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。     

主客观天气预报质量对比分析

对2001年4~12月5种信息源广州市区的天气预报进行预报质量检验，预报时效为24、48、72 h；检验要素针对降水、温度。对降水预报进行一般晴雨、暴雨业务评分和Ts评分；对温度预报进行方差、分级等统计检验。对预报员和模式预报产品的预报质量进行对比分析，结果表明对于一般性晴雨天气预报，热带所中尺度模式的预报质量普遍较好，并且具有良好的稳定性，预报员的24 h预报质量与模式的预报质量相当，48~72 h预报总体而言，模式预报明显优于其它预报方法；各种方法对暴雨的预报能力偏低；Ts评分表明模式对有、无降水的预报能力较强；对于温度预报，总体上，预报员的预报准确率最好，热带所中尺度模式的温度预报存在系统误差，预报普遍比实况偏低；对于降水和温度，各种预报方法质量均随预报时效的增长而下降，且最高温度的预报误差总比最低温度的预报误差大。     

T213数值预报释用技术的研究

通过对T213数值预报产品的分析,结合实时探测资料、当地气象台站的地面观测信息和预报员经验,建立了陕西省T213数值释用平台。包括:短期(0～48h)分县要素预报系统;中期(3～7d)分县降水预报系统;夏季短期大降水相似预报系统。     

基于MM5模式的站点降水预报释用方法研究

对MM5模式输出产品解释应用，建立县级站点定量降水MOS预报模型。方案为将影响辽宁降水的天气模型归纳为动力诊断模型，从中构造出多个能够较全面反映降水模型特征的综合物理因子；根据站点降水的气候分布特征，对偏态分布的降水量进行正态化处理，处理方案为首先将降水量划分为有雨和无雨两档，然后对有雨样本进行分级、开4次方处理，经分析对比降水量经过正态化处理后建立的预报模型优于未经处理的模型。运用统计方法建立站点降水预报模型，该模型分为晴雨预报模块和雨量预报模块。通过2001和2002年夏季业务试运行表明，该模型对降水有较强的预报能力，较原模式预报水平有一定改进。     

杭州春季三、四月份地方MOS短期晴雨预报

随着数值天气预报的发展,投入日常气象业务的各类数值形势预告图逐渐增多。如阿应用这些图表,将数值预报的产品与预报员经验及本地的最新实况资料及气候特点结合起来做出本地的具体要素预报,实现由经验的定性预报转变为客观的定量预报,是目前预报改革所迫切需要解决的课题。本文通过对日本传真图及天气实况图的0,1化数据处理,将多个预报因子与天气实况因子相结合,用逐步回归的统计方法,作三、四月第一时段(20时—08时)短期晴雨预报,就是这方面的一个探索。     

降水落区多模式超级集合预报系统

利用多个数值模式的雨量预报集合为站点雨量预报初值,遵循预报员对降水预报分析的思路,将其以系统、能量、水汽、地形等因子对降水所作的定性预报分析结论转换为因子信度,利用因子信度对站点雨量预报初值作增减的强迫运算,并将地面站点上的相关要素转换为强迫系数,再次对站点雨量预报值作增减的强迫运算,由此得出包含多模式集合预报值、人对诸多定性因子分析信息、站点地面要素差异等综合因素的站点雨量定时定量预报值,从而实现降水客观、定点、定量预报.     

降水落区多模式超级集合预报系统

利用多个数值模式的雨量预报集合为站点雨量预报初值，遵循预报员对降水预报分析的思路，将其以系统、能量、水汽、地形等因子对降水所作的定性预报分析结论转换为因子信度，利用因子信度对站点雨量预报初值作增减的强迫运算，并将地面站点上的相关要素转换为强迫系数，再次对站点雨量预报值作增减的强迫运算，由此得出包含多模式集合预报值、人对诸多定性因子分析信息、站点地面要素差异等综合因素的站点雨量定时定量预报值，从而实现降水客观、定点、定量预报。     

