一η模式对"2002.10.18"四川盆地暴雨的预报及模拟试验

采用数值模拟和天气学分析方法,针对2002年10月18～20日区域性暴雨过程发生时的环流背景和主要影响系统,进行了η坐标模式降水预报的数值试验和对比分析.结果表明η模式对此过程有较强的预报能力.在有利于降水的环流背景条件下,盆地高温和近地层冷空气活动是此次秋末暴雨形成的关键,冷暖空气交汇的强弱在很大程度上决定了降水量的大小.高空急流的存在有利于降水的加大.     

“6．28”、“8．18”四川盆地暴雨过程的数值预报

本文选取2001年6月28日四川盆地的首次暴雨过程和8月18日四川盆地的区域暴雨过程，比较了成都区域中心η模式和国家气象中心的HLAFS模式对其降水预报，表明数值模式对此降水过程有一定的预报能力，特别是区域η模式，无论在降水强度和落区上都较HLAFS模式预报要好。     

“6.28”、“8.18”四川盆地暴雨过程的数值预报

疚难∪?001年6月28日四川盆地的首次暴雨过程和8月18日四川盆地的区域暴雨过程,比较了成都区域中心η模式和国家气象中心的HLAFS模式对其降水预报,表明数值模式对此降水过程有一定的预报能力,特别是区域η模式,无论在降水强度和落区上都较HLAFS模式预报要好.     

基于人工神经网络的暴雨预报方法探讨

探讨了基于人工神经网络模型的暴雨预报方法。该方法仿预报员的暴雨预报思路，在动力模式的降水预报产品、环流形势场和暴雨落区之间通过人工神经网络建立非线性的统计预报模型，该模型的输入是动力模式的降水预报和初始环流形势场的扩展正交分解主成份分量，输出是预报区域的暴雨落区预报。2000年的汛期试验表明该客观预报方法可明显改进数值预报模式的暴雨落区预报，因此可望在业务预报中有较好的应用前景。     

η坐标有限区域模式在1999年江淮流域汛期中的应用

对η坐标有限区域模式在1999年汛期（6－8月）进行了每天两个时次,每次两个期段的数值预报实验,并对上述时段的湖北省内降水预报进行了Ts评分,结果表明：η坐标有限区域模式对江淮流域的暴雨有一定的预报能力,初始时刻为08时的预报好于初始时刻为20时的预报,00－24小时降水时段的预报好于12－36小时降水时段的预报,文章还分析了分别发生在湖北,河南,安徽境内的三场暴雨过程的模式预报效果。     

四川盆地西北部一次暴雨过程数值试验

利用成都区域气象中心η坐标模式对１９９８年８月１９日发生在四川盆地西北部的一次暴雨过程进行了数值模拟试验。结果表明：η模式对此过程系统移动、降水强度和落区有较好的预报。在此暴雨过程中,高原低涡对暴雨强度、范围影响很大;高原地形对暴雨落区关系密切;河套小的存在有利降水加强。     

烟台市暴雨过程的数值预报产品分析检验

分析了日本数值预报产品对2003年5—8月烟台市暴雨过程的预报结果，发现当其预报未来24小时有20mm以上降水时，烟台市未来24小时出现降水可能性较大，可结合天气在线、T213等数值预报产品进行综合判断未来是否有暴雨出现；当烟台市当天已有大的降水时，而数值预报未来24小时有19mm以上降水时，易出现虚假的暴雨预报；对暴雨落区的预报，要仔细分析大尺度环流特征和要素场，并结合预报员的经验进行综合分析。     

“8.19”西北东部大到暴雨诊断分析和数值模拟

利用MICAPS系统T213资料、NCEP再分析资料及实况观测资料，对2004年8月19日发生在西北地区东部的暴雨天气过程的大尺度环流背景和物理量场进行分析发现：这次暴雨天气过程中西太平洋副热带高压有一次明显的西伸，是一次较典型的副高西北侧西南气流型暴雨。降水水汽主要来自南海和孟加拉湾，中低层的水汽输送十分充沛，并在甘肃河东和宁夏形成辐合。运用三重嵌套的中尺度数值预报模式MM5，对这次暴雨过程进行了两种方案的高分辨率数值模拟，结果表明，运用四维资料同化后的方案在形势和降水预报方面优于未进行资料同化的方案。     

聚类分析在暴雨预报和环流形势分型中的应用

数值预报投入业务运行以来，高空形势预报具有较高的准确率，要素预报的准确率也在不断提高，对数值预报产品的释用是近年来人们极为关注的问题，作者早用数值预报５００ｈＰａ高度场及降水实况资料，采用聚类分析法，研究暴雨落区预报和我国暴雨环流形势特征，所得结果在暴雨预报业务中有一定参考价值，同时也给出我国暴雨环流型。     

