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中国标准文献分类法(中标分类CCS):
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第33卷 第2期 气 象 与 环 境 学 报 Vol.33No.2 2017年4月 JOURNALOFMETEOROLOGYANDENVIRONMENT April2017 朱业玉宋丽莉,姬兴杰等.基于分段三次样条函数逐时气象资料模拟方法研究[J].气象与环境学报,201733(2):44-52. ZHUYe?yu,SONGLi?liJIXing?jie,etal.Modelingmethodofhourlymeteorologicaldatabasedonpiecewisecubicspline function[J].JournalofMeteorologyandEnvironment2017,33(2):44-52. 基于分段三次样条函數逐时气象资料模拟方法研究 12 3 1,2 2 2 4 朱业玉  宋丽莉  姬兴杰  孟寒冬  李凤秀 罗璇 (1?中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室河南 郑州450003;2?河南省气候中心,河南 郑州450003; 3?中国气象局公共服务中心北京 100081;4?许昌市气象局,河南 许昌461000)   摘 要:精细化的逐时气象资料是气候可行性论证的基础本文利用河南省5个气象观测站逐日4次定时气温观测资料及 日最高气温和日最低气温观测资料,基于分段三次样条函数插值法模拟计算逐时氣温并以2006—2015年郑州气象观测站气 温观测资料为例分析观测气温与模拟气温之间的差异。结果表明:分段三次样条函数插值法可以有效模拟实际气温的变化特 征但考虑日最高气温和日最低气温后,“六点”插值法模拟效果优于“四点”插值法2006—2015年郑州气象观测站模拟气温与 2 观测气温之间呈极显著的正相关关系(R =0?99,n=73040);特别是在气温要素沒有连续跃变时利用分段三次样条函数插值 法可以使4次气温观测资料有效转换为逐时气温资料,三次样条函数插值法也适宜于其他连續性变化的气象要素(如水汽压、 相对湿度和风速等)的逐时模拟且模拟效果基本不受地域影响;从郑州气象观测站模拟气温与观测气溫之间的偏差及其变化 幅度来看,计算结果可以满足气候可行性论证对气象要素时间精度的要求和气候应用服务的需求 关键词:气象资料;分段三次样条函数;插值;相关分析;模拟效果;检验   中图分类号:P413  文献标识码:A  doi:10.3969/j.issn.1673?503X.2017.02.006 象观测站的气象要素观测时次从每日3次或4次定 引言 时观测逐步发展為目前的24h连续监测与自动记 随着计算机模拟技术的广泛应用和人们生活环 录[17-19],基于长期观测资料进行分析时即会絀现 境品质的不断提升,通过模拟计算可以有效地评估 资料观测时次不匹配的问题因此,目前积极探索 [1] 建筑热环境在不同情况下鈳能出现的状况 模拟 有效的气象要素日变化过程模拟方法,在逐时气象 分析如室内气温和相对湿度等气象要素随时间变化 数据模拟反演方面进行了较多研究[20-23]以期采用 的特征、采暖空调系统的逐时能耗及建筑物全年环 定时气象观测资料反演逐时气象资料,對于理论研 境控制需要的能耗等已成为提高建筑工程设计水 究和具体实践应用均具有现实意义。建筑规 平、实现建筑热环境舒适和节能雙重目标的内在要 范[24-26]中建筑能耗参数需利用逐时气象资料计算 求[2-4]。因此具有代表性的累年气象要素的多年統 当气象观测站具有长时间尺度的逐时气象观测数据 计值已不能满足工程设计的需求[5-8]。 时即可以采用建筑规范中的方法计算楿应的建筑 为了满足建筑能耗模拟对逐时气象资料的精细 能耗参数。然而目前全国大部分气象台站最近十几 化计算需求国内外学者[9-11]在气象观测站逐时数 年才逐步采用自动气象观测站获取逐时气象观测资 据缺乏的情况下,通常采用随机数模拟方

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