SVM回归法在汛期旱涝预测中的应用研究

研究基于统计学习理论的支持向量机（SVM）回归在汛期旱涝预测中的应用．根据浙江省38个测站的降水量资料，用正态化Z指数对汛期旱涝等级进行划分，得到了能够反映全省旱涝状况的指标．以此指标作为预测量，通过相关分析从前期大气环流场、海温场中选取高相关预测因子，应用逐步回归和SVM回归技术分别建立浙江省汛期旱涝短期气候预测模型，并进行了对比分析．结果表明：SVM回归模型集中了众多预测因子的预测信息，有效地利用了支持向量机方法的非线性映射能力，无论在历史样本拟合的精度上还是模型实际预测的能力上都比传统的逐步回归方法有一定提高，具有较好的应用效果．     

浙北地区不同梅雨年型环流结构差异对比分析

通过客观分析资料和梅汛期降水量实况,对2005~2013年浙北地区梅汛期降水进行分型,对比分析不同年型大尺度环流及结构特征差异.结果表明：100 hPa 上多雨年南亚高压要强于少雨年,当南亚高压主体偏西时,浙北地区降水偏多.500 hPa上多雨年较少雨年588脊线位置明显偏南,少雨年588线的西伸脊点伸展到菲律宾一带,多雨年588线西伸脊点则明显偏东.850 hPa切变线及低空西南急流位置偏南,导致西南急流携带的水汽集聚在浙北地区上空,急流左侧上升运动强,为强降水创造了有利条件.梅汛期水汽通量呈狭长带状分布,梯度明显.梅汛期暴雨时期浙北地区低层为正涡度大值区,动力抬升条件明显,对应负散度大值区,低层辐合利于降水发生.     

昌化"9.3"特大暴雨的中尺度分析

利用气象常规观测资料和加密的地面资料,分析了发生于2005年9月3日的昌化特大暴雨过程．此次暴雨过程是在昌化三面环山,东面平原的有利地形条件下,由于登陆减弱并滞留在江西境内的台风“泰利”与北部西风带低槽相结合,同时受东南部海面上“彩蝶”台风外围环流影响而产生的．分析表明：台风“彩蝶”外围边界层偏东气流与地形的影响,使得昌化地区近地面出现中尺度辐合线并逐渐发展为中尺度涡旋,有利于触发对流的发生,随着暴雨的发生发展,地面辐合逐渐减弱并转为辐散;台风“泰利”和“彩蝶”的对流层中低层气流汇合,加强了偏南气流,它与北部西风带低槽的结合,有利于浙西地区中层的辐合,由此产生上升气流向上输送暖湿空气,并与高空槽前的辐散气流构成了中尺度的反环流圈特征;在多系统和多尺度的影响下,是造成昌化特大暴雨的重要原因．     

2011年长江中下游暴雨发展与位涡、干侵入的诊断分析

基于NCEP的FNL资料,对2011年6月18～19日长江中下游出现的一轮暴雨过程进行分析,发现本轮暴雨过程分别与对流不稳定层结和地面气旋发展有关.应用位涡理论进行诊断,结果显示,大气湿斜压发展,MPV1负中心下滑触发中低层不稳定层结,产生对流不稳定强降水,实况强降雨区与低层850 hPa MPV1负中心对应较好.低层锋区冷空气下滑,气旋发展,遇地形作用,暴雨增幅.高层位涡增强东移,引导低层位涡越山发展;高层干空气南下侵入中低层气旋上空,转为上升气流,一方面增强了低空气旋的发展,使不稳定降水增加;另一方面,产生的次级环流又使气旋发展持续,从而强降水维持.     

对"9.3"昌化特大暴雨过程的成因分析

2005年9月3、4日在浙江昌化地区发生的特大暴雨是历史上罕见的特大暴雨,雨强极大,且位于大范围的暴雨区之外．对此次特大暴雨成因进行分析,得到一些结论：“昌化暴雨”的影响系统较为复杂,由“泰利”台风、“彩蝶”台风外围低空急流、西太平洋副热带高压边缘上升气流、西风槽这些系统相互作用而形成．特殊地形的热力和动力强迫作用有利于α-小尺度垂直次级环流的形成．东低西高的盆地地形有利于在盆地内形成一个东侧下沉,西侧上升的α-小尺度垂直次级环流．天目山脉阻挡了冷空气,但边界层内弱冷空气却沿河谷侵入盆地,形成盆地周围小尺度的能量锋区,从而激发出远离暴雨区的孤立的强对流天气．台风“彩蝶”第2象限的东风和副高底部的东风叠加形成的东风急流是本次暴雨重要的水汽来源．昌化地区近地面存在风向风速的辐合,并且长时间维持,造成雨团的停滞．高层高位涡区与暴雨环流的高位涡区上下连通,使得高层的高住涡向低层补充,引起低层正涡度发展,为超强降水的形成提供了动力条件．暴雨发生在高湿高能的环境下,是不稳定的强对流降水,与“泰利”低压的层结稳定降水性质不同．     

