对惠州一次短时强降水过程预报预警信号发布的思考

对2006年6月15日惠州市发生的一次短时强降水过程进行分析,发现了该次暴雨局地性强,属中尺度天气系统强对流风暴下发生的强降水,大尺度天气系统上不易分析出来,低空急流是其主要成因;探讨了早晨值班预报员如何利用天气资料进行订正预报,并利用多普勒雷达资料做好暴雨预警信号发布和服务工作;类比分析了另一次短时强降水过程,对暴雨预警信号的发布做了初步探讨。  

天气雷达回波衰减订正算法的研究(Ⅰ): 理论分析

根据雷达气象方程和k-Z关系，导出了雷达反射率因子积分取样观测资料衰减订正的逐库算法、逐库近似算法及稳定性判据。虽然仍不能解决衰减订正问题中固有的“不稳定”特征，但对提高订正计算效率防止过量订正溢出是有效的。  

降水偏差订正的频率(或面积)匹配方法介绍和分析

针对AREM模式降水预报的偏差特征,开展了基于频率(或面积)匹配方法的降水偏差订正试验,重点介绍了该方法的原理和实现过程,并对订正前后的结果进行了系统检验,深入分析了该方法的优缺点并指出了可能的改进方向。经过3个月降水集中期(2012年6—8月)的逐日试验分析结果表明:(1)该方法能显著改善模式降水预报中雨量和雨区范围的系统性偏差,订正后降水预报的范围和平均强度与实况更加接近;(2)偏差愈大订正效果愈好;(3)原理上此法不能订正降水的落区位置偏差,但通过改变雨区范围的大小,订正后降水预报的TS和ETS的评分也有一定程度提高,尤其是小雨量段,订正使数值预报的"有雨或无雨"的定性降水预报的质量得到明显改善。针对该方法"不能改进降水落区偏差"的局限性,提出了5种可以改进和尝试的方法,同时指出,该方法和原理可以用于单站降水预报、雾和水文的流域预报的偏差订正。  

我国太阳总辐射月总量资料的均一性检验及订正

采用建站在30a以上的月总辐射资料，以相关性最好的月份为代表月份，以经过均一性检验的日照资料为参考序列，用Potter法进行总辐射资料的均一性检验。结果表明，存在1个或2个间断点的测站占总数的58．6％；无间断点的测站占总数的34．3％。出现间断点的年份以20世纪70年代最多，其次是90年代。90年代初全国辐射仪器的换型对辐射资料没有普遍明显的影响。最后用回归法对存在间断点的绝大多数测站进行了均一性订正，订正后辐射和目照的年平均相关系拊兽谝增大平均增大近5％．  

辐射方案对GRAPES全球模式的影响

辐射过程是中期数值天气预报模式和气候模式中一个重要的物理过程。本文针对GRAPES (Global/Regional Assimilation and PrEdiction System) 全球模式非静力半隐式半拉格朗日的特点, 进行了不同辐射方案的敏感性比较试验, 以期找到一个适合于GRAPES全球模式的辐射方案。用到的方案包括WRF模式中的RRTM长波辐射方案、 NASA的Goddard短波辐射方案以及ECMWF的长短波辐射方案。试验结果表明, ECMWF的辐射方案更适合于GRAPES模式, 30天平均的北半球500 hPa高度场距平相关系数较WRF的辐射方案提高了近2%。另外, 针对实际运行中存在的辐射计算不稳定问题, 对辐射方案进行了气压订正和温度订正, 并对2005年7月影响我国的海棠台风进行了模拟试验, 气压订正后的120小时模式预报在对副热带高压和台风的描述上更接近于分析, 可用预报时效也有了明显提高。  

雷达回波垂直廓线及其生成方法

研究雷达回波Z(R)垂直廓线VPR有两个重要内容:一是VPR的生成方法,二是用VPR订正雷达估算降水的技术。在简要比较现有生成方法———参数法、平均法和识别法的主要特点后,认为平均垂直廓线MVPR具有简便、实用的优点。文章着重对MVPR的生成方法作了细致的探讨,形成了4种生成算法,并作了比较;展示了各种生成参数对MVPR的不同作用,并简要介绍了一个应用程序框图。对两个降水实例实施订正后初步评估表明,用MVPR订正雷达估算降水可使评估因子R/G从0.84(0.86)提高到0.93(0.97),而绝对误差率则下降4%。  

T213全球集合预报系统性误差订正研究

针对模式系统性误差一直存在的现状,研究使用卡尔曼滤波的自适应误差订正方法对国家气象中心业务全球集合预报系统的系统性误差进行估计和订正.本文主要介绍这种方法及其原理,其优点是需要的样本量比较小,能够快速经济地对模式产品进行有效的误差估计和订正.使用这种方法对全球T213集合预报系统500 hPa高度场、850 hPa温度场和2 m温度的预报产品进行一阶偏差订正,对订正前后集合预报产品进行检验分析和对比,结果表明,订正后的高层形势场集合预报和2 m温度集合预报的均一性、集合平均的均方根误差和距平相关系数都得到了改善,系统性偏差得到了不同程度的订正,对于存在较大系统性误差的2 m温度预报,订正效果尤其显著.  

北京地区单双频地基GPS大气水汽遥测试验与研究

该文对北京地区单双频地基GPS大气水汽监测网布网依据、单频与双频地基GPS测量数据解算技术应用、GAMIT和Bernese地基GPS数据分析处理软件应用、远程遥控GPS数据采集与通讯系统、资料分析与数值同化应用等方面的工作进展进行简要介绍,重点讨论了单双频地基GPS大气水汽资料的解算技术及其应用效果。结果表明:在北京天气敏感区通过单双频地基GPS接收机合理组网布局,可构建并利用高分辨率电离层延迟订正技术将单频接收机的大气水汽监测精度提高到实用水平,为强降水天气预报提供有价值的产品。  

X波段双线极化雷达反射率的衰减订正

X波段雷达虽然其衰减较S和C波段雷达严重,但是由于其易于移动等特点,还在各国推广应用,为了反演获得可靠的降水分布,X波段雷达数据需要进行衰减订正.本文提出一种基于气象目标和单位差分传播相移KDP特性的衰减订正方法.KDP由前向和后向两个分量组成,为了计算KDP,必须分离这两个分量以及消除其他随机噪声的影响.本文引进了一种最优化自回归数据滤波算法——卡尔曼滤波来分离这两个分量和消除其他随机噪声.这种方法效率高、实用性强,同时可以用于其他雷达信号的处理.比较衰减订正结果,发现使用卡尔曼滤波方法处理后的差分传播相移所进行的反射率衰减订正具有较高的稳定性.  

ECMWF模式地面气温预报的四种误差订正方法的比较研究

采用均方根误差对欧洲中期天气预报中心（ECWMF）确定性预报模式2007年1月至2010年12月的地面气温预报结果进行评估，并分别利用一元线性回归、多元线性回归、单时效消除偏差和多时效消除偏差平均的订正方法，对ECMWF模式地面气温预报结果进行订正。结果表明，4种订正方法都能有效地减小地面气温多个时效预报的误差，改进幅度约为1℃。在短期预报中仅考虑最新预报结果的一元线性回归订正方法要优于考虑多个预报结果的多元集成预报订正方法。在中期预报中考虑多个预报结果的多元集成预报订正方法更优，更稳定。在模式预报误差较大的情况下，多时效集成的订正方法能更稳定地减小误差。