国外降雪观测方法介绍

降雪对农业生产、交通运输和人民生活都有影响。降雪观测资料是冬季中区雪崩预报、春季河川径流预报以及水文和气候模型的重要参数。 气象和水文部门常规的降雪观测有两个主要项目,一是以厘米计的积雪深度,另一个是雪水当量,即降雪折合成水层的深度——     

辽西地区玉米发育期动态预报模型研究

本研究应用锦州农业气象试验站2005-2011年的玉米发育期观测数据和气象数据对玉米发育期动态模型的参数进行本地化,建立了适用于锦州玉米发育期预报的动态模型;并应用2012和2013年的观测数据对预报数据进行了验证。结果显示玉米发育期预测值与观测值一致性的相关系数R20.89;误差标准差为2.7-3.2 d。说明预测值与观测值有较好的一致性,且预测准确性满足农业气象业务需求。     

基于伴随敏感性的风廓线雷达和地基微波辐射计观测对模式预报的影响评估研究

同化大量观测资料可以有效地改进模式预报结果,但不同观测对预报的影响有着显著差异,合理评估观测对预报的贡献是数值模式中最具挑战性的诊断之一。本文采用基于伴随的预报对观测的敏感性（Forecast Sensitivity to Observation,简称FSO）方法,构建WRFDA（Weather Research and Forecasting model’s Data Assimilation）框架下的WRFDA-FSO系统。基于2019年9月超大城市项目在北京地区获取的风廓线雷达（Wind Profile Radar,简称WPR）和地基微波辐射计（Microwave Radiometer,简称MWR）观测数据,利用WRFDA-FSO系统,开展观测对WRF模式12 h预报的影响试验,并分析风温湿观测对预报的贡献。结果表明:（1）同化的观测资料（MWR、WPR、Sound、Synop和Geoamv）均减小了WRF模式12 h预报误差,对预报为正贡献,其中MWR观测对预报的影响最大,WPR风场观测对预报的改进效果优于Sound的风场观测。（2）WPR的U、V观测和MWR的T、Q观测中,V观测和T观测对预报的正贡献值更高,对预报的改进效果更优。（3）WPR和MWR多数高度层的观测均减小了预报误差,对预报为正贡献,其中MWR的T观测对预报的正贡献主要位于近地面800 hPa以下。     

春玉米农业气象观测资料在产量预报中的应用

通过分析1994~2003年来宾市农业气象观测的春玉米生育状况、春玉米地段土壤水分资料,建立春玉米农业气象观测资料与观测地段理论产量、来宾市兴宾区春玉米产量的模型,得出用观测资料预报产量较常规预报方法预报准确率有较大提高,为提高作物产量气象预报质量提供一种预报方法依据。     

春玉米农业气象观测资料在产量预报中的应用

通过分析1994－2003年来宾市农业气象观测的春玉米生育状况、春玉米地段土壤水分资料，建立春玉米农业气象观测资料与观测地段理论产量、来宾市兴宾区春玉米产量的模型，得出用观测资料预报产量较常规预报方法预报准确率有较大提高，为提高作物产量气象预报质量提供一种预报方法依据。     

李万祥老农的预报经验介绍

黑龙江省宝清县朝阳公社曙光大队老贫农气象顾问李万祥同志,在旧社会给地主扛过十几年大活。解放后,他热爱党、热爱毛主席,热爱社会主义。他有丰富的生产实践经验和观天经验。从一九六二年以来,就给县站、专区、省台和二十团气象站当顾问,没有任何报酬,十四年如一日,坚持观天做预报,为农业学大寨做出了贡献。李万祥连续十四年的长期年度趋势预报,报对十二年,报错两年(64、74年)。他     

特种观测项目温度极值规律的揭示及其预报方法的探讨

我省于2002年始开展了柏油路面、草面、露天温度特种观测项目。本文以通化市2002-2003年观测数据为样本,对柏油路面、草面、露天温度极值规律进行了揭示,并对各项观测温度极值的预报方法进行了初步的研究及探讨,最后给出了一整套预报方程。     

草（雪）面温度变化特征分析及预报方法的探讨

吉林省从2004年1月1日起全年开展露天环境温度、柏油路面温度及草面（雪面）温度等特种观测项目的观测工作。为了进一步开展特种气象的预报工作,加快特种观测项目的应用步伐,本文利用2004和2005年特种观测资料及常规气象资料,采用统计学的方法对吉林省各主要城市的草面温度和气温进行了对比分析,分析发现草面最高温度明显高于最高气温,而草面最低温度又低于最低气温。但草面温度和气温的日变化、月变化、季变化却都存在明显的相关性,利用逐步回归的方法得到了各个城市的不同季节的草面极端温度的预报方程,利用2006年实况资料对预报方程进行试报检验,误差小于3℃的确率在60％以上,所以此方法可以为预报草面温度提供有价值的参考。     

