气候变化下水文极端事件变化预测研究进展_杨涛 (1)
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表1 统计降尺度方法的分类 Table 1 Classification of statistical downscaling approaches
相关分析法 统计降尺度法 天气分型法 天气发生器
{
{ {
线性转换函数法
{
线性回归方法 典型相关分析 CCA 人工神经网络( ANN)
Wohlfeil 等 量评价了排放场景、GCM、统计降尺度模型、水文模型对模拟 枯 水 极 值分布的影响。 Muller用降尺度模型进行极端气候事件的模拟并进而进行未来水文过程模拟的研究。Xu 等
［8 ］ ［6 ］
［5 ］
采
在 2008 年利用 统 计 降
［7 ］
尺度法与 SWAT 模型耦合技术分析了 气候变化对 黄 河流域 径 流 极 值的影响。 荣 艳 淑 等
非线性转换函数法: 主观分型技术: 客观分型技术: 马尔可夫链方法
Lamb weather Type、Grosswetterlagen PCA、CCA、平均权重串组法等
一阶自回归方程和干 / 湿延续天数计算方法
Wilby 等［10-11］对统计降尺度做了系统的研究，比较了应用经验 转 换 函 数、 天 气发 生 器 和 环 流分型 技 术 在 相同区域的气候变化模拟。Wetterhall 构建了日降水过程 统 计 降 尺 度 模型 并 应用 到 瑞 典， 取 得 了 一 定 的效 ［13 ］ ［14 ］ 果。Busuioc 等 利用典型相关分析法( CCA) ，构建 了 罗 马 尼 亚 冬季 降 雨 的 统 计 降 尺 度 模型。 Haylock 等 则利用 CCA、神经网络等 6 种统计降尺度方法和 HadRM3 、CHRM 等两个高分辨率区域对英格兰 西北 和 东南 地区的极端降水指数进行降尺度效果对比，结果表明，不同降尺度模式对未来极端降水指数预估之间的差异 ［11 ］ 与单个模式不同排放情景下的差异相当。SDSM 方法 是 Wilby 等 人 研 制 出 的一 种 统 计 降 尺 度 方法， 它是 基 于多元回归和随机天气发生器相耦合的原理完成的，研究表明该方法对许多地区有较好的模拟能力。赵芳芳 ［15 ］ 和徐宗学 对统计降尺度方法和 Delta 方法 建 立 黄 河源区气候 情 景 进 行 比 较 分析， 结 果表 明， Delta 方法 简
［4 ］ 度。例如: Wilby 等 将 3 种气候变化情景下 4 个 GCM、2 个 统 计 降 尺 度 模型 ( SDM ) 、2 个 水文模型耦合， 利用蒙特卡洛随机模拟方法研究 了 未 来 100 年 ( 2000 ～ 2100 年 ) 英 国 泰 晤 士 河 枯 季 径 流 极 值的变化 规律，定 ［1 ］
0416 ; 网络出版时间: 20110313 收稿日期: 2010网络出版地址: http: / / www. cnki. net / kcms / detail /32. 1309. P. 20110313. 2241. 028. html 基金项 目: 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( 40901016 ; 40830639 ) ; 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 ( 973 ) 资 助 项 目 ( 2010CB428405 ) ; 水文水 资 源 与 水 利 工 程 科 学 国 家 重 点 实 验 室 自 主 探 索 课 题 资 助 项 目 ( 2009586612 ; 2009585512 ) ; 澳大利亚联邦政府 “奋进” 研究奖资助项目 ( 14722010 ) 作者简介: 杨 涛( 1974 － ) ，男，云南昭通人，副教授，博士，主要从事气候变化下水文极端事件变化规律研究。 Email: enigama2000@ hhu. edu. cn
280
水
科
学
进
展
第 22 卷
降尺度和降雨径流模型对水文极端事件进行预估的研究进展进行了系统分析，旨在为气候变化条件下极端事 件模拟和预估研究提供一些新的思路或借鉴。
