中小尺度场进行15 d预报,明显提高了50及100 mm以上的持续性累积降水预报时效。

基于全球模式输出的区域中期数值预报试验

在2003年3月至5月间,基于MRF全球谱模式提供的侧边界,采用MM5有限区域嵌套模式进行预报时效为15天的较高分辨率的区域中期预报试验,并对试验结果进行检验。结果表明:嵌套的区域模式的中期天气预报明显的优于全球模式,对于两周内主要的晴雨过程、冷空气和转折性天气具有一定的预报能力。

利用T106数值预报产品作江西暴雨动态落区预报

首先将江西测站的降水插值到1°×1°的经纬度网格点上，然后利用1°×1°的T106数值预报产品，对江西网格点上的暴雨送行诊断分析与相关普查，最后建立了江西暴雨动态落区预报模式和动态落区预报流程。