浙江“6.10”飑线过程中尺度分析

利用雷达和地面加密观测资料对严重影响浙江省的一次飑线过程进行了中尺度分析,结果表明：在飑线的雷达回波出现前几小时,浙江西部的天目山和安徽黄山地区形成地面中尺度的地形汇合线和地面中小尺度的涡旋环流,地面的分析呈一种不连续的状况且易变化,飑线的发生发展一方面与低层的中尺度气流汇合线有密切关系,另一方面,也明显反映出老雷暴的外）中气流与前方的系统气流组成中尺度汇合线和辐合有关;这种地面中尺度汇合线上辐合强度十分明显,其垂直分布中,辐合主要发生在850hPa以下,由于高空槽线的前倾,位于飑线上空的对流层中低层是一辐散区．利用卫星云顶温度资料,可以发现主云区（TBB小值中心区域）与地面强风的辐散区对应,在辐散的前方出现7级以上的地面大风,可以达到强度为30m／S以上的偏北极值风,分析表明,云项温度值随着飑线发展和地面大风的增强而有所减弱、TBB低温度区范围逐渐减小,但主云区范围扩大,这与飑线的发展和雷达回波图上扇形拉开相对应．从短时监测的资料分析,飑线发展过程中,雷达主回波前方的新生的回波单体对飑线发展和持续十分有利,而它的新生与边界层的辐合线相联系,因此,充分利用中尺度地面观测资料有助于飑线的发展研究．     

浙江省2012年早春异常连阴雨天气的成因分析

以2012年2月下旬至3月上旬浙江省的一次长连阴雨过程为研究对象,利用客观资料对连阴雨形成的环流特征、水汽条件和动力条件进行了研究分析,得到：（1）2012年连阴雨期间乌拉尔山地区的阻高明显偏强,冷空气、南支槽与副高的稳定维持且20 d基本没变,为浙江省形成连阴雨天气提供了必要的环流背景;（2）从孟加拉湾和南海吹来的偏南风为连阴雨的形成提供了充足的水汽条件;（3）动力结构呈低层辐合、高层辐散配置,气流的上升运动和涡度式抽吸作用的强弱在雨势变化中起主导作用,低层辐合区和高空辐散区的强度变化与雨势变化相一致.     

湖北省历史干湿气候的世纪振动及其比较

采用干湿指数方法对近２０００ 年来湖北干湿气候变化进行了分析．结果发现本地区的气候湿润状况波动明显,气候的相对干燥与湿润大致以２ 个世纪为周期反复交替出现．近代尽管水旱灾害频繁,但仍属于近２０００年来气候演变过程中的正常振动,气候的干湿状况总体上维持在一个比较正常的水平上．湖北气候干湿变化与我国海河流域的干湿变化具有较好的一致性．同世界其它地区相比,与北美西部更接近些,与欧洲和非洲的同步性则并不明显．     

1998年7月长江流域特大洪水期间高低空动力条件的气候研究

本文利用 NCEP资料分析了造成长江流域 1998年 7月特大洪水和“二度梅”的天气形势和物理原因. 根据候平均场分析进一步找出了预报长江流域洪涝的前期信号.     

东南沿海一次大暴雨过程的湿位涡分析

应用自动站和NCEP 1°×1°再分析资料,对2010年7月24日发生在东南沿海的一次大暴雨过程的湿位涡场进行了诊断分析.结果表明：鞍形场低层东南风低空急流输送的暖湿气流和对流层中低层来自东北方向的冷空气相互交汇是此次大暴雨发生的触发因子,大暴雨期间暴雨区上空对流层中低层等θse线较稀疏且陡立,大气对流稳定度较低,有利于湿斜压涡度发展,大暴雨发生在600 hPa上MPV、MPV1和MPV2正负过渡带附近,MPV1下负上正垂直叠加配置是暴雨发生发展的有利形势,湿位涡在900 hPa以下具有MPV1为负、MPV2为正的特征,当800 hPa以上MPV1正大值区变弱和900 hPa以下MPV2由正大值变为负大值时,大暴雨过程基本结束.     

