信阳市汛期强降水短期数值预报产品释用技术研究报告

通过对ＨＬＡＦＳ物理量预报场的诊断分析,建立了信阳市汛期强降水短期动力诊断预报模型、相关统计预报模式和综合预报业务系统。     

黄河上游洪灾及流域雨量预报

通过统计分析黄河上游流域特征、洪灾特征和强降水特征及成因等,首先建立了强降水预报智能模型。并在此预报结论的基础上,利用三角形面积计算法和流域分区原理在ＭＩＣＡＰＳ系统上进行二次开发,完成了黄河上游流域及各区段面雨量预报业务系统的建立,使用效果良好。     

濮阳市汛期强降水短期HLAFS数值预报产品释用技术

选用１９９６年５月１６日～８月３１日ＨＬＡＦＳ数值预报产品的９种物理量场资料对濮阳市强降水过程进行动力、热力诊断分析,释用结果表明,其中θｓｅ、ｔ－ｔｄ、相对辐散、垂直速度及涡度等５个物理量预报场有较高的释用价值。把在诊断分析基础上所选出的因子指标进行量化处理,分别用来作濮阳市强降水的消空和预报,建立了濮阳市汛期强降水短期ＨＬＡＦＳ数值预报产品释用业务系统。系统包括消空、相关预报、相似预报及预报集成。全部判断、计算过程在微机上实现了自动化。经１９９７～１９９８两年业务试用,系统对本市强降水有很强的预报能力和很高的概括力。     

湖北省梅雨期分级降水预报试验

以武汉中心气象台日常业务降水预报项目为研究对象，选择梅雨期１２－３６小时预报时段，以灰色系统理论的生成函数为基础，运用灰色预测模型将ＬＡＦＳ模式等降水量预报集成，制作了武汉单站降水量分级（弱降水，中等强度降水和强降水）预报。运用回归分析方法，将ＬＡＦＳ资料的降水量预告场订正到湖北省５个自然区，制作湖北省区域降水分级预报。经过１９９３年、１９９４年准业务试验，获得了较好的效果。     

洛阳市汛期强降水HLAFS数值预报产品释用技术

利用国家气象中心提供的ＨＬＡＦＳ物理量预报场资料,对１９９６年汛期洛阳市强降水进行分析,并总结出预报诊断模型和预报判据,在１９９７、１９９８年汛期投入业务使用。     

周口市暴雪及冬季强降水预报

利用欧洲中心数值预报产品格点报实况场资料,统计分析了周口市1986～1997年11月至次年2月强降水天气的基本天气形势及特点,找出预报指标,建立1～6天暴雪及冬季强降水预报业务系统,产品上网运行.     

黄河上游洪灾及流域面雨量预报

通过统计分析黄河上游流域特征、洪灾特征和强降水特征及成因等 ,首先建立了强降水预报智能模型。并在此预报结论的基础上 ,利用三角形面积计算法和流域分区原理在MICAPS系统上进行二次开发 ,完成了黄河上游流域及各区段面雨量预报业务系统的建立 ,使用效果良好。     

利用HLAFS数值预报产品作汛期强降水预报

利用ＨＬＡＦＳ数值预报产品,作本地２４小时强降水预报。充分利用数值预报产品的优点,实现预报流程的全自动化。     

GRAPES区域集合预报系统应用研究

为发展GRAPES(Global and Regional Assimilation and Prediction System)区域集合预报系统(GRAPES Regional Ensemble Prediction System,GRAPES-REPS),采用集合变换卡尔曼滤波(ETKF)初值扰动方法以及多物理过程组合的模式扰动方法,基于业务区域模式GRAPES_MesoV3.3.2.4构建了区域集合预报系统,进行了连续40 d的批量试验,重点分析了ETKF初值扰动的结构及其演变特征,并通过概率预报检验方法对GRAPES-REPS进行了集合预报系统性能检验和降水预报检验,分析了该系统对强降水个例的预报效果。试验结果表明,GRAPES-REPS能产生较合理的集合预报初值扰动,扰动结构随流型依赖并对观测有较好的响应,且扰动成员相互正交。扰动总能量分析表明集合扰动能够随预报时效保持合理增长状态。集合预报检验表明集合预报结果优于控制预报,集合成员间在72 h预报时效内能保持合理的集合离散度。将该区域集合预报系统与业务上基于WRF模式的区域集合预报系统WRF-REPS进行了降水预报对比,表明GRAPES-REPS的降水预报能力表现要优于业务WRF-REPS。强降水个例分析表明集合预报能较好预报出强降水中心,预报效果明显优于控制预报。     