1
1. 1
统计降尺度在极端水文事件模拟预测中的研究进展
统计降尺度方法模型及分类 ( 1 ) 统计降尺度方法原理及步骤
统 计 降 尺 度 就 是 利 用 多 年 的 观 测 资 料 建 立 大 尺 度 气候变量与区域 和 局地变量之间的统计模式，然后把气候模式模拟或预测结果作为预报因子输入统计模式，估算出相应的局地
对极端值的模拟上存在着一定的缺陷，而 SDSM 在极端气候的模拟方面存在一定的优势。
第2 期
杨涛，等: 气候变化下水文极端事件变化预测研究进展
281
综上所述，不同的统计降 尺 度 方法 各有其优 缺 点。 ① 相关 分析法的 优 点 是 模拟 软 件现 成， 应用 简 洁， 并可以利用所有的预报因子。缺点是大都假设模拟对象是线性和正态分布，对方差和极值模拟效果欠佳。② 天气分型法的优点是应用广泛( 如: 气候变化、空气质量、洪 涝 事件 及水土流 失 模拟 ) ，计算 量适中， 缺 点 是 需要对天气状况进行合理分类，大气环流变化对未来气候强迫比较敏感，会影响模拟效果，另外模拟结果的 空间分辨率低。③ 天气发生器法的优点是适合于对 极 值 事件 的 长 期 模拟 和 集 合分析， 计算 量适中， 并 可 以 模拟日内气象变量的变化。缺点是 对 未 来 气候变化 参 数的 调 整 过 于 任 意， 缺乏 客 观 性与 科学 性; 在 不同 区 域，不同的情形下，单一的降尺度模式进行未来极端气候预估存在较大的不确定性，极端降水指数的预估应 尽可能采用多种模式的集合模拟结果。 1. 2 在极端降水事件模拟中存在的问题 统计降尺度方法简便易行，研究区域及具体实施方案也有很大的灵活性。然而，相对气温和蒸散发能力
［16 ］ 单易行，但在精 度 方 面 要 比 SDSM 方法 略 差， SDSM 模拟的气候变化 更 接 近 实 际情 况。 黄 俊 雄 等 利 用 SDSM 模型对太湖流域日最高气温和最低气温进行模拟，结果发 现 模拟效果 较 好， 可 以 很 好 地模拟 太湖 流域 ［17 ］ 未来的气温变化。王冀 比较了两种统 计 降 尺 度 方法 ( NCC / NG 天 气发 生 器 和 SDSM ) 对 长 江 中 下 游 地区 极 端气候的模拟，结果发现 NCC / NG 天气发生器虽然对降水、气温等气候变化具有比较好的模拟效果，但是在 ［12 ］
而言，现阶段对极端降水的降尺度模拟研究仍然存在一定困难: ( 1 ) 对降水的预测不准确，特别是 极端 降 水 事件 的模拟 预测 存 在 较 大 的 误 差。 短 历 时 降 水 不 仅 受 大 尺
［18 ］ 度气候控制还受当地和中小尺度天气 过程 的 控 制。 陈 华 等 采 用 NCEP 的全 球 再 分析 日 资 料作 为 观 测 的 大 尺度气候资料，利用统计降尺度方法预测汉江流域降水变化，结果表明建立的日降水降尺度方法统计的月降 ［7 ］ 水模拟和实测过程拟合较好，但对极 值 暴 雨 模拟 不 够 理 想。 荣 艳 淑 等 在 对 东 江 流域 极端 降 水的 未 来 情 景 预测时利用 SDSM 方法建立了 统 计 降 尺 度 模型， 模拟 结 果表 明 SDSM 方法对 东 江 流域 年 降 水量模拟效果 最
［3 ］ 和区域气候特征。主要包括 5 个 环 节 : ① 大 尺 度 气候 预 报 因 子 的 选 择; ② 统 计 降 尺 度 模式的 选 择 和标 定; ③ 利用独立的观测资料检验模式; ④ 把统计模式应用于 GCM 模式 结 果， 产 生 未 来 气候 情 景; ⑤ 对 未 来气候诊断分析。其中，预报因子的选择是统计降尺度法中一个非常重要的环节，许多研究指出，在统计降 ［9 ］ 尺度方法中，应该尽可能应用物理意义较为明确 的 预 报 因 子。 预 报 因 子 的 选 择 一 般 遵 循 4 个 标 准 : ① 选 择的预报因子要与所预报的预报量有很强的相关; ② 它 必 须 能 够 代 表 大 尺 度 气候的 重 要 的 物 理 过程 和 大 尺
