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环流特征量指数在新疆汛期气候趋势预测中的应用

王慧  
【摘要】: 全球气候变暖对自然生态系统产生严重的影响,特别是对生态环境较为脆弱的干旱、半干旱地区影响更为突出。新疆为典型的干旱区,最近40多年来,特别是从1987年以来,新疆气候增暖的趋势与全球气候一致,同时增湿明显,有利于生态环境的恢复和改善,也存在着冰川退缩加剧,高温酷热、干旱和洪水等气象灾害及其次生、衍生泥石流、滑坡等地质灾害频繁发生的潜在威胁。因此,要充分应用气象部门包括遥感信息技术在内的高科技技术,加强对气候变化和生态环境变化的监测与评价,提高对未来气候趋势的预测准确率。而气候预测仍是当今世界大气科学研究领域的热点和难点之一,统计学方法和气候数值模式是目前气候预测的主要方法。近年气候模式有了很大发展,但还未达到投入业务预报的水平。因此,在短期内统计预报方法还是目前的主要预测工具。 本文首先分析新疆汛期近46年来气候变化,得出在全球气候变暖的背景下,新疆汛期正处在一个暖湿的阶段。再利用中国气象局气候中心下发的北半球500 hPa大气环流的再分析资料—74个环流特征量指数资料,首次全面地、系统地分析了与新疆汛期气候相关的环流特征量,通过数理统计方法选取相关较好的前一年环流特征量指数建立预报因子库,建立新疆汛期气候预测模型。预报因子筛选结果表明,新疆各区域汛期降水的多少、气温的高低与前一年北半球环流系统有着密切关系;同时,也反映出在前一年某一时段的大气环流状况对次年汛期降水和气温有一定的指示意义。应用前一年1~12月的500 hPa月环流特征指数作预测因子,建立的新疆10个区域汛期降水量和平均气温的预测模型都通过了F0.01信度检验,具有较高的可信度。10个区域各预报要素1961~1997年拟合准确率平均达到73.0~78.6%;汛期季、月平均气温的平均预测准确率达到74~90%;6~8月和6月、7月降水量的平均预测准确率达到64~72%,8月的平均预测准确率仅52%。同时,对汛期降水量和平均气温异常年份进行了预测准确率的检验。结果表明预测模型对汛期气候趋势预测有较好的参考意义,预报准确率气温高于降水,对部分区域的气候异常有一定的预测能力。将汛期预测模型的业务系统化,为新疆汛期预测提供一种新的可供参考的预报方法和工具,使预测结论更直观,服务更方便快捷,为自治区防灾减灾、适应和减缓未来气候变化对生态环境可能产生的影响,提供科学的参考依据。


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