不同时间尺度的统计天气预报

现在在 NOAA 国家天气局业务基础上制作许多天气要素的统计预报,最成功和最广泛使用的预报是由所谓模式输出统计(MOS)方法制作的。MOS 预报主要应用于天气尺度,时效为每天两次高空观测(00时和12时)以后12至60小时。对于更长的时效,国家天气局使用的主要工具是一种结合统计和数值(动力)预报的所谓完全预报的较老方法。经典统计方法仍然是对于中尺度系统和时效小于12小时预报的主要工具。本文使用比较验证图表,讨论了这三种统计预报方法的使用和精确度,总结了每种方法的现状和最近的发展。指出 MOS 方法是怎样逐渐开始应用于过去主要是采用其他两种统计方法的时间和空间范围。对于延伸的和长期预报,很可能 MOS 未来将能够用于业务数值天气预报模式工作和归档的任何时段。对于短时预报,MOS 可能将与经典的统计方法结合,并应用中尺度数值模式的预报结果作出任何时间的地方更新的预报。这样,到本世纪末,MOS 很可能成为所有天气自动指导预报的主要来源。     

中期地方模式输出统计预报方法探讨

江苏省苏州地方MOS预报课题组根据国家气象局下达的任务,采用北京气象中心、日本气象厅、欧洲联合中期预报中心的数值预报产品开展苏州地方MOS预报的试验研究,并以中期预报为重点。研究工作情况如下。 由国家气象局或国家气象中心把数值预报模式输出的各种产品,用统计方法和全国各主要站点的天气相联系,从而把大范围的形势场预告解释为局地天气预告的方法称为国家(或中央)MOS。地方MOS与之不同,它是在没有国家MOS预报指导的情况下,以地方台站为主,应用所接收的各类数值形势预报图,发挥预报员经验的优势,充分利用本地的最新实况     

MOS方法的进展

MOS方法,即模式输出统计方法是利用数值预报成果作天气要素预报的一种方法。由于近年来数值预报模式的不断完善,对天气形势场的预报准确率不断的提高,这一种方法逐渐成为许多国家作日常短、中期天气要素预报的主要方法。随着我国数值预报业务工作的发展(B模式投入正式使用~*),MOS方法也正在我国一些台站成为日常主要预报手段之一。今回顾这一方法的过去,分析它的现状并展望它未来的发展。     

逐日最低温度中期预报的PP方法

应用数值预报产品制做局地天气要素预报主要有两种方法:MOS法(模式输出统计方法)和PP法(完全预报方法)。在目前条件下,提供中期MOS预报的数值预报产品的资料年代短,不象短期MOS预报那样有较多的样本资料和要素预报值可供作为可能预报因子。采用PP方法是解决上述问题的有效途径。由于PP法建立的预报方程是针对长年代大样本历史资料建立的统计关系,     

中期天气业务预报自动化系统

中期数值预报输出产品品种的增加和质量的提高,使中期天气过程的预报信息也日益增多和更加可靠。目前,中期MOS预报方法的研究和推广应用,是提高中期天气预报水平的有效途径之一,增加了客观化与定量化的预报依据。     

中期(旬)天气客观相似预报方案

目前,中期数值天气预报的最长可用的预报时效约为6—7天,对中期数值预报输出产品进行统计释用的MOS,PP等方法制作的逐日具体天气预报的最长可用时效约为5—6天。要完全靠以上客观预报方法进行10天天气变化过程预报仍有待时日。为此,本文提出一个综合考虑中期数值天气预报输出产品及历史天气过程的旬天气客观相似预报方案。本方案用500 hPa候平均高度场在预报时刻前后连     

不同时间尺度的统计天气预报

目前在美国海洋天气局(NOAA),有许多气象要素的统计预报方法投入业务。这些方法中应用得最成功最广泛的是模式输出统计(或MOS)方法。MOS方法主要适用于每天进行两次高空观测的,时效为12—60小时的天气尺度预报(世界时00.12小时)。对较长时间的预报,国家天气局使用经典统计学和数值(动力学)预报相结合的“完全预报”方法。对中尺度和小于12小时时间尺度的预报,经典统计学方法仍是主要工具。 本文用图表和比较验证讨论了三种统计学预报方法的用途和精度,简述了每种方法的近况与进展。从中可见,MOS方法在运用到时间和空间尺度预报中是怎样优于其它二种统计方法的。利用数字模式的运算与分级,MOS方法将来也可能用于任何中长期时段的预报。对短期预报而言,MOS方法要结合经典统计学方法,且MOS也适用于中尺度的数值模式,并能提供局地和任何时间的订正预报。可以预计,下一世纪MOS方法可能成为所有天气预报的主要指导方法。     