21 世纪以来，全球气候变化异常， 洪 涝、 干 旱 等 极端 水文 灾 害 事件 频繁 发 生 并 不 断 加 剧， 远 高 于 同 期 多年平均，发生时间也异于常年，已经成为当今国际社会、各国政府和科学界愈来愈关注的焦点。据不完全 ，中国 21 世纪前 10 年每年因洪涝灾害造成的直接经济损失近千亿元，因气候异常引发洪涝灾害所导 致的经济损失有逐年上升的趋势，由此引发的死亡人口数也在不断增长。另外，长历时极端干旱事件也频频 统计 发生。例如: 2009 年 12 月 ～ 2010 年 4 月，中国西 南 五 省 出 现 大范 围 特 大 旱情， 部 分 旱情 超 过 100 年 一 遇， 一些地区累计雨量已经打破历史极值，给环境和社会经济发展造成了重大损失。全球和区域尺度的气候变化 对洪水、干旱等极端事件持续加剧的影响研究，已成为一个亟待解决的科学问题。随着全球及区域气候模型 ［2 ］ 的不断改进，人们对水文过程时空 变化的 归 因 和 预测研究 取 得 了 长 足 的 进 步 ， 近 期 水文 学家 和 气 象学家 联合采用陆地水文模型与气候模型耦合的方法 研究气候变化对水文水资源的影响。降尺度法一般分为统计降 ［3 ］ 尺度与动力降尺度，动力降尺度由 于 比 较 复杂， 专 业 性 要 求 比 较高 ， 故 在 实 际 应用中一 般 采 用 统 计 降 尺
杨 涛，陆桂华，李会会，何海，王晓燕
( 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏 南京 210098 )
摘要: 全球气候变化对洪水、干旱等极端水文事件的影响已成为一个亟待解决的科学问题。针对国内外在气候变化 下采用统计降尺度和降雨径流模型对水文 极端事件进 行 预测 的 研究进展进 行了 系统 分析， 在 分 类 阐 述 的基 础 上， 总结了国内外最新的研究进展及在预估过程 中 存 在 的 问题和 解 决 方 案， 试 图 凝 练 出 一 些 气候变化 背 景 下 水文 极端 事件预估的新思路。结果表明: 为有效降低极端水文事件预估的不确定性，各种集合模拟技术、数据同化方法、强 化观测技术及水文模型的尺度转换理论将是有效的解决途径。 关键词: 气候变化; 统计降尺度; 水文模型 ; 水文极端事件; 不确定性; 尺度问题 中图分类号: P339 ; G353. 11 文献标志码: A 6791 ( 2011 ) 02027908 文章编号: 1001-
ห้องสมุดไป่ตู้
在 对 东 江 流域 极端
降水的未来情景预测时利用 SDSM 方法建立了统计降尺度模型。吴志勇等 基于气候变化情景数据和 VIC 模 型，利用频率分析法预测了气候变化情景下黑河流域极端水文事件的变化趋势。 然而，目前关于气候变化下水文极端事件 的模拟 和 预 估 研究 报 道， 相 对于气候变化 下 水资源的 研究 而 言，仍然比较薄弱，亟需进一步加强，以制定国家或区域应对气候变化的措施。本文对气候变化下采用统计
第 22 卷 第 2 期 2011 年 3 月
水 科 学 进 展 ADVANCES IN WATER SCIENCE
Vol. 22 ， No. 2 Mar. ，2011
DOI: CNKI: 321309 / P. 20110313. 2241. 028
气候 变化 下 水文 极端 事件 变化 预 测 研究 进展
度气候变率; ③ 所选择的预报因子必须能够被 GCM 较准确地模拟， 从 而 纠 正 GCM 的 系统 误 差; ④ 应用于 统计模式的预报因子间应该是弱相关或无关的。 ( 2 ) 统计降尺度方法的分类 降尺度的主要思路是对粗分辨率全球模式的输出变量进行统计次网格化， ［10 ］ 常用的统计降尺度法主要有 3 种 ( 见表 1 ) : ① 相关 分析法， 这 个 在 统 计 降 尺 度 法中应用 最 为 广泛， 分 为 线性和非线性两种类型。② 天气分型法，对与区域变化 有 关 的 大 尺 度 大 气 环 流 进 行 分 类， 常 见 的分型 技 术 一般有两种，即主观分型技术和客观分型技术。 ③ 天 气发 生 器， 它是 一 系 列 可 以 构建 气候 要 素 随机 过程 的 统计模型，它们可以被看做复杂的随机数发生器。
相关分析法 统计降尺度法 天气分型法 天气发生器