区域数值模式对两次暴雨过程的降水模拟比较

分析了应用于西南地区的MM5、GRAEPS、AREM和成都区域业务运行数值模式(η)4个区域模式对2004年6月29~30日成都邻近地区和9月2~6日四川盆地东北部的暴雨降水过程进行了模拟。模拟结果表明,4个区域模式对这两次强降水过程有不同程度的反映。MM5、GRAPES和AREM显示了较好的预报能力,特别是MM5和AREM模式的预报在落区、强度和降水演变上与实况较一致。AREM模式预报的雨区清晰,但降水强度偏弱;MM5模式在预报出强降水的同时,出现较多的虚假降水,对持续时间长的降水过程预报较好,GRAPES预报的雨区较不稳定,但对持续时间短的过程有较好的反映;η模式降水预报偏小太多,对6月30日的过程在盆地的预报无明显反映。因此,有必要加大区域模式本地化工作,发展适合西南地区的数值模式,开展数值集合预报技术研究,整体提高成都区域中心数值预报水平。     

一个η坐标有限区域数值预报模式对1993年中国汛期降水的实时预报试验

本文通过展示一个有限区域数值预报模式对1993年中国汛期降水的实时预报试验结果，介绍一个能考虑我国复杂地形的，适合于我国计算机条件的，对我国夏季降水有相当预报能力的η坐标的有限区域数值预报模式。从6月中旬到8月下旬，连续50多天实时降水预报试验的TS(Threat Score)技术评分(模式范围)平均为:雨区范围(24小时降水大于1mm)预报的TS值为50.2%；24小时降水大于10mm和25mm的TS值分别为28.1%和17.3%。优于国内有些已用于业务预报的有限区域数值预报模式的预报结果。模式对1993年梅雨、川西暴雨和华北暴雨都有很好的预报。     

贵州地区一次持续性暴雨天气成因及预报误差分析

该文利用NCEP1°×1°再分析资料、常规和非常规观测资料、全球及中尺度数值模式产品对2018年7月4—6日出现的一场持续性暴雨个例展开分析,重点分析了持续性暴雨的天气成因、数值模式产品的检验评估以及相关的订正技术。结果表明,此次持续性暴雨过程是华南地区维持稳定少动的高压环流影响下,西风带短波槽和北方南下的东西向横切变受高压环流阻挡长时间维持在贵州地区,切变北侧南下的干冷气流和高压环流西北侧北上的暖湿气流交汇形成的持续性暴雨,中低层切变辐合是主要的动力强迫,华南地区高压后侧的西南暖湿气流在降水前夕和降水过程中输送了充沛的水汽和不稳定差动平流,为暴雨的持续发生提供了较好的水汽和能量条件。选取了3家数值模式(EC、华东、华南)进行了检验评估,模式降水产品落区和量级与实况偏差较大,华东模式降水产品在本次过程中有一定参考价值,EC模式7月4日20时—6日20时的风场结构预报准确,预报员充分利用该产品对这一时间段降水落区和量级进行了正技巧订正,但7月6日20时—7日20时对中低层的风场结构预报和实况有较大偏差。充分利用数值模式产品和实况当前时段的检验评估结果,采用外推法对未来时段的数值模式产品进行适当订正,能有效提高暴雨预报的精准度。     

多次取样的网格化暴雨预报“配料法”研究

利用2008—2019年甘肃省陇东342个测站的逐日降水资料和ECMWF_ERA5再分析资料，总结了不同暴雨天气过程的环流特征，建立了精细至模式预报每个格点、综合考虑暴雨日每个预报时次的多次取样网格化暴雨预报“配料法”方案，并通过2020年5次暴雨过程进行验证。结果表明，陇东暴雨可分为副高扰动型、冷槽切变型和偏北气流对流型；由于不同类型暴雨的环流特征差异明显，降水范围及持续时间不同，具有代表意义的关键物理量及阈值也不相同；网格化配料法的过程预报准确率相比ECMWF_THIN提高了20%，站点预报准确率提高了7.8%，性能优于ECMWF_THIN模式的暴雨预报；配料法对小区域预报效果优秀，预报范围越大预报准确率越低。     

η中尺度暴雨预报模式在湖北的汛期试验分析

在2002年主汛期，将武汉暴雨研究所从中科院引进的宇如聪等设计的两个版本的η坐标有限区域数值预报模式REM、AREM进行了每天两个时次的数值预报试验，并对它们降水预报的TS评分进行了比较。结果表明，改进后的REM模式(AREM)预报水平有明显提高。     

1996年6月的若干主要降水过程的数值模拟

本文运用高分辨率η坐标模式,并采用常规报文资料获得始场,运用包络地形方法获得模式所需地地形资料,对１９９６年６月主要降水过程进行了数值模拟,结果表明,该模式降水场,形势场的预报好,ＴＳ评分较高,模式对暴雨有较强的预报能力。     

