不同预见期气候指数的干旱可预测性研究

为了探索可靠的干旱过程预测方法,以江苏省为研究区域,在识别历史干旱事件的基础上,提取干旱发生前期大尺度海气相互作用因子,形成0~12个月不同预见期的气候指数,将其分为大气环流类、海温类和大气海温综合类3个类别,分别建立具有0~12个月不同预见期的偏最小二乘回归干旱预测模型,通过模型后预测验证,定量分析干旱前期不同预见期气候指数对季节干旱过程的可预测性。结果表明,0~12个月不同预见期内,干旱同期“大气环流”模型对1994年夏秋季干旱等级预测较好;预见期为0~9个月的“海温”组的模型能预测出2010~2011年冬春连旱的过程变化,且结果稳定;干旱前期9~12个月西太平洋暖池的热力状况及西太平洋副热带高压,在不同预见期的干旱预测模型中均占较大权重,且在3个月预见期的干旱预测模型中所占权重最大,可作为江苏省季节尺度气象干旱的可预测性来源。研究成果可为季节尺度的干旱预测和干旱灾害综合防范提供科学依据。

福州地区乌桕色叶观赏期模型预报

利用2003─2022年中12 a的福州地区乌桕物候资料及同年气象资料,研究了乌桕叶变色与前期气象条件的关系,并建立了乌桕叶开始变色期与完全变色期的预报模型。研究表明:(1)福州地区的气候总体特征呈温暖湿润的变化趋势;(2)福州地区乌桕叶开始变色期的平均日序值为315.75 d,呈缓慢延迟的趋势;完全变色期的平均日序值为367.56 d,呈缓慢提前的趋势,两者的变率均较大,呈现出不稳定的特点;(3)乌桕叶开始变色期与当年8月上旬和9月下旬平均温度、8月上旬和9月下旬平均最高温度、8月上旬平均最低温度、7月中旬和8月下旬日照时数、2月下旬累积降水存在显著相关性;(4)乌桕叶完全变色期与当年8月上旬、9月下旬和12月中旬平均气温、11月下旬平均最高温度及8月上旬和12月中旬平均最低温度存在显著相关性,而与日照时数和累积降水均不存在显著相关性;(5)选择与两者具有显著相关的气象要素作为影响因子建立预报模型并代回检验,得出乌桕叶开始变色期的平均误差为2.50 d,乌桕叶完全变色期的平均误差为1.39 d,误差值均较小;(6)通过2022年独立样本检验,可知这2个模型均具有比较高的准确率和可操作性。

陕北地区沙尘暴天气分析及预报

分析了陕北1960—2000年沙尘暴的年际和年代变化情况。从高空环流形势图上,可将该地区沙尘暴天气的影响系统分为三种类型。研究发现:陕北沙尘暴的产生不仅受强风、大气的不稳定和沙源三大因子支配,前期的干旱程度也是产生沙尘暴的一个重要因子。用降水和气温这两个要素构成的干旱指数S的变化与陕北沙尘暴的变化趋势基本一致。通过检验可以发现,充分考虑该地区前期干旱指数S的变化,将会明显提高强沙尘暴的预报准确率。

潘家口水库枯水期月径流预报

在分析研究流域气候特征及枯季径流来水规律的基础上,用水文气象方法和水文方法分别建立了枯水期月径流预报模型。水文气象方法是先挑选出与预报对象关系最好的气象因子作为预报因子,据此建立预报模型和预报集成模型。水文方法是利用水文序列资料建立自回归模型和多元递推模型。用实测资料对预报模型进行了验证,结果表明:预报精度令人满意。

基于最优加权组合模型的枯季径流预测研究

【目的】研究最优的枯季径流预测模型,为流域水资源管理提供依据。【方法】建立基于差分自回归移动平均(ARIMA)、人工神经网络(ANN)和多元线性回归(MLR)3个单项模型的简单平均组合和最优加权组合预测模型,并将单项预报模型和组合模型应用到石羊河流域支流西营河的枯季径流预测中,采用相关系数、确定性系数以及均方根误差对各模型预测精度进行比较。【结果】单项预测模型中,仅ARIMA模型通过了确定性系数检验;最优加权组合模型的预测精度较简单平均组合模型高;组合预测模型中,仅ARIMA-MLR和ARIMA-ANN最优加权组合模型的确定性系数高于所有单项预测模型。【结论】最优加权组合模型的精度不但取决于各单项预测模型的精度,也与其之间的相关性有关,适合西营河枯季径流预测的最优加权组合模型是ARIMA-MRL和ARIMA-ANN组合模型。

