降水的统计降尺度预报及其空间相关性和时间连续性重建

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)、美国国家环境预报中心(NCEP)以及英国气象局(UKMO)四个中心1~7 d日累计降水量集合预报资料,以中国降水融合产品作为"观测值",对我国地面降水量进行统计降尺度预报,并对预报降水的空间相关性和时间连续性进行重建。对降水量进行分级后,建立各个量级的回归方程进行统计降尺度预报。此外,还利用Schaake Shuffle方法重建丢失的空间相关性和时间连续性。结果表明,分级回归比未分级回归后的预报结果相关系数更高,预报误差更小,更接近观测值。Schaake Shuffle方法可以有效地改进降水预报的空间相关性和时间连续性,使之更接近实况观测,集合成员间的相关性也更好。     

三种统计预报模型在江苏省道路低温预警中的应用

为了更好地开展道路交通低温灾害的预警,减轻道路结冰给车辆行驶造成的危害,本文利用2012—2016年江苏省高速公路网AWMS系统交通气象观测数据,在对路面低温发生规律进行分析的基础上,结合多元线性回归、朴素贝叶斯以及支持向量机3种统计预报方法,开展了路面低温预警的统计建模与预报试验。结果表明:(1)江苏全省高速公路网路面温度出现0℃以下、-2℃以下、-5℃以下的低温频率均呈"北高南低"分布。(2)全省高速公路网路面温度出现0℃以下的低温时次大多在15:00到次日06:00之间。(3)在对京沪高速M9308站的单站建模与预报试验中发现,路面低温预报因子组合中以13:00气温、13:00—18:00气温变温、13:00路面温度、13:00—18:00路面变温、13:00路基温度、13:00—18:00路基变温、18:00相对湿度和18:00风速U分量为自变量组合的预报方程效果最好,3种方法中以朴素贝叶斯模型的预报准确率最高;(4)就全省高速公路网而言,3种统计预报模型的路面低温预报准确率均超过75%,通过对全路网路面低温预报的试验结果对比发现,多元线性回归方法对江苏省北部路网的预报效果最好,预报准确率大多在85%以上;而支持向量机模型对江苏省南部路网的预报效果最好,大部分站点的低温预报准确率达95%以上。     

MJO对我国降水影响的季节调制和动力-统计降尺度预测

利用1981—2016年中国区域CN05.1格点降水资料和EAR-Interim再分析资料,研究了季节循环对于热带大气季节内振荡(MJO)对我国降水影响的调制作用,并基于模式对MJO的预报建立了针对延伸期降水的动力-统计降尺度模型。结果表明,MJO对我国季节内降水异常的影响明显受到季节循环的调制。当MJO对流在热带印度洋活跃时,我国降水偏多的区域随季节由南向北推进;当MJO对流位于海洋性大陆地区时,在秋、冬季我国东部和高原大部分地区降水异常偏少,而到了春、夏季该关系反转。MJO对流和基本气流(特别是副热带西风急流)的位置和强度的变化所引起热带外环流响应的不同是造成这种季节性差异的重要原因。模式检验表明,BCC_AGCM2.2对目标候MJO的预报技巧可达18d以上,在此基础上利用模式预报MJO信息构建了随季节演变滚动的MJO动力-统计降尺度预测模型。独立样本检验表明,该模型在较长时效(10~20d)下对MJO高影响区低频降水异常的预报技巧高于模式的直接预报,特别是在MJO活跃时期对降水预报技巧的提升更加明显,这为MJO信号释用提供了新的思路。     

2018年上合组织青岛峰会精细化气象服务综述

2018年上海合作组织青岛峰会(以下简称“上合青岛峰会”)于6月9—10日在青岛召开,会议筹备、运行及开幕式等活动对精细化气象服务要求较高。青岛市气象局通过升级改造自动气象站,新增海上浮球观测站,申请卫星加密观测,完善了会议场馆及周边气象综合探测系统;本地化了短时临近系统及海雾客观预报系统,建立了高影响天气个例库,实现了天空状况、能见度、降水量的精细化、无缝隙预报;开发了格点预报产品制作平台,服务于上合青岛峰会决策的显示服务平台和手机APP,实现监测、预报一体,预报预警高效制作分发;高度重视网络安全运行维护保障。组建专家服务团队,充分利用国内最新科技成果,确定服务重点,明确责任主体,坚持科学服务策略,通过服务网站、现场服务、电话、会商、传真等多种手段为政府会议相关官员、会议筹备成员单位等提供了精细化的气象服务,出色地完成了上合青岛峰会气象保障任务。     

