欧洲中期天气预报中心产品的自动处理和六—十天的延伸预报

欧洲中期天气预报中心(简称 ECMWF)的全球原始方程15层模式是目前公认的最佳模式。我台每天经由中央台接收3—5天的北半球500mb高度预告的格点资料。在 ECMWF 产品的应用方面,我们做了两项工作:ECMWF 产品在电子计算机上的自动处理和北半球500mb 高度六—十天的延伸预报。一、ECMWF 产品在电算机上的自动处理目前,中央台逐日向各地气象台、站转发ECMWF 的北半球500mb 2—5天的形势预告图。由于传真图上无高度值,给预报产品的应用带来了许多困难。因此不少气象台站在接收传真图的同     

欧洲中期天气预报中心和日本数值预报产品检验及在梅汛期中期预报中的应用

本文对欧洲中期天气预报中心及日本中期数值预报产品在1989、1990两年江苏省梅汛期亚欧大环流形势及影响系统方面的预报能力进行了检验。用ECMWF72—144小时500hPa格点报制作4天平均图,作为梅雨预报工具。并以这两年梅雨预报为例,说明该工具的预报效果。     

综合使用数值预报产品作春季3—6天降水预报

近几年来,由于数值预报的发展和台站配备传真机,为我们制作逐日中期预报创造了良好条件。但JMH台仅在每周一、四播发,不能满足每天发布中期晴雨预报的需要。而ECMWF的中期数值资料可利用来每天发布中期预报。为充分使用各种数值预报资料,我们根据克莱茵的±24小时预报图可通用的观点(经初步检验,在一定区域内是可行的),将JMH台播送的FUFE_(503)、FXFE_(783)、FSFE_(03)等后延12—24小时与ECMWF的中期数值资料搭配使用,并从1983年3—4月的ECMWF500毫巴72、96、120小时预报图(以下简称07、09、12图)上选取20—50°N、70——140°E范围内5°×5°经纬度共105个网格点的高度与24小时变高场。3个时次分别取得57、59、56张数值预告图。用MDR-Z80微机对高度场逐一进行了t检     

欧洲中期天气预报中心的十年(1975-1985)(二)

四、ECMWF的业务 1.业务预报中心每天作间隔是12或24小时的10天预报,目前没有其它业务预报工作.每天从12时(格林威治时间,下同)开始分析,17时出来对头一天18时的分析结果,这是第一预测值.18、18.30、20时分别完成00、06、12时的分析(参见图3),从开始分析到截止约8小时.再从这个结果制作10天预报,完成时间是第二天02时.     

欧洲的天气预报

人类的社会活动常常需要准确的天气预报.目前公认,设在英国雷顶的欧洲中期天气预报中心(ECMWF)所发布的5-6天的天气预报,已达到同1970年前后的2天预报一样的准确水平.现在美国的5天预报的准确率同1970年前后的2天预报一样.冬季雨雪和气温的6-10天预报准确率分别为60%和66%,比过去高多了. 为了向关心天气的4亿欧洲人提供最佳的“中期”(3-10天)天气预报,19个欧洲国家于1975年共同建立了ECMWF.ECMWF在1979年开始工作,不久就提供     

ECMWF、日本高分辨率模式降水预报能力的对比分析

利用2012年4月1日至2013年3月31日ECMWF、日本高分辨率模式降水预报资料,全国2419个台站逐6 h降水量观测、CMORPH(NOAA Climate Prediction Center Morphing Method)卫星与全国3万余个自动站逐小时降水融合资料,基于列联表预报评分、泰勒图等统计方法,客观对比分析ECMWF、日本高分辨率模式对中国逐6、12和24 h分段降水的预报能力,主要结论如下:(1)整体来说,ECMWF对降水的预报优于日本模式,日本模式预报离散度偏大,而ECMWF预报相对平稳,与观测更加一致;(2)两个模式晴雨预报中降水发生频率较实际偏高,暴雨预报频率较实际偏低,随着分段间隔的增加,这一情况有所改善;(3)ECMWF模式6 h分段降水晴雨预报评分低于日本模式,暴雨预报评分整体高于日本模式,12和24 h分段ECMWF模式晴雨、暴雨预报评分一致高于日本模式;(4)通过调整阈值改变预报偏差能够在一定程度上提高预报技巧;(5)就空间分布来看,模式在东南地区Bias、CSI技巧评分整体优于西北地区。     

ECMWF集合预报在中国中部地区的降水概率预报性能评估

利用2013、2014年5-10月ECMWF集合预报系统(EPS)输出的降水预报资料,CMORPH(NOAA Climate Prediction Center M orphing M ethod)卫星与全国30000余个自动气象观测站的逐小时降水量融合资料,基于Brier评分、Talagrand分布、ROC(Relative operating characteristic)分析等方法,研究ECMWF集合预报对我国中部降水的概率预报性能。主要结论如下:(1)模式对小雨具有稳定的预报技巧,但预报概率偏大;对大雨以上量级降水的分辨能力不足,概率预报偏小。(2)Talagrand图整体表现为"U"型,模式对中等强度以上量级降水预报频次偏少;就不同量级降水的预报和观测频次一致程度来看,时效越长预报性能越稳定;第11天模式集合成员的发散度发生明显变化,Talagrand图呈"钟"型分布,预报评分显著下降。(3)预报日数越短,降水概率预报效果越好,平均而言,预报日数超过2天后,模式对12 h(24 h)小于30%(40%)的暴雨概率预报技巧低于气候预测。(4)模式24 h小雨命中率较12 h偏高,空报率偏低,预报技巧优于12 h;对暴雨来说,前6天12 h降水概率预报的ROC面积较24 h表现较好。     