2019年第一季度广东省天气预报检验评估

2019年第1季度广东省24h晴雨预报准确率为81.0%,日最高、最低温度预报平均绝对误差分别为1.84、1.26℃。降水评估结果发现主观预报对晴雨、小雨和中雨量级的预报均对客观模式有较好的订正能力,对大雨和暴雨以上降水预报仍存在一定的空漏报。温度评估结果显示主客观预报对冷空气温度变化趋势均有很强预报能力,预报员对模式最高、最低气温订正有明显正技巧。     

基于ECMWF模式的定量降水客观订正方法

基于ECMWF高分辨率数值模式物理量诊断产品,利用逻辑回归法开展江西定量降水客观预报试验,并进行检验和改进。结果表明:(1)初始方案中直接提取预报因子单站建模所得到的预报结果较数值模式原始输出降水改进效果有限,但在经过降水分区优化、多倍数暴雨样本扩充、本地气候频率降水订正等改进步骤后,各等级降水预报均较初始方案TS有不同程度的提高。(2)2018年降水试验结果表明,改进方案的晴雨、各等级降水预报TS均高于EC模式降水和预报员,其中大雨、暴雨以上量级相对数值模式以及预报员的订正提高率达到1/4～1倍。(3)本方案预报产品对强天气尺度强迫下、落区相对集中的暴雨天气有较好的识别能力;而在暖区暴雨、盛夏副热带高压边缘暴雨、高架对流等强降水落区分散且范围较小的情况下,或是当模式对天气形势、主雨带预报有明显系统性偏差时,无法有明显改进。     

用距离预报方法建立分县客观预报模型

根据ECMWF的变温资料建立了气温预报的拟合率较高的多元回归方程。以14时地面要素资料和高空要素场为基础，用欧氏距离选取最相似的前10个历史样本，用ECMWF数值预报产品，选取90％以上拟合率的数值预报因子建立了晴雨判别模型，试报效果较好。     

用距离预报方法建立分县客观预报模型

根据ECMWF的变温资料建立了气温预报的拟合率较高的多元回归方程.以14时地面要素资料和高空要素场为基础,用欧氏距离选取最相似的前10个历史样本,用ECM-WF数值预报产品,选取90%以上拟合率的数值预报因子建立了晴雨判别模型,试报效果较好.     

基于交叉验证技术的KNN方法在降水预报中的试验

利用2003—2005年4—9月国家气象中心T213的数值预报产品,通过动力诊断,从大量数值预报因子中提取不同层次、不同时效与降水关系较好的多个因子,使用K最邻近域（KNN）方法,制作不同代表站点的晴雨预报和大于或等于10 mm的降水预报试验。在搜索K邻近域的过程中,考虑天气事件出现的概率不同,而分别求取有天气事件的正样本K+值和无天气事件的负样本K-值,使该方法选择的最邻近域中的K值取得更为合理。利用交叉验证的方法,对历史资料依次选取部分样本作为预报测试集,通过预测结果的检验评分,选取获得最大准确率和最大概括率的K+和K-作为最佳邻近域的组合。确定了最优K值后,反算历史样本,通过比较,得到某站出现降水天气事件的预报判别值,在一定程度上减少了预报的空报率。经过对2006年4—9月的预报试验,改进后的KNN方法使24,48 h的晴雨预报和大于或等于10 mm降水预报的TS评分大多数高于未改进前的,也高于T213模式本身的降水预报和MOS方法动力统计释用的降水预报,特别是克服了模式降水预报和MOS方法预报中空报率较高的现象,达到了较好的预报效果。     

台风移动的分型统计预报方法

一、前言 近年来,用逐步回归的统计预报方法作台风路径的短期预报,已成为许多气象台预报业务中常用的工具之一,这个方法结合了预报员们的实践经验,经两年的使用结果证明是有一定参考价值的。目前的改进主要采取以下几个途径:(1)提高预报因子的质量,着重在各个因子的天气意义方面和台风移动之间相关性的提高。(2)对统计样本先作天气     