作好云天观测 促进县站预报

新“规范”第四篇云天观测,是地面气象观测中新增加的项目,作好此项工作,对提高观测技术促进县站预报具有重要意义。云天观测是具有我国特点的观测项目是在总结群众看天经验的基础上,为我国特有的县站预报服务的,国外同类规范中没有的新项目,我们应该热情支持,努力作好此项工作。     

日光温室小气候预报方法研究

利用北方节能型日光温室2007-2010年小气候要素观测资料,基于逐步回归方法,建立了不同天气类型、不同月份、不同时间段的未来24小时逐时温室气温预报模型,并对预报模型的普适性分别进行了拟合与预报检验,表明预报精度较高,可用于开展设施农业天气预报。     

在雷达测雨和洪水预报中自适应卡尔曼滤波法的应用

采用自适应的卡尔曼滤波方法，运用少量雨量计对雷达估测降水进行了校正，结合新安江水文模型和GAME／HUBEX项目1998年在史灌河流域观测的水文资料，对6月28日08：00～7月5日20：00史灌河流域的一次洪水过程进行预报，并与雨量计网测量的面雨量预报结果进行对比。比较结果表明，经过校正后的雷达估测雨量和雨量计测量的面雨量都能较好地预报出流域出口蒋家集的洪水变化趋势、洪峰时刻以及洪水总量，雷达预报的结果同实际观测更加接近，而雨量计预报结果明显偏高。     

谈谈怎样把好农业气象观测质量关

农业气象观测资料,是农业气象预报、情报服务和科研工作的基础。怎样把好质量关?现将我的体会归纳如下: 1.纵横列表,以防缺测原中央气象局编定的《农业气象观测方法》是按观测项目分节叙述的。对每个项目的观测都有不同的要求。在各个发育期中,对这些项目有的要测,有的不测,有的后来规定还要加测。这给掌握观测项目带来较大困难,一不小心就要造成多测或者漏测,尤其有的项目一年     

参加中国第9次北极科学考察总结

北极对我国气候具有极其重要的影响,因此多年来中国气象科学研究院(以下简称“气科院”)坚持参与北极黄河站考察及北冰洋考察,布设气象和大气化学观测仪器,实地采集相关样品,并进行了大量有关研究。2018年是国际极地预报年(YOPP)的集中观测特别年,气科院专门设立了基本科研业务项目“极地预报年中国北极大气探测行动计划”专项,与国家海洋环境预报中心联合实施YOPP特别观测期的北极大气探空计划。     

台风“灿鸿”(1509)的适应性观测敏感区特征及其模拟观测同化研究

适应性观测可以改善资料同化和预报质量。本文利用集合卡尔曼变换适应性观测系统对2015年09号台风“灿鸿”进行了观测敏感区识别，并以第一目标时刻的观测敏感区为基础，运用观测系统模拟试验方法获取模拟的适应性观测资料。基于WRF中尺度同化和预报系统，开展了适应性观测敏感区模拟资料的同化和预报试验。研究发现，台风“灿鸿”（1509）的观测敏感区主要位于台风中心的东北侧及东南侧。同化敏感区内模拟观测资料比同化常规观测资料能更好地改善分析质量和高度、台风路径的预报质量，但对降水的预报改善较弱。     

内蒙古区域数值预报对探空和地面观测资料的敏感性试验研究

基于内蒙古睿图预报系统的低分辨率版本和WRFDA-FSO诊断工具,评估2021年7月现有探空和地面观测对内蒙古睿图预报系统预报的影响。该方法计算代价相对低廉,并允许根据观测变量、观测类型、气压层次、地理区域等观测的子集对观测影响进行划分。代价函数为以干总能量为度量的背景场和分析场的预报误差之间的差异。结果表明:观测影响的总体总和为负,观测对预报起正贡献作用。对12 h预报误差减小贡献最大的观测来自探空观测的动力变量(U、V风分量)。而单时次单位数量平均观测影响,探空观测的贡献约为地面观测的1/2。探空观测对12 h预报误差减小从近地面层至模式层顶均保持正贡献作用,并在对流层中低层和对流层高空急流层存在两个极大值区域;地面观测在850 hPa以下低层正贡献占比明显。探空观测在被同化系统同化时均总体具有有利的影响,也反映出探空观测数据稳定、质量较高的特征;地面观测对12 h预报误差减小起正贡献作用次数最多的区域在河套地区尤为显著。同时,探讨了需进一步提高地面观测资料同化率的问题。     

