基于数值产品的乡镇天气预报方法研究与应用

通过对数值预报模式产品的对比分析,应用MM5和T213数值模式产品,对乡镇天气预报的降水和温度预报进行研究。将2005年8—10月模式预报结果分别进行效果检验和分析,得到主客观预报订正规律,可以有效地提高乡镇天气预报准确率,由此形成基于数值模式预报产品的乡镇天气预报方法。     

地市级客观化乡镇天气预报系统

应用VB6．0软件编写“地市级客观化乡镇天气预报系统”,采用逐步线性回归方法建立各县（市、区）春夏秋冬4个季节的气温和降水MOS预报方程,同县（市、区）乡镇采用同一套预报方程,对欧洲中心等多家数值预报产品进行释用和集成,得到客观化的乡镇天气预报,实现了利用大尺度环流背景下的数值预报产品,结合中尺度数值模式预报制作局部地区天气预报的一种方法;同时利用加密观测数据对乡镇预报进行检验,利用吉林省气象科学研究所MM5模式预报产品制作站点的逐时预报。本系统移植性好、操作简单、功能齐全,方便各地区台站使用。     

美国天气预报技术的发展

介绍了美国天气预报技术的发展现状。指出在大气探测技术、数值预报及可视化技术发展的推动下美国传统的天气预报向定量与定时方向发展。定量降水预报的实现是天气预报由定性走向定量的重要标志。在充分利用数值模式产品的基础上综合应用卫星与雷达资料建立客观预报工具在暴雨和强对流天气预报中取得较好效果;中尺度分析业务系统的不断改进使降水预报的技巧有明显提高。作者还介绍了美国数值预报产品释用及预报业务系统的概况。最后     

德阳市天气预报系统简介

德阳天气预报系统是依据客观预报方法和“以数值分析预报产品为基础，以人机交互系统为主要工作平台．综合应用各种气象信息和先进的预报技术方法”研制的。系统包括3部份内容：天气预报业务技术系统、天气预报业务流程、预报平台。     

2016年夏季DOGRAFS系统站点24h降水量级预报检验

随着精细化降水预报的要求和发展,模式对站点定量降水预报已成为天气预报业务的主要参考依据之一。本文对乌鲁木齐区域数值天气预报系统DOGRAFS v1.0在2016年夏季全疆105个站点的24h累积降水量的预报性能进行统计检验。结果表明：(1)除山区外,全疆晴天预报准确率达到85%以上,其中南疆盆地、吐鄯托盆地晴天预报准确率达到95%以上。(2)对于小雨出现较多的站点,预报准确率达到55%以上、部分站点达到70%,同时上述区域存在15%左右的报强率;对于降水较少的南疆盆地和吐鄯托盆地整体以漏报为主,漏报率在80%以上。(3)北疆大部分地区和南疆西部山区的中雨预报准确率整体在30%左右;中雨日数较多的中天山及其两侧预报准确率约60%,该区域也存在20%左右的报强率;其他地区预报降水较实况以偏弱为主。(4)大雨及以上量级降水,模式预报整体表现为偏弱,对于大降水出现较多的地区预报平均准确率为25-30%。     

青海省天气预报业务现状分析及对策探讨

青海省气象局自1999年开始推行预报业务体制改革以来，经过几年的发展，目前已逐步建立了以数值天气预报产品为基础，以人机交互处理系统为平台，综合应用多种技术方法的天气预报业务流程，短期预报和气候预测业务现代化建设成效显著，短期气候趋势预测、一般性降水预报及灾害性天气预报准确率逐年稳步提高，有力地促进了青海省天气预报服务水平和能力的提升。     

物理量场诊断分析在短期天气预报中的应用

阐述了T213数值预报产品中，重要物理量预报值在短期天气预报中的应用。对局地性的阵性降水过程、微量降水过程和有明显天气尺度系统影响的大范围降水过程的重要物理量值，进行了验证和分析，总结出了产生降水的重要物理量预报临界值。     

数值预报产品动力释用省级降水预报系统

数值预报产品动力释用省级降水预报系统采用ＭＭ４数值预报模式,对Ｔ１０６数值预报产品进行动力释用,形成省级降水预报系统,该系统可以预报出我省１０８个站的不同时期的降水量,预报结果分别以表格和图形两种方式显示。系统模块采用下拉式菜单,界面美观,操作简便,它不仅是业务预报系统的一个组成部分,而且也为预报员提供了客观定量的预报产品,对于提高天气预报准确率有得要意义。     

湖南省有限区域数值天气预报系统模拟试验

介绍了湖南省有限区域数值天气预报系统，该系统试用结果表明，系统具有较强的稳定性和实用性，降水的时空分布的预报效果较好。数值模拟试验结果表明，模拟降水预报对积云参数化方案、边界层参数化方案、辐射参数化方案等比较敏感。     

人工智能技术在数值天气预报中的应用

当前,人工智能迎来第3次发展浪潮并在多个领域大数据分析中取得巨大成功,这为人工智能技术与数值天气预报结合提供了契机。已有大量研究尝试将人工智能技术用于数值天气预报的初值生成、预报和产品应用过程中,涉及观测资料预处理、资料同化、模式积分、后处理以及高性能计算,通过误差估计、参数估计和局部代理等手段使预报结果,得到改进且计算速度大幅提升,展示出良好的应用前景,一些神经网络模型也表现出纯数据驱动预报的可能性,在短时强对流天气、降水以及气候预测中已有较为理想的应用实例。然而,人工智能技术在数值天气预报中的应用与发展仍面临一些挑战,主要包括深度学习的弱解释性、不确定性分析以及两者的耦合等,除了应对这些挑战,未来两者的深度结合还需要在理论指导下的人工智能模型设计、高时空分辨率人工智能预报模型设计以及使用更多新型人工智能技术等方面深入探索。     