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线性转换函数法
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线性回归方法 典型相关分析 CCA 人工神经网络( ANN)
Wohlfeil 等 量评价了排放场景、GCM、统计降尺度模型、水文模型对模拟 枯 水 极 值分布的影响。 Muller用降尺度模型进行极端气候事件的模拟并进而进行未来水文过程模拟的研究。Xu 等
［8 ］ ［6 ］
［5 ］
采
在 2008 年利用 统 计 降
［7 ］
尺度法与 SWAT 模型耦合技术分析了 气候变化对 黄 河流域 径 流 极 值的影响。 荣 艳 淑 等
非线性转换函数法: 主观分型技术: 客观分型技术: 马尔可夫链方法
Lamb weather Type、Grosswetterlagen PCA、CCA、平均权重串组法等
一阶自回归方程和干 / 湿延续天数计算方法
Wilby 等［10-11］对统计降尺度做了系统的研究，比较了应用经验 转 换 函 数、 天 气发 生 器 和 环 流分型 技 术 在 相同区域的气候变化模拟。Wetterhall 构建了日降水过程 统 计 降 尺 度 模型 并 应用 到 瑞 典， 取 得 了 一 定 的效 ［13 ］ ［14 ］ 果。Busuioc 等 利用典型相关分析法( CCA) ，构建 了 罗 马 尼 亚 冬季 降 雨 的 统 计 降 尺 度 模型。 Haylock 等 则利用 CCA、神经网络等 6 种统计降尺度方法和 HadRM3 、CHRM 等两个高分辨率区域对英格兰 西北 和 东南 地区的极端降水指数进行降尺度效果对比，结果表明，不同降尺度模式对未来极端降水指数预估之间的差异 ［11 ］ 与单个模式不同排放情景下的差异相当。SDSM 方法 是 Wilby 等 人 研 制 出 的一 种 统 计 降 尺 度 方法， 它是 基 于多元回归和随机天气发生器相耦合的原理完成的，研究表明该方法对许多地区有较好的模拟能力。赵芳芳 ［15 ］ 和徐宗学 对统计降尺度方法和 Delta 方法 建 立 黄 河源区气候 情 景 进 行 比 较 分析， 结 果表 明， Delta 方法 简
［4 ］ 度。例如: Wilby 等 将 3 种气候变化情景下 4 个 GCM、2 个 统 计 降 尺 度 模型 ( SDM ) 、2 个 水文模型耦合， 利用蒙特卡洛随机模拟方法研究 了 未 来 100 年 ( 2000 ～ 2100 年 ) 英 国 泰 晤 士 河 枯 季 径 流 极 值的变化 规律，定 ［1 ］
0416 ; 网络出版时间: 20110313 收稿日期: 2010网络出版地址: http: / / www. cnki. net / kcms / detail /32. 1309. P. 20110313. 2241. 028. html 基金项 目: 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( 40901016 ; 40830639 ) ; 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 ( 973 ) 资 助 项 目 ( 2010CB428405 ) ; 水文水 资 源 与 水 利 工 程 科 学 国 家 重 点 实 验 室 自 主 探 索 课 题 资 助 项 目 ( 2009586612 ; 2009585512 ) ; 澳大利亚联邦政府 “奋进” 研究奖资助项目 ( 14722010 ) 作者简介: 杨 涛( 1974 － ) ，男，云南昭通人，副教授，博士，主要从事气候变化下水文极端事件变化规律研究。 Email: enigama2000@ hhu. edu. cn
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水
科
学
进
展
第 22 卷
降尺度和降雨径流模型对水文极端事件进行预估的研究进展进行了系统分析，旨在为气候变化条件下极端事 件模拟和预估研究提供一些新的思路或借鉴。
