动态相似多元判别方法在释用数值预报产品中的应用

考虑环流的动态演变特征在降水预报中的重要性基础上,设计了一种环流演变动态相似多元判别预报方法.用统计方法对历史降水个例的大气环流因子进行分析,在要素场上分别提取4个物理意义清晰、又具有立体性和动态演变性的要素因子,并求出降水天气过程的多元指标.采用要素变化趋势相似标准,以T213数值预报产品为预报初始资料进行计算处理,求出要素的变化趋势和大小,与历史降水的多元指标进行滚动映射和判别,自动预报出各县未来各时段天气,制作阿坝州分县晴雨逐日滚动预报,效果较好.     

动态相似多元判别方法在释用数值预报产品中的应用

考虑环流的动态演变特征在降水预报中的重要性基础上，设计了一种环流演变动态相似多元判别预报方法。用统计方法对历史降水个例的大气环流因子进行分析，在要素场上分别提取4个物理意义清晰、又具有立体性和动态演变性的要素因子，并求出降水天气过程的多元指标。采用要素变化趋势相似标准，以T213数值预报产品为预报初始资料进行计算处理，求出要素的变化趋势和大小，与历史降水的多元指标进行滚动映射和判别，自动预报出各县未来各时段天气，制作阿坝州分县晴雨逐日滚动预报，效果较好。     

相似离度法在逐日降水概率预报中的应用

考虑环流的演变特征，设计一种环流演变相似离度预报方法，利用1991－2001年的EMCWF24－144h的格点资料，分别提取3个物理意义清晰、又具有立体性和多元性的相似因子，依据最小离度相似原理，进行相似离度过滤，从历史样本中选出与预报形势演变场最相似的样本，对照济南市及其周边五县（区）各站的降水情况，预测出各站未来1－6d的逐日降水概率。     

榆林大降水的特殊环流形势

通过普查１９７１～１９８５年５００ｈＰａ、７００ｈＰａ天气图，发现７００ｈＰａ环流形势与榆林大于或等于２５ｍｍ的降水天气有较好关系，找出预报指标。     

大气环流变化对云南5月雨量的影响及其预报

本文分析了云南５月份降水与前期１－３月北半球１００，５００ｈＰａ高度场的关系，研究了影响云南５月份旱涝的大气环流系统及主要大气活动中心，探讨了遥相关场的波列结构，建立了基于环流演变物理概念的分析预报模式。     

南亚高压和极涡活动与夏季降水的关系

分析了东南亚高压极涡活动对齐齐哈尔市降水的关系．结果发现，南亚高压和极祸是决定当地夏季降水的两大重要环流系统；北半球１００ｈＰａ冬季极涡异常变化对当地夏季降水具有很好的预报意义；冬季高原高度距平对７月５００ｈＰａＭ高变化具有指示意义。     

前期环流相似法在重庆延伸期天气过程预报中的应用

利用1960年以来NCEP/NCAR北半球500hPa逐日环流场资料,应用动态相似集成预报方法,对离预报月最近若干时段内的东亚500hPa逐日高度场环流场进行EOF展开,提取前期环流场的主要特征量及恢复场,运用相似算法分别与1961年以来各年同期EOF主要特征恢复场进行比较,寻找最佳相似年份。调整前期资料长度,再用相同的方法找出5个相似年,累计预报区域5个相似年预报时段内逐日降水频率,并将其结果绘制成曲线,根据曲线峰谷变化,即可对延伸期预报时段内可能性较大的区域性主要降水过程出现日期进行预报。预报试验结果表明,该方法对重庆延伸期内降水、降温等天气过程预报有一定参考价值。     

以环流和海温预报因子建立的贵州短期气候预测逐步回归模型

用北半球副热带高压面积指数和强度指数等大气环流特征资料,北半球５００ｈＰａ、１００ｈＰａ分区高度和北太平洋分区海增益共预报模型选用的可能预报因子,采用逐步回归方法建立了贵州省区域主要气候灾害和季度降水量与平均气温的一整套短期气候预测模型,可在每年２,５,８,１１月逐季滚动作出其后１个季度的预报。上述预报模型在建立模样本年代之后连续３年进行了独立试验检验,结果证明达到实业业务应用要求。     

