广西地面气象要素场的基本结构及其演变的气候特征

本文揭示了我区地面气象要素场(降水和温度)的基本结构,指出地面气象要素场可以分解为基本部分、扰动部分以及噪音部分,并阐明了各个部分季节演变的气候规律。在此基础上,进一步探讨根据气象要素序列本身的演变来进行中长期预报的可能性。这些分析对于建立我区气象要素水平分布场的预报模式是有参考价值的。     

探空加密观测资料对西南地区数值预报的影响分析

应用2013年6月逐日全国探空气象加密观测资料和常规观测资料,WRF模式模拟资料,西南地区地面自动站资料等,采用数值模拟、统计方法和天气学方法,分析了探空气象加密观测资料对数值模拟效果的影响。研究得到:(1)探空资料同化,总体上提高了降水的TS评分值,一定程度降低了降水预报空报率,提高了中雨和大雨的6h累积降水预报准确率。(2)探空资料同化主要使降水区上空位势高度增加,气旋环流减弱,从而影响降水落区和降水强度。(3)探空资料同化减小气象要素分析场和预报场的均方根误差,对高空要素预报的改进在前24h较明显,尤其是前6h,对地面气象要素预报在整个积分时段内总体呈现正效果作用。     

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。     

用传真预报图作MOS预报

MOS(模斯)预报即模式输出统计预报,是一种动力-统计学预报方法。它将数值预报模式输出的资料样本和某一气象要素的观测资料样本用各种统计技术推导出预报方程,然后用数值预报的结果作预报因子,进行气象要素预报。就当前国内外预报技术水平来说,它是将大尺度数值预报转化为局地要素预报的较有效的一种预报方法。它考虑了数值预报的偏差,以及地方性气候特点,而且对模式的更替也不太敏感。它可以吸取一些数值预报的物理量场作为预报因子,许多国家(如美国、日本等)近几年都已把它投入业务使用,用它来为地方台站提供“指导预报”,我国在这方面也有类似的研究。随着传真机的普遍使用,县站也有条件利用气象中心发布的数值预报资料来作局地天气预报,这促使县站预报在自身的现代化进程中逐步地向客观化、定量化迈进。1981年我站开始接收日本     

黄淮平原农业干旱预警系统研究

采用区域气候模式与土壤水分模型相结合的技术,建立黄淮平原农业干旱预警系统。系统的气候模式采用NCAR的区域气候模式(RegCM2),为土壤水分模型提供所需的气象要素场数值预报。土壤水分模型采用适合于黄淮平原冬小麦、夏玉米等作物的土壤水分平衡方程。试运行结果表明,利用区域气候模式和土壤水分模型构建的区域性土壤水分模型,土壤水分预报的平均相对误差在15%以下,可以较好地模拟出土壤水分变化和干旱分布状况,可用于土壤水分预报和干旱监测。     

T_42中期数值预报和T_21 6-10天延伸预报的统计检验

本文采用数值预报标准化统计检验方法,对1992年3-4月T_(42)500hPa72~b-120~b高度预报场以及在T_(42)资料的基础上,运用T_(21)模式制作的6-10天延伸预报500hPa高度场进行了检验,结果表明,T_(42)模式的精度虽然与欧洲中心的模式精度相比有一段距离,但T_(42)的预报能力业已达到较高水平;T_(21)模式第10天预报的趋势相关系数还可达0.6以上,即对中期预报具有可参考价值.     

支持向量机非线性回归方法的气象要素预报

该文介绍了基于基本的支持向量机非线性回归方法,该方法具有解决非线性问题的能力,在数值预报解释应用技术中,对某些预报量与预报因子之间相关性不显著的要素,如风、比湿等,采用支持向量机非线性回归技术较多元回归的MOS方法更具优势;利用北京市气象局中尺度业务模式 (MM5V3) 的12:00(世界时) 起始数值预报产品和观测资料,制作北京15个奥运场馆站点6~48 h逐3 h的气象要素释用产品。对比MM5V3模式,从均方根误差的平均减小率来看,2 m温度减小12.1%,10 m风u分量减小43.3%,10 m风v分量减小53.4%,2 m比湿减小38.2%。与同期的MOS方法预报结果相比,整体预报效果SVM略优于MOS。由此可见,支持向量机非线性回归方法解决与预报因子之间非线性相关的气象要素较好,具有较高的预报优势。     

基于大尺度模式产品的误差订正与统计降尺度气象要素预报技术

应用自适应卡尔曼滤波方法,对大尺度模式要素预报进行误差订正和降尺度精细化气象要素预报。并通过对订正系数科学选取的研究,改进了滤波方法的应用效果。通过对大尺度模式系统进行误差订正,改善了大尺度模式预报的准确率,提高了模式要素,如2 m温度、10 m风等预报的精度,并基于改善了的大尺度模式预报场和高分辨率观测场,生成降尺度函数,得到高精度的气象要素预报产品,为精细化气象要素预报服务提供了有效的方法。     