数值预报产品应用的若干对比试验

本文应用1981—1985年日本气象厅、欧洲中期预报中心和北京气象中心数值模式的中短期数值预报资料,设计了一套预报大雨、中雨、晴雨及中期天气的预报方程,通过对比试验得出:人-MOS预报优于其他预报;24—36小时是MOS预报的最佳时段。对于预报方程的复相关系数R、方差缩减RV及均方根误差σ三个参数的对比结果表明:环流分型、资料来源、选入有关因子对预报方程的稳定性和准确率影响较大;而样本的大小却影响不大。另外,计算结果还表明,大、小网格B模式的不同网格距资料对各种区域性降水有不同的分辨能力。     

春播期强降温中期MOS预报方法初探

一、前言近几年来,随着数值预报产品内容的丰富和质量的提高,以及计算手段的不断更新,利用模式输出统计预报方法(即MOS方法)来解决天气预报的客观化、定量化问题,越来越得到广大气象工作者的重视。中期MOS预报较之短期相比困难要大一些,其主要原因在于预报信息量少和准确率低,台站一般都只能接收到中期形势预告场,而无各类物理量场。然而,中央气象台中期预报科曾通过对欧洲气象中心发布的中期数值预告产品进行了统计检验,证     

山东省4—5月中期降水预报方法的综合应用

为实现中期降水预报业务客观、定量、自动化,在对欧洲中心和日本数值预告产品误差对比分析的基础上,采用欧洲中心(ECMWF)500hpa数值预报格点资料。以天气学原理为基础,以预报实践经验为依据,分析出各月份不同天气系统对我省天气的影响,在关键区选择天气学意义明确的物理因子,用MOS预报方法、PP预报方法、相似离度分析方法和天气学方法相结合,制做4—5月中期(72h—120h)降水预报,效果较好。     

用“模式输出统计”法做局地天气客观预报

所谓模式输出统计(Model Output Statistics缩写为MOS)方法是一种统计和数值天气预报结合的有效的预报方法。美国国家天气局技术发展实验室根据天气尺度的形势预报,已成功地使用了MOS方法为全国各地提供许多天气要素的自动化指导预报。本文将介绍MOS方法在公众天气预报中的应用。为了说明业务工作中所使用的方法及其性能,本文将给出预报方程的示例和电传打字输出。然后用比较验证数字,估价MOS方法的使用价值。     

省台96～144小时降水指导预报研制思路和方法

江苏省台96～144小时降水指导预报的研制思路是:以欧洲中心96～144小时数值预报产品为基础,采用多种方法(包括MOS、PP、相似、天气图)最终通过决策系统,作出综合预报。指导预报的难点是对欧洲中心数值预报产品对天气系统预报能力估价和综合预报的决策问题。本文检验了欧洲中心数值预报产品对影响本区天气系统的预报能力,提出按波谱和天气周期分型的中期降水预报方法;并对Bayes概率公式在综合预报中的运用进行了探讨。     

谐波分析在中期MOS预报中的应用

一、前言中期天气预报的对象是如连阴雨、寒潮等中期时空尺度的天气过程,这些过程与行星尺度环流系统或一群天气尺度系统变化密切相关。大气长波的发展与消亡是中期天气演变的最基本过程,而超长波的活动则构成了中期环流形势演变的背景。随着中期数值预报的进展,其输出产品给中期MOS预报提供了预报信息。目前,欧州中     

B模式产品在冰雹预报中的应用

B 模式对环流形势的预报能力已有相当的水平,十六个物理量预报对重大天气的发生也有较好的指示性。它为气象台站“以数值预报为基础,综合运用动力统计、天气学等方法,开展地方 MOS 天气要素预报”提供了比较可靠的信息。许多应用实践证明,“模式输出统计预报是目前比较先进、科学和有效的方法。试验推广 MOS 方法是预报客观化、定     

MOS预报业务系统

MOS作为应用数值预报产品的一种方法,已被广大气象台站用于中、短期预报业务。目前,辽宁省MOS预报使用的数值预报模式资料主要是:(1)欧洲中心的中期数值预报资料,它可以直接从气象电报中得到格点值;(2)日本数值预报传真图提供的图形资料。过去实时的中、短期MOS预报业务流程是先从欧洲中心数值预报格点报中选择出MOS方程所需资料,通过手工置入机器;对日本传真图,则是逐张由人工读取网格点数     