基于CUACE系统沈阳地区春季空气质量预报的校验及修正

本文基于CUACE系统,利用2015年4—5月沈阳市大气环境观测数据对沈阳地区春季空气质量的预报效果进行了校验和修正。结果表明:CUACE模式对6种污染物(PM10、PM2.5、NO2、O3、SO2和CO)质量浓度的预报值普遍小于观测值,对PM10浓度的预报存在严重低估。CUACE模式预报的沈阳地区春季日首要污染物多为PM2.5,而观测表明沈阳地区春季PM10和PM2.5为日首要污染物的日数相当。同时,CUACE模式预报的空气污染等级与实际观测的空气污染等级相比存在较高的等级偏差率。利用污染物观测浓度和预报浓度之间的线性拟合公式修正CUACE模式的预报结果,修正后首要污染物的预报结果与实际观测结果基本吻合,同时空气污染等级的预报准确率也明显提高,提高幅度为50.0%—80.0%。     

暴雨集合预报-观测概率匹配订正法在四川盆地的应用研究

利用2008—2011年6—8月中国气象局T213全球集合预报24—240 h降水预报资料和四川盆地观测降水资料,提出四川盆地暴雨集合预报-观测概率匹配订正法。该方法将集合预报降水累积概率分布与观测降水累积概率分布进行概率匹配,对降水量为50 mm的集合预报平均值进行订正,获得暴雨预报订正值(A Calibrated Heavy Rainfall forecast value),累积降水概率分布拟合函数采用Gamma函数。选取2013年6月28日—7月10日进行独立样本暴雨预报试验,分析四川盆地暴雨预报订正值分布特征和订正前后降水检验评分变化,讨论该方法存在的若干局限性。结果显示:T213集合预报对四川盆地降水预报存在预报量较观测量级小、模式预报时效越长降水预报越弱等系统性偏差,暴雨集合预报-观测概率匹配订正值普遍小于50 mm,且随预报时效延长而逐渐减小,有效地订正了T213暴雨集合预报系统性误差;暴雨集合预报-观测概率匹配订正法对"有或无暴雨"二分类暴雨预报改善较明显,ETs评分获得提高,且漏报率和空报率有所降低。     

应用奇异向量方法的适应性观测实例研究

近年来,通过适应性观测技术来减小预报误差已成为国际上数值预报中的一项关键技术,然而实施适应性观测对减小预报误差的影响评估是一个需要深入讨论的问题。文中利用奇异向量方法以2007年3月4日东北地区暴风雪天气过程为研究对象,考察了预报误差对不同观测区域观测资料的敏感性,在确定能量范数的基础上,分析了奇异向量的水平分和特征和垂直分布特征,利用奇异向量的空间结构确定了敏感区域。通过伪逆初始扰动场作为分析误差,研究验证区域的预报误差对不同区域增加观测的敏感性,试验结果表明,在敏感区域内进行补充观测来改善分析误差,能够最有效地提高验证区域内的预报水平;而减小非敏感区域内的分析误差对减小预报误差的贡献相对较小。这些结果表明,利用奇异向量法定义敏感区进行适应性观测,能够和有限的观测资源和计算资源的条件下,最大程度地减小验证区域的预报误差,从而达到提高验证区域预报准确率的目的。     

基于GFS产品和卡尔曼滤波的嘉兴市温度客观预报

利用NCEP提供的高时空分辨率的GFS（Global Forecast System）数值预报产品和当地地面观测气温资料,经SPSS（Statistical Product and Service Solution）逐步回归分析,建立了嘉兴市24h和48h日平均气温、最高气温、最低气温初始预报方程,采用卡尔曼滤波方法进行以上6项目的逐日滚动预报。对最近2年来的预报结果检验表明：平均气温的预报效果最佳,最低气温次之,最高气温的准确率相对最低;随着时效增长,误差增大;不同季节,参考价值高的项目各不相同,秋季的最高温度误差较小,而冬季则最低气温准确率最高。分析结果可以作为日常预报中一种有效的参考。     

观测误差对GRAPES区域集合预报影响的敏感性试验

通过设计3组不同的观测误差均方差,对2012年8月1日—29日进行了基于GRAPES-M EPS(Global/Regional Assimilation and Prediction System-Mesoscale Ensemble Prediction System)的集合预报敏感性试验,研究观测误差均方差对集合预报初始扰动场结构、扰动量及垂直扰动总能量发展的影响,评估集合预报结果的差异,并分析了一次典型的江淮流域强降水个例。结果显示,模式变量扰动结构和扰动振幅对观测误差均方差较敏感,较小的观测误差均方差使得温度和风等模式变量的初始扰动量增大,扰动总能量增长更快,降水集合预报效果更优。因此在GRAPES-MEPS中,可以考虑对观测误差均方差进行适当的扰动,以体现观测误差均方差的不确定性对集合预报的影响,提高GRAPES-MEPS的集合预报技巧。