枯水期径流量的中长期预估模式

为建立水文干旱预测系统，采用灰色系统理论中灰关联度分析的方法，对枯水期径流量的预估模式进行了探讨，并提出用层次分析法（AHP）来考虑各影响因子对径流量的不同影响程度，这一尝试为水文干旱的预测提供了条件．

贵德县梨树始花期与气象因子的相关分析及预报模型

为准确预报贵德地区梨树的始花期提供方法支持。笔者利用2007—2014年青海省贵德县气象局观测的梨树始花期资料和地面气象观测资料,对影响梨树始花期的气象因子进行分析。结果表明:影响梨树始花期的主要气象因子是气温稳定通过5.0℃到3月底的积温值。利用逐步回归分析方法建立了基于主要气象因子的梨树始花期预报模型,用所建立的预测模型对2007—2014年梨花始花期进行回测,准确率较高。对2015年梨树始花期日期进行预测,预测值与实际观测值之间相差1天,预报值基本吻合。所建立的预测模型能准确预测贵德县梨树始花期的预报。

BP算法在辽宁观音阁水库枯季地表入库径流实时预报中的应用

根据太子河流域降水和产汇流特点 ,利用流域试点区观音阁水库枯季入库径流量、上游汛期降水量、汛末入库径流量和枯季降水量等实测系列资料 ,对所建立的BP神经网络模型进行训练、检验和对比分析 ,结果表明 ,所建立的枯季径流BP预报模型是合理可行的 ,并且具备较高的精度 。

复合因素在黑龙江省粮食产量预报中的应用

将代表站气象要素累加复合成可以反映黑龙江省主要气象灾害的热量指标、旱涝指标等复合因素,并以此为因子预报全省粮食总产量。经大丰收的1990年和大水灾的1991年粮食总产量预报检验,效果较好,两年平均误差为2.62％。

基于自适应差分进化算法优化极限学习机的干旱预测方法

针对极限学习机在实际应用时随机选取初始权值与阈值易导致其稳定性弱及泛化能力差的问题,利用自适应差分进化算法对其进行改进,构建了自适应差分进化极限学习机预测模型,并选用海表异常温度作为该模型的输入因子,对研究区域的干旱进行预测。结果表明,以海表异常温度作为模型的输入因子,应用极限学习机能有效地进行干旱预测,通过自适应差分进化算法优化的极限学习机应用于干旱预测,其精度与稳定性均有所提高。

10hpa环流异常五种波型的十七年自然周期与我国流量的关系和超长期预报研究

平流层环流异常的五种特征波型,在其年际变化中,存在着一种波和相似波型连续几年不变的长期稳定性和按一定次序转换变化承替规律,形成了独立的长期活动和承替变化规则.它们是我国流量七年枯水、五年丰(洪)水周期存在的主要物理机制.它为我国流量超长气预报提供了可靠的科学根据.

吉林春旱期降水潜在影响因子的分离时间尺度分析

基于1960-2012年的地面常规气象指标、大尺度气候指数和NOAA气候分析产品，利用功率谱周期分析、时间尺度分离分析和交叉检验的逐步回归分析等，把吉林省春旱期（4-5月）降水量分离成不同时间尺度的值，并在年代际尺度和年际尺度下分别找到显著相关的影响因子。结果表明：吉林春旱期降水存在着2～4a的年际变化和10a左右的年代际变化。在年代际尺度上，4月降水与前期3月南半球环球状态指数以及俄罗斯东部高纬地区的低空经向风有关，5月降水与同期北半球环球状态指数和前期4月太平洋中高纬环流有关；在年际尺度上，4月降水与前期3月混合ENSO指数和同期当地相对湿度、华东华北沿海地区的低层经向风有关，5月降水与同期北大西洋涛动指数以及局地相对湿度、地面气压有关。利用选出的影响因子对降水进行预报，估计值和真实值的相关系数分别为0．67（4月）和0．81（5月），且选择合适的影响因子比模型结构更加重要。

萌发期干旱胁迫下棉花转录因子的表达

[目的]检测所筛选的转录因子GhNAC 1-6、GhMYB、GhDREB、GhWRKY在新疆主栽品种新陆早17号中是否响应干旱胁迫。[方法]通过实时荧光定量PCR检测萌发不同时期,在子叶和胚根中转录因子的表达变化。[结果]所有筛选的转录因子都响应PEG模拟干旱胁迫,在胚根中,转录因子集中在4d响应PEG胁迫。[结论]在棉花种子萌发期干旱胁迫下,所筛选的转录因子都响应干旱胁迫,且在胚根中NAC 1、MYB、WRKY倍数较大。