江苏省数值预报产品应用技术的进展

一、引言 自从美国于1968年把完全预报方法(PPM)用于最高、最低气温预报以来,应用大范围数值预报结果,制作天气要素预报的技术已有很大发展。1972年格拉恩(H.R.Glahn)和劳里(D.A.Lowry)提出的模式输出统计(MOS)方法已为许多发达国家用来制作业务天气指导预报。十多年来许多国家的实践表明,对大范围数值预报产品的释用,行将成为各国制作客观、定量天气要素预报的主要手段之一。但是,无论是PPM还是MOS抑或LAMP,都是直接由数值预报中心对产品的统计解释方法(或者     

(七)中期数值天气预报

有人以为,根据短期数值模式单纯地延长积分时间,数值计算是稳定的,就一直积分下去,直到所需要的时间长度为止,其结果就是中期数值预报,其实不然。原因是短期数值预报模式主要着眼于天气尺度系统的预报,其中各类尺度的天气系统的典型生命周期都小于一星期。中期预报的时限长达15天之久,远远地超出了天气系统的生命史,这就要求中期数值预报模式能真实地表现出大气中动能的产生和耗散的过程,从而能预报一些新系统的产生和原已存在的系统的衰减消失。 下面我们从几个方面来谈谈中期数值预报的现实途径,和关于中期数值预报模式的一些基本问题。     

冬半年降水概率的模式输出统计预报

一、引言大尺度数值预报与局地具体天气预报联系起来的途径之一是将数值预报输出的结果,通过统计的办法,利用计算机,转变为局地天气的预报信息。实现前述的目标至今有二种主要的方法,一种称为“完全预报法”(Klein,1959),即将局地天气要素与环流的观测参数建立起多元回归方程,并将数值模式所得到的环流参数的预报值当作观测值从而预报未来的天气。另一种是代号为MOS的“模式输出统计法”(Glahn和Lowry,1969),是将前期数值预报的输出结果与观测的天气要素建立相关关系,从而预报未来天气。对MOS来说,它将数值预报的误差及不精确性统计地考虑进预报体系,而且它能够包括许多重要的因子如垂直速度、边界层的风和温度等等。而这些好处均为“完全预报     

中国MOS预报的进展

美国Glahn和Lowry在1972年提出MOS预报,它逐步取代完全预报成为美国国家气象中心的指导预报,最近十二年MOS预报发展很快,成为许多国家的业务预报方法。 我国MOS方法起步并不晚,上海台1978年引进MOS方法并投入业务使用,吉林1979年利用传真图的模式输出发展了地方MOS方法,该方法适合广大台站和第三世界应用。国家气象局1982年决定在广大台站推广MOS方法,1982年秋由吉林、江苏、陕西、广东四省组成地方MOS科研组,到1983年末全国有25个省、市、自治区不同程度开展了MOS方法或PP(完全预报)方法。我国的地方MOS方法有中国特色,比较注意吸收预报员经验,并且采用多种统计模型,经实践证明地方MOS效果较好。吉林在1981年将中期MOS预报投入业务使用,现在已有十个省、市、自治区开展了中期MOS方法或PP方法,而美国目前中期业务预报仍靠PP方法。 经调研证明我国已具备全面推广MOS方法的条件,应作出规划积极推广MOS方法。     

基于数值预报及上级指导产品的本地气温MOS预报方法

利用恩施基准站2008—2011年地面实测资料、数值预报产品、上级台站指导产品,采用M(数值模式预报)、E(天气学经验)、D(诊断分析)相结合的方法(简称MED),从气温变化的影响因素如大气稳定度、温度平流、水汽条件等设计具有物理意义的预报因子。或根据需要进行因子的组合叠加利用,并将指导产品直接作为预报因子。利用常规统计预报方法(逐步回归),将高、低温实况作为预报对象来建立地方气温预报模式。结果表明:将天空状况进行分型后建立地方气温MOS预报模型,并对应高低温一般出现时间段来选取数值预报产品因子进行预报,对本地气温预报质量的提高有积极的意义;模型建立过程中,综合采用了MED相结合的方法,并应用了数值预报再加工因子,考虑了天气系统变化对气温的影响,增强了数值预报的解释应用能力;参考客观数值模式产品、上级业务部门指导产品相结合的综合MOS预报方法,建立地方气温MOS预报是提高本地天气预报准确率的有效尝试。检验结果也表明,本地气温MOS预报效果较好,明显高于指导预报,已较好应用于实际业务中。