宁夏区域精细化温度预报业务平台

介绍以宁夏中尺度数值模式温度预报为基础，以宁夏精细化预报系统温度预报产品为核心，结合自动气象站等多种资料，以图形方式显示、修改和制作宁夏各站逐时温度预报业务平台。该平台以宁夏各地区代表站与该地区其它站之间的回归方程的计算量为依据，在温度预报物理过程不变的情况下，通过修改曲线的方式，完成对大数据量温度预报值的订正。该平台的建成，为制作高时间密度的预报提供了技术支撑。     

山东省霜冻天气分区客观预报方法

根据山东省霜冻气候概况,把全省分成６个预报区,每个区选取有代表性的测站,应用探空、地面观测资料和逐步回归方法,建立测站的日最低气温和日最低地温的短期预报方程;把ＨＬＡＦＳ数值预报资料代替高空资料代入预报方程,进行最低气温和地温的预报;根据霜冻与气温和地温的关系及分区预报霜冻的标准,判别预报区内有无霜冻。建立了山东省霜冻天气短期分区预报业务系统。     

辽宁乡镇天气预报中风和相对湿度及云量的空间插值方法

针对开展乡镇天气预报时对高精度逐日气象要素输入值的需要,以辽宁地区为例, 在乡镇预报前期研究成果的基础上,选用距离权重反比法作为基本方法,综合考虑海拔高度,建立风向、风速、相对湿度和云量历史资料库。结果表明：风速、相对湿度可由经度和纬度求算权重,然后采用海拔高度订正插值误差最小;风向和云量可由经度、纬度和海拔高度求算空间距离确定权重插值误差最小。     

中短期数字化天气预报技术现状及趋势

建立无缝隙集约化的天气预报业务体系,需要进一步加强中短期天气预报业务技术的发展。通过对现状回顾,指出经过2011—2015年的气象现代化建设,在我国国家级和部分省级业务单位已初步建立了数字化中短期业务预报技术流程,其包括数值模式系统、客观方法释用、预报主观编辑制作以及精细化格点后处理四个方面。但与国外发达国家相比,我国中短期业务技术还存在数值模式发展水平不高、客观预报技术方法未全面深入开展、缺乏有效技术工具支撑预报员进行订正、格点化的处理技术基础薄弱等问题。文章在发展现状和问题分析的基础上,提出未来应提高自主数值模式系统的基础支撑作用,深入发展海量预报信息的客观提取及订正技术,加强开发主观和客观融合的技术和工具平台,完善精细化的格点处理技术的发展思路,并进行具体阐述。最后,从技术发展的基础数据支持、路线选择、发展规律以及交流共享四个方面提出参考意见。     

辽宁省分县指导预报评定检验系统

辽宁省分县指导预报评定检验系统是根据业务工作需要,以"辽宁省气象台中短期指导预报天气预报质量检验办法"为评分标准,使用VB语言为工具,应用分县指导预报及每日实况等基础资料开发研制的。系统实现了54个县站24—168 h的降水、温度等指导预报产品以及实况资料的自动入库、评定功能;建立了辽宁省指导预报评分统计平台,实现了对全省中短期指导预报产品按不同的预报项目、预报时段和预报区域的评定检验功能,基本实现了指导预报评分的标准统一化、操作简单化、报表规范化及评分自动化。通过对指导产品分站、分区和分时效的预报结果检验,可找出天气预报的薄弱环节,提高指导预报的水平,为各级台站提供具有一定可信度的指导预报产品具有重要的意义,有利于提高指导预报准确率及各市县级台站对指导预报的有效使用及评价。     

广东省农用天气预报技术研究

根据6种不同类型的农田小气候的自动气象站的观测资料，分析了菜田土温、果树园内气温、鱼塘水温与气象站同类型气温的相关关系；利用逐步回归分析建立了以气象站同类气温为自变量的菜田土温、果树园内气温、鱼塘水温等预报模型。各模型的回归效果都达到了显著水平，平均绝对误差均和平均相对误差均在允许范围之内，具有较高的精度。利用Visual Basic 6．0，在WINDOWS平台上开发了方便实用的“农用天气预报系统”。     

中期延伸天气预报方法研究

针对未来8—17 d中期预报方法短缺的现状,将数值预报产品与历史资料有效结合和应用,以天气学、统计学为基础,通过关键区相似预报等方法,研制出了一种通过计算环流相似和气候概率实现中期延伸预报的方法。结果表明:中期延伸天气预报方法能够反映未来天气演变和降水、气温的总体变化趋势。经过检验,认为可以应用于中期天气预报业务。     

镇江市火险天气指数预报服务系统

利用镇江市７年中１４４３次火灾和气象资料,分析火灾与气象因子的关系,定量发火险天气指数;运用Ｔ１０６格点场资料,建立预报火险天气指数的逐步回归方程,编制了具有一定特色的镇江市火险天气指数预报服务系统,两个月的实际应用表明,其准确率达８３．６％。