抽油井躺井预警系统的研制与应用

通过调查分析抽油井躺井原因 ,找出抽油井躺井影响因素 ,并从中总结规律 ,研制出抽油井躺井预警系统 ,指导人们有针对性地对处于危险期的抽油井提前实施管理措施。该系统在胡状集油田应用后 ,效果明显 ,为今后提高抽油井科学管理水平提供了一条新途径。

基于在线序列-极限学习机的干旱预测

极限学习机在干旱预测时,通常将作为预测因子的历史数据固化的导入到模型中进行训练,而忽略了不同阶段产生的数据在模型训练中的作用和效果。因此,基于在线更新理论构建了在线序列-极限学习机预测模型,该模型在参数训练更新时,预测因子数据是按不同批次逐步导入到模型进行训练,大大降低了计算机资源占用率,且选用标准降水指数作为干旱评价指标对研究区域进行了预测。结果表明:在线序列-极限学习机较极限学习机的预测精度与稳定性有了大幅度的提高。

临猗5.0级地震前后品质因子值变化特征研究

利用西安数字地震遥测台网记录的数字地震资料,采用P波初动半周期残差法求得1998年7月临猗5.0级地震前后不同路径的Q(品质因子)值变化,发现在地震发生前Q值为87～203,震后Q值为67～164,震前震中区附近出现明显的高Q值异常.结果表明,地震前的高Q值异常可以作为地震预测的一种手段.

水库群及塘坝工程抗旱能力联合预报

一个流域或地区小水库及塘坝工程数量众多，为及时了解未来短期内的抗旱能力，以便有关部门采取应急措施．本文介绍一种建立中小型水库群及塘坝工程抗旱能力联合预报的简易方法．利用该法可迅速查得净灌溉用水量和保灌面积以及在有限灌溉用水量下．按设计条件控制时的灌水次数和抗旱天数．

桉树枝瘿姬小蜂灾害预测预报综合技术

桉树枝瘿姬小蜂Leptocybe invasa是严重危害桉树的叶梢致瘿性害虫,准确预报是防治其疫情扩散蔓延的关键。2014—2020年连续7 a利用黄色粘虫板对桉树枝瘿姬小蜂成虫种群动态进行监测,并与气象因子进行回归分析,据此建立成虫发生量预测预报模型;利用有效积温预测法进行越冬代成虫发生期预测;采用5月成虫监测数量预测6月第1代幼虫危害程度。结果表明,月平均气温(x5)、月平均最高气温(x2)、月降雨天数(x7)是影响赣南桉树枝瘿姬小蜂成虫发生量的主要气象因子,月平均气温、月平均最高气温是该蜂成虫发生量的最主要的决策因子,而月降雨天数则是该蜂成虫发生量的主要制约因子;经逐步回归分析,建立该蜂成虫发生量短期预测预报模型,经检验,其预报准确率可达94.16%;根据调查所得越冬虫蛹始盛发育进度,利用有效积温公式,可以准确预测越冬代成虫始盛发生期;利用5月的成虫监测数量可以准确预测6月的虫瘿数(危害程度)。经过系统研究,总结出了一套对桉树枝瘿姬小蜂成虫发生期、成虫发生量和虫瘿危害程度的预测预报方法和模型。经在生产中验证,预测结果与实际结果基本吻合,说明所获得的预测模型是可靠的、测报方法是可行的。

碧螺春茶产量与采摘期气象因子的关系

研究苏州洞庭碧螺春茶产量与气象因子的关系。通过对2008年至2013年碧螺春采摘期气象因子和产量数据的相关性回归分析,建立了碧螺春茶产量与采摘期气象因素回归模型,并得出采摘期气象因子对茶叶产量的影响程度。从而实现在已知采摘期气象条件下对碧螺春茶产量预测。

基于多因子最近邻抽样回归模型的径流相似性预报

针对传统径流预报精度不高、预见期不足的问题,提出基于降雨、径流相似性的径流预报方法,采用大数据挖掘在历史降雨产流过程中搜索相似过程,预测后期径流最可能的过程线。为了延长径流预报预见期,实时接入降雨预报信息,提出3种径流滚动预报方式,实现了7 d预见期的径流逐日滚动预报;针对流域在涨退水等不同阶段的产汇流特性,建立可根据实时水雨情自适应切换的降雨、径流输入模式,进一步提高径流预报精度。该研究成果在大渡河的应用表明预报效果达到预期:3 d预见期的纳什系数大于0.9,平均相对误差小于10%;7 d预见期的纳什系数大于0.8,平均相对误差小于15%。