AREM模式对2002年汛期降水的实时预报试验

2002年主汛期,“973”(中国暴雨)项目研制开发的η坐标有限区域数值预报模式(AREM)在武汉暴雨研究所进行了每天两个时次(08时、20时)的实时数值预报试验。实时预报表明,该模式适合于我国计算机条件,对我国夏季降水有相当预报能力。对试验结果进行了分区Ts评分检验,模式对我国东部地区的降水预报评分最高,08时起报的0～24h时效的降水预报,对24小时降水量大于0．1、10、25和50mm的R评分分别为0．578、0．282、0．144和0．062。对2002年主汛期的几次强降水过程的预报结果表明：模式对2002年梅雨、长江流域暴雨、华南暴雨和华北暴雨都有很好的预报,模式对雨带的位置、移动、降水强度、降水的持续与减弱的预报都具备一定的能力。     

5.23-24特大暴雨天气过程预报失误分析

2009年5月23～24日台山出现特大暴雨降水过程,降水量级预报失误较大.在分析环流背景、数值预报、物理诊断场、实况资料和各级指导预报的基础上,阐述当时的预报思路,指出数值预报产品和指导预报雨量量级偏小是这次预报失误的原因,实况资料可以订正数值预报的偏差.     

一次南方大暴雨过程的数值模拟及其误差的敏感性诊断分析

选用0．18度（约20km）分辨率中尺度大气非静力模式GARPES-Meso对2005年5月31日-6月1日发生在湖南省的大暴雨过程进行了数值模拟和敏感性试验，并用探空、地面加密实况资料和客观分析场资料等对模拟结果进行细致的误差分析和诊断研究。结果表明：此次暴雨过程发生的大尺度环流背景、尤其是500hPa环流形势及其变化过程的模拟与实况非常接近；模式对暴雨过程累积降水总分布特征、大降水的主要落区等的模拟能力亦较强。从天气过程的角度看，模式可以对降水短期预报提供有较好参考和指导价值的可用数值产品。当然，本次暴雨过程细节特征的模拟还存在着一定偏差，如：模拟降水出现过早、降水峰值模拟偏弱、低层风速模拟偏大、高空急流核风速模拟偏小等。诊断分析显示，引起这些模拟误差的原因并不相同。模拟降水出现过早，主要是由模式初值误差引起，而非模式本身原因。处于暴雨区的初始低层风场偏差，在有利的环流条件下，积分前几个小时内不断增长并向对流层低层的上部扩展，引起模式低层风场和水汽发生异常辐合，进而激发出模式降水。而模拟降水峰值显著偏弱的可能原因，一是暴雨发生前高空急流核细节特征的模拟出现偏差，影响了高空强辐散与低层强辐合的垂直耦合，导致暴雨区高空辐散和垂直运动的模拟呈现出一种明显偏弱的连锁反应；二是模式次网格尺度和网格尺度降水方案的协调性不够，对流调整和对流对格点尺度温湿场的反馈似乎还不够有效，影响了模式格点尺度产生凝结至雨的温湿条件，进而影响显式降水方案作用的发挥。上述两方面因素的不断相互作用，对模拟降水构成一种负反馈影响。最终导致模拟降水峰值显著偏弱。要提升中尺度模式定量降水预报能力，还需特别关注模式物理过程的描述和提高模式降水物理过程方案之间的协调性。     

不等距分层中尺度η坐标暴雨模式的设计及数值试验

运用加权平均法构造垂直不等距差分格式,设计了16层不等距分层的中尺度η坐标暴雨模式。模式对地形的描述更加细致。对1998年6、7月降水集中的两个时段的降水进行了数值模拟试验,结果表明,不等距模式运行稳定,在暴雨预报方面比等距模式有显著提高。特别是暴雨的范围、中心位置及强度预报得更好,虚假暴雨区大大缩小。     

2010年国内外3种数值预报在东北地区的预报检验

对中国国家气象中心T639数值预报、德国降水预报和欧洲中心（ECMWF）数值预报中对中国东北地区的降水、温度和环流模式的预报结果,分别进行检验。结果表明：降水预报中,德国降水预报对中国东北地区的晴雨预报、一般性降水预报效果较好,但T639数值预报的漏报率明显低于德国降水预报,而T639数值预报中24-120 h暴雨预报的TS评分明显高于德国降水预报。温度预报中,T639数值预报对中国东北地区温度预报72 h内基本可用;欧洲中心（ECMWF）数值预报在96 h内效果较好。对于24 h的温度预报准确率,T639数值预报稍高于ECMWF数值预报结果。环流模式方面：48h内T639预报效果好于ECMWF,72 h以后ECMWF预报效果好于T639。