欧洲中期天气预报中心向非成员国发送预报

欧洲中期预报中心(ECMWF),经过多年研究,于1979年8月1日开始业务预报试验。并于1980年7月31日开始向预报中心的成员国正式每天发布业务预报一次,使用12Z的资料,从2230Z开始计算,4个小时即可出图。     

多模式降水资料在贵州的检验分析

本文检验了2020年3月至2021年2月ECMWF和GRAPES以及中央台格点产品（以下简称SCMOC）和省台格点产品（以下简称SPCC）4家降水预报产品逐24h未来5天在贵州的预报质量,结论如下：（1）ECMWF和SCMOC与实况的相关系数最高,SCMOC和SPCC预报降水的变化幅度较观测偏大,而GRAPES预报降水的变化幅度较观测则是明显偏小。（2）SCMOC的晴雨准确率最高,除在72h预报时效SPCC的准确率略高于SCMOC外,其余预报时效SPCC准确率均低于SCMOC,表明SPCC的订正能力需要进一步提升。（3）在小雨量级,4种降水预报产品的TS评分相差不大,ECMWF和GRAPES的ETS评分明显低于SCMOC和SPCC,其中GRAPES的TS评分在5个预报时效内均高于ECMWF。在中雨量级,前3个预报时效内ECMWF的TS和ETS评分均高于其他三家,ECMWF在5个预报时效内预报有降水的次数大于实况出现的降水次数,但空报次数并不是最多的,在后2个预报时效内,SCMOC的TS和ETS评分均是最高的,但与其他家相差不大。在大雨量级,24h和96h预报时效ECMWF的TS和ETS评分均是最高的,而在48h、72h、120h预报时效SCMOC的TS和ETS评分是最高的。在暴雨及以上量级,前3个时效内SPCC 的TS和ETS评分均是最高,且48h的TS评分空间分布也是最优的,表明SPCC对暴雨及以上量级在前3个预报时效内订正能力较好。     

基于LPSC算法的逐小时格点气温客观预报及检验评估

基于中国气象局陆面数据同化系统(Land surface Data Assimilation System of China Meteorological Administration,CLDAS)逐小时气温实况融合数据,检验评估了ECMWF、CMA-MESO-3km不同尺度模式对甘肃省逐小时气温的预报性能,并利用低频滑动平均订正算法(LPSC)对模式的系统性误差进行订正;同时对SCMOC和订正后两种模式的逐小时气温预报效果进行了统计对比。结果表明:1)ECMWF、CMA-MESO-3km模式对甘肃省逐小时气温的预报具有相对稳定的系统性误差,夜间预报准确率明显低于白天,主要表现为夜间预报显著偏高,白天为小的负偏差。2)LPSC算法能够有效改善ECMWF和CMA-MESO-3km对甘肃省逐小时气温预报的系统性误差,订正效果显著。订正后ECMWF、CMA-MESO-3km的预报准确率分别较模式本身提高了20.24％、20.25％,平均误差减小至±0.3 ℃之内;空间分布亦表明,订正后全省平均误差均明显降低至±2 ℃之内。3)同类产品对比检验表明:订正后ECMWF、CMA-MESO-3km两种逐小时气温预报产品的预报效果整体上均优于SCMOC,预报准确率分别较SCMOC高20.65％、13.55％,平均绝对误差在各个时次也明显低于SCMOC。技巧评分的空间分布表明,订正后ECMWF在全省大部分地方均为正技巧,其中酒泉南部山区可达80％以上;而订正后CMA-MESO-3km的预报效果各个季节分布存在差异,主要体现在陇中和陇东南地区,冬春季以弱的正技巧为主,夏秋季基本为负技巧。另外,业务应用结果表明,对于转折性天气过程,使用该方法需要特别注意。     

2008年9—11月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

为更好地应用T639模式中期预报产品,对2008年9-11月T639模式的96小时预报进行天气学检验,并与ECMWF、日本全球数值模式的产品进行了对比分析.结果表明:3种模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的中期预报性能,对转折性、灾害性天气的预报有较强指示意义.综合来看,ECMWF模式对主要天气系统及要素的预报最接近实况;日本模式和T639模式预报表现稍差,稳定性不如ECMWF模式,特别是对0814号强台风黑格比的96小时预报基本失败.     

数值产品在2001年主汛期暴雨过程中的释用

利用天气学暴雨天气形势概念模式,根据ECMWF数值预报产品,提前2天预报出7月22和30日的暴雨过程;日本传真图预报的降水量和物理量,也满足多年使用日本传真图总结出的强降水指标.     