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统计降尺度在极端水文事件模拟预测中的研究进展
统计降尺度方法模型及分类 ( 1 ) 统计降尺度方法原理及步骤
统 计 降 尺 度 就 是 利 用 多 年 的 观 测 资 料 建 立 大 尺 度 气候变量与区域 和 局地变量之间的统计模式，然后把气候模式模拟或预测结果作为预报因子输入统计模式，估算出相应的局地
对极端值的模拟上存在着一定的缺陷，而 SDSM 在极端气候的模拟方面存在一定的优势。
第2 期
杨涛，等: 气候变化下水文极端事件变化预测研究进展
281
综上所述，不同的统计降 尺 度 方法 各有其优 缺 点。 ① 相关 分析法的 优 点 是 模拟 软 件现 成， 应用 简 洁， 并可以利用所有的预报因子。缺点是大都假设模拟对象是线性和正态分布，对方差和极值模拟效果欠佳。② 天气分型法的优点是应用广泛( 如: 气候变化、空气质量、洪 涝 事件 及水土流 失 模拟 ) ，计算 量适中， 缺 点 是 需要对天气状况进行合理分类，大气环流变化对未来气候强迫比较敏感，会影响模拟效果，另外模拟结果的 空间分辨率低。③ 天气发生器法的优点是适合于对 极 值 事件 的 长 期 模拟 和 集 合分析， 计算 量适中， 并 可 以 模拟日内气象变量的变化。缺点是 对 未 来 气候变化 参 数的 调 整 过 于 任 意， 缺乏 客 观 性与 科学 性; 在 不同 区 域，不同的情形下，单一的降尺度模式进行未来极端气候预估存在较大的不确定性，极端降水指数的预估应 尽可能采用多种模式的集合模拟结果。 1. 2 在极端降水事件模拟中存在的问题 统计降尺度方法简便易行，研究区域及具体实施方案也有很大的灵活性。然而，相对气温和蒸散发能力
［16 ］ 单易行，但在精 度 方 面 要 比 SDSM 方法 略 差， SDSM 模拟的气候变化 更 接 近 实 际情 况。 黄 俊 雄 等 利 用 SDSM 模型对太湖流域日最高气温和最低气温进行模拟，结果发 现 模拟效果 较 好， 可 以 很 好 地模拟 太湖 流域 ［17 ］ 未来的气温变化。王冀 比较了两种统 计 降 尺 度 方法 ( NCC / NG 天 气发 生 器 和 SDSM ) 对 长 江 中 下 游 地区 极 端气候的模拟，结果发现 NCC / NG 天气发生器虽然对降水、气温等气候变化具有比较好的模拟效果，但是在 ［12 ］
而言，现阶段对极端降水的降尺度模拟研究仍然存在一定困难: ( 1 ) 对降水的预测不准确，特别是 极端 降 水 事件 的模拟 预测 存 在 较 大 的 误 差。 短 历 时 降 水 不 仅 受 大 尺
［18 ］ 度气候控制还受当地和中小尺度天气 过程 的 控 制。 陈 华 等 采 用 NCEP 的全 球 再 分析 日 资 料作 为 观 测 的 大 尺度气候资料，利用统计降尺度方法预测汉江流域降水变化，结果表明建立的日降水降尺度方法统计的月降 ［7 ］ 水模拟和实测过程拟合较好，但对极 值 暴 雨 模拟 不 够 理 想。 荣 艳 淑 等 在 对 东 江 流域 极端 降 水的 未 来 情 景 预测时利用 SDSM 方法建立了 统 计 降 尺 度 模型， 模拟 结 果表 明 SDSM 方法对 东 江 流域 年 降 水量模拟效果 最
［3 ］ 和区域气候特征。主要包括 5 个 环 节 : ① 大 尺 度 气候 预 报 因 子 的 选 择; ② 统 计 降 尺 度 模式的 选 择 和标 定; ③ 利用独立的观测资料检验模式; ④ 把统计模式应用于 GCM 模式 结 果， 产 生 未 来 气候 情 景; ⑤ 对 未 来气候诊断分析。其中，预报因子的选择是统计降尺度法中一个非常重要的环节，许多研究指出，在统计降 ［9 ］ 尺度方法中，应该尽可能应用物理意义较为明确 的 预 报 因 子。 预 报 因 子 的 选 择 一 般 遵 循 4 个 标 准 : ① 选 择的预报因子要与所预报的预报量有很强的相关; ② 它 必 须 能 够 代 表 大 尺 度 气候的 重 要 的 物 理 过程 和 大 尺