历史时期湖北省干湿气候的时空变化

利用湖北大量的历史文献重建的各地区早涝等级序列，建立了能基本反映出早涝长期演变规律、长而统一的干湿指数序列，通过经验正交函数(EOF)计算，着重分析了几个具有典型代表性的干湿指数空间分布特征以及这几种分布出现的时间变化周期．     

浙江西北部山地暴雨特征

利用2005-2017年14个自动气象站和2015-2017年66个自动气象站的降水资料,对浙西北暴雨的时空分布特征进行了分析,发现浙西北雨量分布呈西南、东北多,中部、东部少的特征,有2个暴雨中心,一个是位于清凉峰到大明山一带的梅汛期暴雨中心,另一个为天目山北部市岭一带的台风暴雨中心;暴雨存在明显的月、日变化特征,7-8月暴雨最多,春雨期暴雨主要出现在日落后,梅雨期主要出现在早晨前后,其次是午后,盛夏时主要出现在午后;6月前暴雨集中在西部、南部,7月出现明显转折,西南暴雨迅速减少,东北部天目山市岭一带暴雨明显增多。市岭地形为东北-西南河谷型,受狭管效应和地形抬升的影响,当台风位于天目山东南部时,天目山一带吹东北风对降水增幅最明显。     

福建登陆北上台风对杭州影响的对比分析

利用自动站观测资料、探空资料和全球预测系统（global forecast system，GFS）分析资料，结合统计分析、合成分析、对比分析以及物理量诊断等方法，对5个福建登陆北上并严重影响杭州的台风进行了分析，结果表明：（1）福建登陆北上影响杭州的5个台风可以分为两类，一类是福建登陆北上越过30°N（北上台风），另一类是刚进入浙南就减弱为低压（1010号莫兰蒂台风）。北上台风对杭州造成了大风和暴雨双重影响，而1010号莫兰蒂台风主要带来的是暴雨。（2）在北上台风对杭州产生较大影响时，其合成台风中心位于福建中部地区，东南风低空急流和偏南风低空急流显著，杭州处于台风环流第一象限两支急流的交汇处，利于产生暴雨、大风；而在1010号莫兰蒂台风对杭州产生较大影响时已减弱为热带低压环流，其北部倒槽与西风带冷空气相结合是产生特大暴雨的主要原因，低压环流与副高之间的偏南风急流也有利于暴雨形成。（3）两类台风虽然部分指数和空间热动力结构相近，但北上台风的水汽条件和动力条件更好，而1010号莫兰蒂台风在冷空气切入和斜压性增强作用下，具备更高的对流有效位能，出现对流性强降水的可能性更大。     

福建登陆北上台风对杭州影响的对比分析

利用自动站观测资料、探空资料和全球预测系统（global forecast system，GFS）分析资料，结合统计分析、合成分析、对比分析以及物理量诊断等方法，对5个福建登陆北上并严重影响杭州的台风进行了分析，结果表明：（1）福建登陆北上影响杭州的5个台风可以分为两类，一类是福建登陆北上越过30°N（北上台风），另一类是刚进入浙南就减弱为低压（1010号莫兰蒂台风）。北上台风对杭州造成了大风和暴雨双重影响，而1010号莫兰蒂台风主要带来的是暴雨。（2）在北上台风对杭州产生较大影响时，其合成台风中心位于福建中部地区，东南风低空急流和偏南风低空急流显著，杭州处于台风环流第一象限两支急流的交汇处，利于产生暴雨、大风；而在1010号莫兰蒂台风对杭州产生较大影响时已减弱为热带低压环流，其北部倒槽与西风带冷空气相结合是产生特大暴雨的主要原因，低压环流与副高之间的偏南风急流也有利于暴雨形成。（3）两类台风虽然部分指数和空间热动力结构相近，但北上台风的水汽条件和动力条件更好，而1010号莫兰蒂台风在冷空气切入和斜压性增强作用下，具备更高的对流有效位能，出现对流性强降水的可能性更大。     

湖北省历史时期旱涝灾害的特点与规律分析

通过分析大量的历史文献材料，总结了湖北省水旱灾害的发生具有严重性、区域性、季节性、持续性、连锁性、周期性和人为性的特点．分析了水旱灾害的发生时间变化规律和区域差异，特别是严重水旱灾害的时空变化规律，认为湖北省大旱与大涝常以交替的形式出现，其中水灾明显多于旱灾，同时水旱灾害发生的次数有不断增加的趋势，20世纪以来湖北省已进入大旱、大涝的集中多发期．     

大陈岛潮间带底栖海藻的季节变化

本文报道1980年2月至1981年5月和1983年10月至1984年7月在浙江省大陈岛潮间带底栖海藻的定点调查观察结果。共鉴定底栖海藻89种。对其中50种底栖海藻的季节性变化(从生长期、生长盛期及红藻的繁殖)作了分析。认为海藻季节变化现象与水温及透明度有着密切的关系。并将季节变化与日本真鹤畸作了比较。