张翔

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博士生导师

曾获荣誉:

入选湖北省人才计划、斯坦福大学“全球前2%顶尖科学家”榜单、中国知网高被引学者,获得湖北省自然科学奖、自然资源科技奖、美国硅谷国际发明展奖、Remote Sensing of Environment突出审稿贡献奖等

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干旱等级预测论文发表于JAMC期刊

发布时间:2025-12-27   点击次数:


研究动机:马尔科夫链模型是否更有利于干旱等级的预测?

论文内容:尽管已经提出了许多基于物理模型和数据驱动的干旱预测方法,但它们的能力在很大程度上受到数据要求和建模复杂性的限制。有效预测干旱等级(并非具体的干旱severity)仍然是一项具有挑战性的任务,特别是对于只输出干旱等级数值的美国干旱监测(USDM)而言至关重要。针对这一问题,本文系统评估了基于马尔科夫链的 USDM 干旱等级预测方法,并探讨了马尔可夫阶数、步长和训练集长度如何影响预测精度 (PA)。根据2000年至2021年的实验,单步马尔可夫模型在预测未来 4 周的干旱方面具有最佳准确度。随着步长的增加,PA 稳步下降,月尺度的平均准确率为 88%。从季节变化来看,夏季(7-8月)PA最低,冬季(1-2月)最高。与西部地区相比,美国东部地区的PA高出25%。此外,训练集的长度对模型的PA有明显的影响,在 20 年和 5 年训练集下,一步预测的 PA 分别为 87% 和 78%。研究结果表明,马尔可夫模型在短期内对干旱等级的预测精度很高,并且在时间和空间尺度上表现出不同的表现。2023年8月22日,该项工作发表于美国气象学会权威期刊Journal of Applied Meteorology and Climatology。

论文链接:Multiple Markov Chains for Categorial Drought Prediction on United States Drought Monitor at Weekly Scale