21 世纪以来，全球气候变化异常， 洪 涝、 干 旱 等 极端 水文 灾 害 事件 频繁 发 生 并 不 断 加 剧， 远 高 于 同 期 多年平均，发生时间也异于常年，已经成为当今国际社会、各国政府和科学界愈来愈关注的焦点。据不完全 ，中国 21 世纪前 10 年每年因洪涝灾害造成的直接经济损失近千亿元，因气候异常引发洪涝灾害所导 致的经济损失有逐年上升的趋势，由此引发的死亡人口数也在不断增长。另外，长历时极端干旱事件也频频 统计 发生。例如: 2009 年 12 月 ～ 2010 年 4 月，中国西 南 五 省 出 现 大范 围 特 大 旱情， 部 分 旱情 超 过 100 年 一 遇， 一些地区累计雨量已经打破历史极值，给环境和社会经济发展造成了重大损失。全球和区域尺度的气候变化 对洪水、干旱等极端事件持续加剧的影响研究，已成为一个亟待解决的科学问题。随着全球及区域气候模型 ［2 ］ 的不断改进，人们对水文过程时空 变化的 归 因 和 预测研究 取 得 了 长 足 的 进 步 ， 近 期 水文 学家 和 气 象学家 联合采用陆地水文模型与气候模型耦合的方法 研究气候变化对水文水资源的影响。降尺度法一般分为统计降 ［3 ］ 尺度与动力降尺度，动力降尺度由 于 比 较 复杂， 专 业 性 要 求 比 较高 ， 故 在 实 际 应用中一 般 采 用 统 计 降 尺
杨 涛，陆桂华，李会会，何海，王晓燕
( 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏 南京 210098 )
摘要: 全球气候变化对洪水、干旱等极端水文事件的影响已成为一个亟待解决的科学问题。针对国内外在气候变化 下采用统计降尺度和降雨径流模型对水文 极端事件进 行 预测 的 研究进展进 行了 系统 分析， 在 分 类 阐 述 的基 础 上， 总结了国内外最新的研究进展及在预估过程 中 存 在 的 问题和 解 决 方 案， 试 图 凝 练 出 一 些 气候变化 背 景 下 水文 极端 事件预估的新思路。结果表明: 为有效降低极端水文事件预估的不确定性，各种集合模拟技术、数据同化方法、强 化观测技术及水文模型的尺度转换理论将是有效的解决途径。 关键词: 气候变化; 统计降尺度; 水文模型 ; 水文极端事件; 不确定性; 尺度问题 中图分类号: P339 ; G353. 11 文献标志码: A 6791 ( 2011 ) 02027908 文章编号: 1001-
ห้องสมุดไป่ตู้
在 对 东 江 流域 极端
降水的未来情景预测时利用 SDSM 方法建立了统计降尺度模型。吴志勇等 基于气候变化情景数据和 VIC 模 型，利用频率分析法预测了气候变化情景下黑河流域极端水文事件的变化趋势。 然而，目前关于气候变化下水文极端事件 的模拟 和 预 估 研究 报 道， 相 对于气候变化 下 水资源的 研究 而 言，仍然比较薄弱，亟需进一步加强，以制定国家或区域应对气候变化的措施。本文对气候变化下采用统计
第 22 卷 第 2 期 2011 年 3 月
水 科 学 进 展 ADVANCES IN WATER SCIENCE
Vol. 22 ， No. 2 Mar. ，2011
DOI: CNKI: 321309 / P. 20110313. 2241. 028
气候 变化 下 水文 极端 事件 变化 预 测 研究 进展
度气候变率; ③ 所选择的预报因子必须能够被 GCM 较准确地模拟， 从 而 纠 正 GCM 的 系统 误 差; ④ 应用于 统计模式的预报因子间应该是弱相关或无关的。 ( 2 ) 统计降尺度方法的分类 降尺度的主要思路是对粗分辨率全球模式的输出变量进行统计次网格化， ［10 ］ 常用的统计降尺度法主要有 3 种 ( 见表 1 ) : ① 相关 分析法， 这 个 在 统 计 降 尺 度 法中应用 最 为 广泛， 分 为 线性和非线性两种类型。② 天气分型法，对与区域变化 有 关 的 大 尺 度 大 气 环 流 进 行 分 类， 常 见 的分型 技 术 一般有两种，即主观分型技术和客观分型技术。 ③ 天 气发 生 器， 它是 一 系 列 可 以 构建 气候 要 素 随机 过程 的 统计模型，它们可以被看做复杂的随机数发生器。