2006年9—11月T213与ECMWF及日本模式中期预报性能检验

为了验证T213模式秋季中期预报产品的性能与质量,对2006年9-11月T213模式96小时中期数值预报产品进行了天气学检验,并与ECMWF、日本模式96小时预报性能做了对比分析检验.结果表明,T213、ECMWF、日本模式对亚洲中高纬度地区大尺度环流形势演变和重大调整过程的96小时预报能力均较强,因此对重大灾害性天气的预报有较好的指示意义.三种模式相比,ECMWF模式对西风指数、850hPa温度、南支槽东移的预报较为准确;2006年11月4-6日的过程预报以日本模式最为吻合;T213模式对具体影响系统的强度、位置、影响时间的预报还存在一定误差.     

2006年9—11月T213与ECMWF及日本模式中期预报性能检验

为了验证T213模式秋季中期预报产品的性能与质量，对2006年9—11月T213模式96小时中期数值预报产品进行了天气学检验，并与ECMWF、日本模式96小时预报性能做了对比分析检验。结果表明，T213、ECMWF、日本模式对亚洲中高纬度地区大尺度环流形势演变和重大调整过程的96小时预报能力均较强，因此对重大灾害性天气的预报有较好的指示意义。三种模式相比，ECMWF模式对西风指数、850hPa温度、南支槽东移的预报较为准确；2006年11月4—6日的过程预报以日本模式最为吻合；T213模式对具体影响系统的强度、位置、影响时间的预报还存在一定误差。     

2023年河南麦区连阴雨过程的数值模式精细化检验评估

基于河南省2706个自动气象站降水观测资料及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、中国气象局的中尺度模式预报产品(CMA-MESO)和华东区域气象中心的中尺度模式预报产品(CMA-SH9),从不同量级降水的TS评分和BIAS评分、误差空间分布特征及典型区域预报偏差日变化特征等方面,检验评估了2023年5月25日至6月5日河南省麦收关键期连阴雨过程的数值模式小时降水预报效果。结果表明：ECMWF对R_h(小时降水量)≥0.1 mm/h的预报表现好,CMA-SH9对R_h≥2 mm/h和R_h≥5 mm/h的预报效果较优,CMA-MESO预报性能较差。对于R_h≥2 mm/h, CMA-SH9对上午和夜间的降水预报效果较优,ECMWF对中午到夜里的预报表现好。各模式都表现出在降水量大值区预报偏差大的特点。CMA-SH9对第一阶段的平均有效降水频次预报与实况最为接近,尤其在西部山区;ECMWF则对第二阶段的预报更贴合实况。尽管此次连阴雨过程中各模式小时降水量和小时降水强度的平均值偏差较大,但并没有表现出显著偏强或偏...     

周口地区中短期逐日滚动预报系统

利用ECMWF格点预报产品资料和12年历史实况资料,在预报日前后10天左右找相似,采用Vc＋＋4．0和VB5．0编程,制作周口地区中短期滚动天气预报,经实用,各时效预报准确率在60％以上。     

对ECMWF部分产品误差的初步分析

对ECMWF（欧洲数值天气预报中心）产品500百帕的高度、850百帕的温度、地面气压等格点场24、48小时预报的误差进行了初步统计分析。结果表明，ECMWF的24、48小时预报都存在着一定的误差，采用不同方式进行统计，其结果差异较大。     

2007年3—5月T213与ECMWF及日本模式中期预报性能检验

我国3—5月冷空气活动频繁,温度变化剧烈,且沙尘天气频发。为检验数值模式的预报效果,积累预报经验,对T213模式96小时预报产品进行检验分析,并与ECMWF及日本模式的预报结果进行对比分析。结果表明:T213、ECMWF及日本模式的中期预报性能均较好。相对地,ECMWF在对中高纬度大型环流的调整及副热带高压主体的预报方面,日本模式在对850hPa温度的预报方面能力稍强。另外,选取2007年5月8—10日发生在我国的一次沙尘天气个例,分析发现T213与ECMWF模式对于引发此次沙尘天气的地面强风的中期预报指示意义较好,日本模式稍差。     

卡尔曼滤波方法在四川盆地面雨量预报中的应用

本文用卡尔曼滤波方法释用ECMWF输出产品于四川盆地的面雨量预报。研究结果表明：不对面雨量做任何形式的变换做为预报对象用0小时的ECMWF输出资料进行面雨量的模拟结果最好。用订正后的24-144小时ECMWF输出资料于面雨量的预报结果表明，卡尔曼滤波方法对面雨量从无到有的转折性降雨预报具有参考价值。     

2006年12月至2007年2月T213与ECMWF及日本模式中期预报性能检验

针对2006年12月至2007年1月T213模式96小时中期数值预报产品进行了天气学检验,并与ECMWF、日本模式96小时预报性能做了对比分析。结果表明,T213、ECMWF、日本模式对亚洲中高纬度地区大尺度环流形势演变和重大调整过程均有较好的预报能力,因此对重大灾害性天气的预报有较好的指示意义。三种模式相比,ECMWF模式对西风指数、850hPa温度、南支槽东移的预报较为准确。