中国夏季降水的可预报性研究

利用５００ｈＰａ高度场资料和中国１６０个站的月降水资料,根据夏季各种降水型的特征,寻找环流型与降水型的同期及前期关系,确定降水分型的物理意义和前期环流型对降水预报的指示意义,对中国夏季降水的可预报性进行了研究．研究发现,王绍武等［２］的降水分型在环流上有较明显的天气学意义,对应的前期环流型在统计上有显著的差异,可以用来作汛期降水预报．高度场与降水场的关系随考察地区和时间的不同有较明显的变化,这表明控制降水的因子各地并不完全相同,同一地区也随时间而变化．研究表明,对于中国东部地区而言,夏季降水的可预报性在不同区域有一定差异,比较而言,长江中下游地区的可预报性较其它地区要大一些     

江淮地区强降水分型及其环流演变

使用新建的强降水历史个例数据集、1981-2016年我国逐日降水量观测资料、2016年T639与ECMWF模式1~10 d的逐日降水量预报,采用经验正交函数展开（EOF）提炼出江淮地区强降水的典型模态,并运用场相似法对江淮地区强降水进行客观分型,分析强降水的环流演变;定量诊断型环流相似所得与实测环流和降水的对应关系。结果表明:江淮地区强降水可分为Q_Ⅰ,Q_Ⅱ和Q_Ⅲ 3种类型,其中,Q_Ⅰ型降水中心位于江淮中部,Q_Ⅱ型表现为降水北多南少,Q_Ⅲ型表现为降水中间少南北多的分布。强降水对应的前期至当日,各型降水对应在亚洲的中高纬度地区均有显著的环流异常,且环流演变存在明显不同;但各类型降水对应的系统移动速度缓慢,且到强降水发生日江淮地区处于西太平洋副热带高压西北侧低值系统的控制,有利于该地区强降水的发生。按环流相似依不同时效得到的强降水发生日环流与实际环流存在很好的相关。独立试验中,该文方法对25 mm降水的TS评分在各时效均高于模式预报,50 mm降水的TS评分在3 d以上时效的评分也均高于模式预报。     

动力相似法在一次大暴雨过程中的应用

利用NCEP再分析资料、ECWMF预报风场和历史降水量资料,分别采用前人提出的相似量和本文改进的相似量进行动力相似选择试验。结果表明:改进后的相似量的相似选择效果最好。对于南充2012年7月4日区域大暴雨过程,用改进相似量筛选出与此次过程最相似的历史个例,进行对比分析后,发现最相似个例风场与预报风场在形状、强度和影响系统空间配置都很相似,降水实况接近。表明最相似个例的风场和降水资料对该次大暴雨过程的降水量级、落区预报有较高的参考和指示意义。     

中期延伸天气预报方法研究

针对未来8—17 d中期预报方法短缺的现状,将数值预报产品与历史资料有效结合和应用,以天气学、统计学为基础,通过关键区相似预报等方法,研制出了一种通过计算环流相似和气候概率实现中期延伸预报的方法。结果表明:中期延伸天气预报方法能够反映未来天气演变和降水、气温的总体变化趋势。经过检验,认为可以应用于中期天气预报业务。     

热带气旋定量降水预报的动力相似方案

该文提出一个热带气旋定量降水预报(QPF) 的动力相似方案。方案应用热带气旋初始参数、历史过程的天气形势场和物理量场及数值预报产品, 构造预报区域内当前时刻至未来时刻环境要素场的多元客观相似判据。通过定义非线性的相似指数综合评估历史热带气旋样本与预报热带气旋在多元判据下的连续动态相似程度, 以此找到相似样本。应用相似样本的历史降水量记录进行相似指数的权重综合, 得到热带气旋未来6~48 h降水量的定点、定量预报值。预报试验表明该方案具有一定的预报技巧。     