2018年3—5月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

对2018年3—5月T639、ECMWF及日本（文中简称JP）数值模式的中期预报产品进行了分析和检验。结果表明：三个模式对欧亚中高纬环流形势的调整和演变均具有较好的预报性能,能较准确地反映出欧亚地区中高纬大尺度环流形势的演变和调整,表现出较好的中期预报能力。在副热带高压偏弱的背景下,ECMWF和T639模式在中期时效能够较好地对副热带高压的南北摆动进行预报。三个模式对我国南方和北方的温度预报偏高,其中春季前期温度变化较大,预报效果较差,4月下旬至5月气温变化平稳,预报效果略好。整体而言,各模式对温度的升降波动预报较为准确,ECMWF模式的预报效果最好。对3月27—29日的沙尘天气过程进行分析发现,ECMWF模式对此次过程低压中心和后部冷高压的中期预报指示意义较好。     

中国长江中下游梅雨锋暴雨形成机理以及监测与预测理论和方法研究

利用2005—2013年6—7月南岳山、庐山高山站逐时风场观测资料、1990—2013年NCEP/NCAR全球再分析资料（1°×1°）、常规探空资料以及自动站雨量资料,分析南岳山、庐山高山站风演变对长江流域梅雨锋暴雨的指示作用。长江流域梅雨锋暴雨主要有两种类型天气形势,其共同点在中低层都存在有较强的偏南风急流,暴雨强弱与低空急流强弱相对应;南岳山、庐山逐小时风观测资料可以完整展现低空偏南风急流的演变,当南岳山偏南风显著增大到12 m·s^-1以上,庐山偏南风显著增大到8 m·s^-1以上,对应长江流域出现区域性暴雨过程;南岳山、庐山逐小时偏南风连续3 h维持不同大小与梅雨锋雨带有较好的对应关系,并且有2~8 h的预报提前量,为预报员进行暴雨落区预报提供了很好的参考依据。

     

热带气旋路径集合预报方法研究Ⅰ——正压模式结果的初步分析

选择1979～1993年间的热带气旋为试验个例,通过扰动热带气旋初始位置和初始结构,构造集合成员, 用正压原始方程模式,进行路径集合预报试验, 并初步探讨预报成员的集合方法。试验结果表明:热带气旋定位误差影响路径预报,但扰动初始位置的集合平均预报与控制试验的预报水平相接近。扰动热带气旋初始结构的集合预报试验表明,约有60 %～70 %个例的集合路径预报得到改进。此外,试验结果还表明,当环境引导气流较弱时,进行扰动热带气旋初始结构的集合预报,预报结果的改善较明显。     

THE ENSEMBLE FORECASTING OF TROPICAL CYCLONE MOTION I：USING A PRIMITIVE EQUATION BAROTROPIC MODEL

1INTRODUCTIONErrorsofnumericalforecastingcomprisethoseintheinitialvalue,modelandcomputationandthefirstkindoferrorbecomesmoreandmoreoutstandingwiththeon-goingdevelopmentofcomputersandnumericalmodels.Subjecttoavailableobservationmeans,therealatmosphereisanythingbutapproximatelymeasured.Meanwhile,oneshouldpayattentiontothepossibility,assuggestedbyLorenz[1],thatanyslightdifferencesduringtheinitialstatemayleadtoresultsthatturnouttobetotallydissimilarfromwhatwouldbeexpectedotherwise,asfarasdefi…     

石阡县近10 a暴雨天气特征和“三个叫应”阈值研究

利用2011—2020年石阡国家气象站和乡镇(街道)自动气象站降雨资料,运用统计分析方法对石阡县近10 a暴雨天气特征进行分析,并结合暴雨灾情信息研究了“三个叫应”阈值。结果表明：石阡县年均暴雨日数11.4 d,年均暴雨站次51.5站,主要集中在5—9月,月暴雨日数峰值出现在5月,月暴雨站次峰值出现在6月,05—07时易出现短时强降水;暴雨及伴随短时强降水日数均存在时空分布不均的特点,东部明显大于西部,最大日降水量和雨强大体一致,主要在县城、枫香、花桥一带和白沙;辖区内台站1 h雨量达35 mm、3 h雨量达70 mm或6 h雨量达90 mm及以上,且降雨可能持续时,可能发生灾害,应及时做好气象服务工作。     

华东地区地面和高空风场的多模式集成精细化预报研究

基于欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF)、中国国家气象中心业务运行的中尺度数值预报系统(Global/Regional Assimilation and Prediction Enhanced System Meso, GRAPES-Meso)、美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction, NCEP)的全球预报系统(Global Forecast System, GFS)、GRAPES全球预报系统(GRAPES-GFS)4个模式风场预报资料,利用双线性、反距离加权、三次样条、克里格等插值方法对华东及周边地区(110°～130°E,20°～40°N)2020年1—4月逐日地面和高空风0～72 h集合预报资料进行降尺度处理,得到满足机场及终端区气象保障的精细化风场预报。此外,还对精细化风场预报做多模式集成。结果表明,对于风场的精细化格点预报,反距离加权插值方法误差最小,为最优水平插值方法。基于扩展复卡尔曼滤波的多模式集成...