CAJ | 학술논문

天气发生器可以用来插补历史缺测气象数据或生成未来天气情境,近年来被普遍应用于对气象变量的降尺度研究,为陆面的水文、生态模拟提供外强迫输入.广义线性模型(GLM)是近年来用于建立大尺度气象变量与地面气象因子之间的一种有效方法,基于GLM的天气发生器具有一定的应用前景.本文以NCEP再分析资料中的单格点气温、500 hPa位势高度、位温、相对湿度、海平面气压等5个变量作为影响降水变化的大尺度因子建立模拟逐日降水量的广义线性模型.模型中对降水概率的描述采用Logistic模型模拟,而对降水量则分别试用Gamma分布、指数分布、正态分布和对数正态分布来模拟,试图比较和揭示这些基于不同理论分布的模型的能力.模型中待定参数的估计及对研究区逐日降水量的模拟采用了完全相同的实测逐日降水数据和同期NCEP再分析资料.参数的最大似然估计用遗传算法来实现,对山东省临沂地区10个主要气象观测站降水资料的研究表明,Gamma分布模型的拟合效果最好,对数正态分布次之,指数分布再次,正态分布最差;参数估计分月获取的拟合效果略好于不分月的.模型逐日降水模拟表明,对降水发生概率的模拟会低估各月的多年平均值,基于指数分布的GLM会低估各月总降水量期望(为月内每日降水量期单之和)的多年平均值,而基于对数正态分布的GLM则会在降水量较大时产生高估现象.由对应的天气发生器模型生成的随机模拟降水序列表明,基于对数正态分布的模型会高估月降水量较大时的多年平均,而基于指数分布及Gamma分布的模型则模拟效果较好.总体上看,这种基于NCEP再分析资料和GLM的天气发生器对降水变率具有很强的解释和模拟能力.
천기발생기가이용래삽보역사결측기상수거혹생성미래천기정경,근년래피보편응용우대기상변량적강척도연구,위륙면적수문、생태모의제공외강박수입.엄의선성모형(GLM)시근년래용우건립대척도기상변량여지면기상인자지간적일충유효방법,기우GLM적천기발생기구유일정적응용전경.본문이NCEP재분석자료중적단격점기온、500 hPa위세고도、위온、상대습도、해평면기압등5개변량작위영향강수변화적대척도인자건립모의축일강수량적엄의선성모형.모형중대강수개솔적묘술채용Logistic모형모의,이대강수량칙분별시용Gamma분포、지수분포、정태분포화대수정태분포래모의,시도비교화게시저사기우불동이론분포적모형적능력.모형중대정삼수적고계급대연구구축일강수량적모의채용료완전상동적실측축일강수수거화동기NCEP재분석자료.삼수적최대사연고계용유전산법래실현,대산동성림기지구10개주요기상관측참강수자료적연구표명,Gamma분포모형적의합효과최호,대수정태분포차지,지수분포재차,정태분포최차;삼수고계분월획취적의합효과략호우불분월적.모형축일강수모의표명,대강수발생개솔적모의회저고각월적다년평균치,기우지수분포적GLM회저고각월총강수량기망(위월내매일강수량기단지화)적다년평균치,이기우대수정태분포적GLM칙회재강수량교대시산생고고현상.유대응적천기발생기모형생성적수궤모의강수서렬표명,기우대수정태분포적모형회고고월강수량교대시적다년평균,이기우지수분포급Gamma분포적모형칙모의효과교호.총체상간,저충기우NCEP재분석자료화GLM적천기발생기대강수변솔구유흔강적해석화모의능력.