A SIMILARITY SCHEME FOR QUANTITATIVE FORECAST OF PRECIPITATION OF TYPHOONS

A quantitative scheme is put forward in our work of forecasting the storm rainfall of typhoons for specific sites.Using the initial parameters,weather situations and physical quantities as well as numerical weather prediction products,the scheme constructs multivariate,objective and similarity criteria for environmental factors for the time between the current and forthcoming moment within the domain of forecast.Through defining a non-linear similarity index,this work presents a comprehensive assessment of the similarity between historical samples of typhoons and those being forecast in terms of continuous dynamic states under the multivariate criteria in order to identify similar samples.The historical rainfall records of the similar samples are used to run weighted summarization of the similarity index to determine site-specific and quantitative forecasts of future typhoon rainfall.Samples resembling the typhoon being forecast are selected by defining a non-linear similarity index composed of multiple criteria.Trial tests have demonstrated that this scheme has positive prediction skill.     

登陆热带气旋降水预报研究回顾与展望

重点围绕登陆热带气旋（LTC）降水预报研究进行了回顾和总结,指出针对LTC降水有三类预报技术：动力模式、统计方法和动力-统计结合的预报方法。以数值天气预报（NWP）模式为代表的预报技术对LTC降水的预报能力仍然非常有限。改进NWP模式预报误差的途径主要有两条：一是发展NWP模式;二是发展动力-统计结合的方法。分析表明,动力-统计相似预报是一项很有潜力的技术;针对现有研究中的不足,开展LTC降水动力-统计相似预报研究,探索减小数值模式LTC降水预报误差的有效方法,将是一个充满希望的研究领域和方向。     

数值降水预报定量集成方法的业务应用

利用相似权重集成预报法对辽宁区域12个数值模式预报的降水量进行集成,并投入业务化应用。结果表明：通过对2009年5月1日至10月20日的24 h降水量预报进行TS评分,发现降水集成方法要优于12个集合成员的单个预报,同时也要优于简单的集合平均。试验表明,滞后时间和扩大圈数对集成预报效果影响很大,而单个的集合成员对集成预报效果影响较小。根据试验结果修改集成方法应用方案,按照不同降水量级和预报时效选择扩大的圈数,预报效果好于原方案,对大量级、长时效预报改进更明显,其中25 mm量级预报时效72 h的TS评分增加了20%或以上,具有实际应用价值。     

综合优势相似法在短期气候预测中的应用

综合优势相似法是建立在相似因子群的多项相似与动态相似基础之上的，因此更能反映大气天气过程的实际演变，其预测趋势可最接近天气气候实况。综合优势相似法中相似和不相似这两个预报时段的气象序列的对比分析和严格检验是不可缺少的一部分，只有相似和不相似两者呈显著差别，才能认定相似有效，以相当高的可信度保证了预报的客观性和可靠性。综合优势相似法操作简便，在2002年濮阳和2004年郑州汛期降水趋势预报中效果良好，可作为目前短期气候预测业务中的基本工具。     

桂林逐站降水分级预报系统

以国家T106产品的物理量预报场为基础,选取能反映降水的动力、热力特征的单因子场和组合因子场,对桂林市13个站的降水逐站进行分级并建立相应模型,再用当日数值产品用相似离度法确定最短相似距离,作出当天的逐站降水分级预报,并以Windows98为工作平台,以图形和文本2种方式直观显示出来。     

一种台风过程雨量的相似预报方法

提出一个台风过程雨量的定点、定量预报方法。方法应用台风初始参数、历史过程的天气形势场和物理量场及数值预报产品,构造预报区域内当前时刻至未来时刻环境要素场的多元客观相似判据。通过定义非线性的相似指数,综合评估历史台风样本与预报台风在多元判据下的连续动态相似程度,以此找到相似样本。应用相似样本的历史雨量记录进行相似指数的权重综合,得到台风未来雨量的定点、定量预报值。预报试验表明该方法具有一定的预报技巧。