人机交互系统应用于南宁地区冬半年降水预报

利用T63数值产品，用动力统计模型组合因子，建立南宁地区降水的统计预报方程。再选取日本数值预报产品02的24小时预报结果和预报员的经验预报结果，三者结合建立综合预报模型，该方法克服了单一预报方法的缺陷，提高了预报准确率，是一个值得试验的方法。具体作法：（1）本文读取T63产品0时效中南宁、贵阳、昆明、南昌、海口五个站共120个预报因子建立数据库，输入11、12月南宁市降水资料作为预报童。〔2）首先利用相关分析方法初选出48个基本因子，相关系数取0．4。（3）然后用逐步判别方法对48个基本因子进行选取或剔除，得14个因子。”…     

华北汛期降水多因子相似订正方案与预报试验

本文基于动力—相似预报的基本原理, 在已初步建立的华北汛期降水模式的动态最优多因子组合相似订正方案工作基础上, 研究前期关键因子之间的相互配置对夏季降水的影响, 挑选关键的大气环流预报因子。根据预报年前期气候因子的异常状况, 通过EOF压缩自由度进行相似年选取, 进一步构建了基于前期异常信号的汛期降水相似订正预报方案。研究发现, 预报年前期大气环流中异常因子个数的偏多或偏少与该年华北降水的多寡呈现较好的对应关系, 并以异常因子的个数状况作为判断该年是否为异常年的标准, 将异常多因子方案与动态最优多因子方案相结合, 建立模式误差相似订正的多因子综合预报方案。通过诊断分析发现, 该方案对降水异常年有着较好的针对性。2003～2009年7年的独立样本回报结果表明: 该方法进一步提高了模式对华北汛期降水的预报能力, 将华北汛期降水预报的距平相关系数 (ACC) 平均分从系统订正结果的0.38提高至0.61, 具有良好的业务应用前景。     

试用“MOS”方法做6月逐日晴雨预报

采用MOS方法制做荷泽地区6月份36小时晴雨预报的基本方法是:根据天气学原理结合本地区降水的天气模型,有针对性的选择相关较好的预报因子;对其因子进行聚类分析或制定模糊贴近函数,最后对它们进行数学处理,建立预报方程,做36小时内晴雨预报。     

贵州省气象台长期天气预报业务系统

贵州省气象台长期天气预报业务系统，是一套用于贵州省长期天气预报业务工作的微机自动化系统．本系统基于目前长期预报中较成熟的相关统计学方法，建立各项预报项目的因子库，以因子相关预报为主要手段．系统根据省气象台长期预报实际工作需要，集业务工作的各个环节、方法及步骤于一体，包括资料管理、因子库管理、业务预报三个模块，形成一个完整的体系，实现了长期天气预报的自动化、客观化和定量化。系统的使用减少了预报员的手工和重复劳动，使之有更多的时间和精力进抒分析、判断、综合，从而提高对长期天气过程的认识和预报水平．     

基于MM5模式的站点暴雨预报方法研究

基于对MM5模式输出产品的解释应用,建立了站点定量的暴雨MOS预报方法。从临沂中尺度数值预报模式产品中挑选x1（模式预报降水）,…,x12（沙氏指数）等12个模式产品和物理诊断因子为基本可能预报因子,又添加它们自身的非线性型xi^2xi^3,xi^1/2,1nxi,e^xi（i=1,…,12）和各因子间非线性交互作xixj（i=1,…,11,j=i＋1,…,12）型的126个可能预报因子。用非线性逐步判别做晴、雨二级判别,然后对雨型样本做逐步回归,得到暴雨的MOS预报方法。检验结果表明：该模型对暴雨有较强的预报能力,可应用于实际预报业务中。     

长江三峡大江截流期四川盆地短期天气预报业务系统

本系统针对冬半年四川盆地内出现的降水天气过程，将模糊数学、天气动力学、计算机技术和预报员经验有机地结合起来，形成了一种贴近于预报员思维方法的模糊匹配方式，建立了一套短期天气预报系统．在1996年10月至1997年4月业务试运行中，系统稳定，预报准确率高，效果良好。