江苏省汛期强降水过程的延伸期预报试验

针对汛期延伸期降水预报问题,根据大气低频振荡特性,运用低频天气图预报方法,通过分析关键区低频天气系统(低频气旋和低频反气旋)的活动特征,建立低频系统与强降水过程间的对应关系,通过低频系统的活动特征来预报降水过程。在2011年7—9月江苏省延伸期强降水过程预报试验中,低频天气图预报方法的预报效果较好,且预报时效为10~30 d,可以在延伸期业务预报中加以应用。此外,还运用模式统计降尺度方法预报降水落区,为强降水过程的发生提供背景依据和参考信息,具有一定的实用意义。     

河南省汛期强降水中期预报业务系统

利用欧洲中期数值预报产品格点资料，研制建立了河南省汛期强降水中期预报业务系统，指导产品上网运行，供市地台调用。     

江苏省汛期强降水过程的延伸期预报试验

针对汛期延伸期降水预报问题,根据大气低频振荡特性,运用低频天气图预报方法,通过分析关键区低频天气系统(低频气旋和低频反气旋)的活动特征,建立低频系统与强降水过程间的对应关系,通过低频系统的活动特征来预报降水过程.在2011年7-9月江苏省延伸期强降水过程预报试验中,低频天气图预报方法的预报效果较好,且预报时效为10 ～30 d,可以在延伸期业务预报中加以应用.此外,还运用模式统计降尺度方法预报降水落区,为强降水过程的发生提供背景依据和参考信息,具有一定的实用意义.     

HLAFS物理量预报场对汛期强降水日预报精度分析

利用国家气象中心提供的ＨＬＡＦＳ物理量预报场资料,对１９９６年汛期河南省１６个区域性强降水日的预报能力和预报精度进行了分析,给出了初步结论。     

MAPS模式对湖北98.4.10强降水过程预报的分析与检验

从湖北省一次强降水天气过程的起报、续报和结束预报三个方面对武汉区域中心数值预报模式ＭＡＰＳ的预报能力进行了检验和评估。结果表明,对于全省性强降水过程ＭＡＰＳ模式具有较强的预报能力。     

平顶山市汛期强降水HLAFS数值预报产品释用方法

利用１９９６～１９９７年ＨＬＡＦＳ物理量场数值预报产品,在对本市强降水进行诊断分析的基础上,选择物理意义明确、预报能力较强的指标,建立了平顶山市汛期区域性强降水客观预报方法。     

驻马店汛期强降水短期数值预报产品释用技术研究

首先利用当天０８时５００ｈＰａ高度资料,将大气环流分为９个基本环流型,并概括为西风带型和副高型。然后利用ＨＬＡＦＳ数值预报产品,分型建立了２４小时和强降水天气消空指标以及预报方程。１９９８年业务使用效果较好。     

一个载水预报模式的业务预报应用试验

该文在国家气象中心现行有限区域业务预报模式（LAM）的基础上,把模式的水平分辨率由1°×1°提高到0.5°×0.5°经纬度网格,垂直层次由15层变为20层。在原有物理过程中引入显式降水方案,并使用HLAFS业务系统的实时资料对1997年8月的一次登陆台风造成的强降水过程进行了个例预报试验,取得了较为合理的预报效果。     

周口市暴雪及冬季强降水预报

利用欧洲中心数值预报产品格点报实况场资料，统计分析了周口市1986－1997年11月至次2月强降水天气的基本天气形势及特点，找出预报指标，建立1－6天暴雪及冬季强水预报业务系统，产品上网运行。     

三峡地区降水神经元方法预报系统

介绍了神经元方法降水预报系统及其在１９９９年汛期中对三峡地区的强降水预报试用情况,分析了该系统对强降水过程的预报能力,结果表明：该系统对降水过程有一定的预报能力,特别是对转折性天气及强降水过程的预报,其效果更好。     

基于集合预报的川渝地区极端降水指数应用研究

利用2007—2012年中国气象局T213集合预报资料,根据Lalaurette提出的集合预报极端天气指数预报方法,提取并对比分析了川渝地区的集合预报累计概率密度分布函数特征,建立了基于集合预报与其历史预报的累计概率密度分布函数连续差异的数学模型—极端降水预报指数(EPFI),并对川渝地区历史上3次预报服务误差较大的典型灾害性强降水过程进行了极端降水预报指数的预警试验。结果表明:极端降水预报指数可以充分利用集合降水累计概率密度分布的尾端信息,为川渝地区极端强降水提供科学合理的预警,在3次强降水预报业务中可提前1～5?d发出极端强降水预警信号,对控制预报的强降水落区有一定订正功能与补充指导作用;对于不同强降水天气过程,极端降水预报指数在不同预报时效上的预报能力有较大差异,但都对极端强降水的落区有较好的预报效果,在实际预报业务中,为灾害性降水落区的预报决策提供了有价值的参考。