东北夏季月气温数值产品释用预报方法

采用对站点气象要素场EOF(自然正交函数)展开，预报几个主要特征向量时间系数的思路，对国家气候中心的T63动力延伸预报产品解释应用，制作东北夏季定点、定量月气温预报。根据EOF展开的空间特征向量分布特征，分别对反映测站上空高度数值大小与长波系统强弱的高度距平、地转涡度等预报因子进行处理，进而建立预报模型。     

下投式探空资料对Debby飓风路径预报影响的数值试验

在飓风路径的数值预报中，对于初始场的要求很高，然而，由于初始资料的缺乏，经常导致路径预报的误差较大，尤其是当飓风处于远离陆地的海上时，这种误差更大，通过利用UM模式在Debby飓风活动期间，对下投式探空仪所获取探空资料，采用不同使用方案的三个时次共计10次数值试验的结论分析，给出一些有意义的 结论，即非实时资料对实时资料的有效补充，能够提高飓风路径预报精度，而在众多气象要素场中，风场和湿度场对飓风路径预报的影响更大。     

非静力、完全弹性二维中尺度模式的建立及数值试验研究

建立了一个非静力、安全弹性的二维中～β(γ)尺度数值模式。该模式对海风环流的模拟,验证了此模式对中尺度环流的模拟能力。利用该模式模拟了重庆地区复杂下垫面边界层气象要素场,探讨了地形、水陆分布、城市热岛及其相互作用,对边界层气象要素场分布的影响。     

龙川县气温预报方法的建立与应用

利用龙川站2008-2012年地面观测资料、欧洲中心数值预报产品,采用常规统计预报方法（逐步回归）,将最高（低）气温实况作为预报对象,把可能影响气温变化的气象要素作为预报因子,分月建立未来24～ 72 h最高（低）气温的MOS预报方程,通过对2013年全年的检验预报表明：未来24～72 h最高（低）气温预报平均绝对误差均在2.0℃以内.     

基于GFS预报资料的强对流相似预报研究

本文基于数值模式预报发展了强对流相似预报方法。该方法采用对流参数作为相似预报量,对比当前预报与历史预报的相似物理量场挑选与当前预报最相似的时刻,并利用这些时刻对应的强对流观测权重叠加作为当前预报时刻的强对流预报。以NCEP/GFS预报场资料,对该方法的有效性进行了检验。检验结果表明,该方法对中国地区的强对流有良好预报效果。作为数值预报的有效补充,该方法具有以下几点优势:简便易实现,具有很高的可移植性:以对流参数作为相似预报量,充分利用了模式对温,压,湿,风等基本气象要素预报比较准确的优势;有效避免了对流参数进行强对流预报时的临界值选取问题,考虑了强对流发生的地域性,气候性特点。     

基于GFS预报资料的强对流相似预报研究（英文）

本文基于数值模式预报发展了强对流相似预报方法。该方法采用对流参数作为相似预报量,对比当前预报与历史预报的相似物理量场挑选与当前预报最相似的时刻,并利用这些时刻对应的强对流观测权重叠加作为当前预报时刻的强对流预报。以NCEP/GFS预报场资料,对该方法的有效性进行了检验。检验结果表明,该方法对中国地区的强对流有良好预报效果。作为数值预报的有效补充,该方法具有以下几点优势:简便易实现,具有很高的可移植性:以对流参数作为相似预报量,充分利用了模式对温,压,湿,风等基本气象要素预报比较准确的优势;有效避免了对流参数进行强对流预报时的临界值选取问题,考虑了强对流发生的地域性,气候性特点。     

场变量在汛期分县降水预报中的应用

选取MICAPS平台下的高空和地面实时资料以及T106数值产品资料，用切比雪夫展开式展开了T106数值预报产品的气象要素场的权重系数物理意义作为天气分型的依据，求T106预报产品与典型历史气象要素场（根据T106历史资料和降水实况确定的气象要素场）两切比雪夫展开式权重系数之间的相似距离，结合当地的适用因子作经验完全预报。     

通用客观预报工具设计

通用客观预报工具设计是根据预报人员在制作预报过程中的基本经验为基础,借用逐步回归的数学方法,从Micaps系统中提取上游气象要素实况、数值预报产品和预报站点的天气实况等气象要素作为样本序列,建立预报回归方程,从而作出预报站点的客观天气预报产品,作为预报业务的初始天气预报的程序实现.它具有时间、空间、各气象要素预报的通用性、自动化.     

上海区域数值预报模式集合预报系统的建立与试验

以目前运行的上海区域业务数值预报模式为基础,从预报模式的不确定性出发构造8个预报成员,建立了上海区域数值预报模式集合预报系统的初步模型,并对2004年夏季进行了逐日48 h预报试验。结果表明:集合平均对华东地区城市降水、温度、海平面气压等气象要素的总体预报能力与分辨率高3倍的业务模式相当,其中对雨量较大降水、最低温度、海平面气压(0~24 h)的预报效果好于业务模式;集合预报还能提供客观化、定量化的降水概率预报,对降水的发生、尤其是特大降水的发生有着很好的提示作用。     

用天气分析方法客观选取因子

本文通过对数值预报图中有限区域网格点各气象要素场资料的分析,找出本站产生降水天气的共性特征,选取具有天气学意义的网格点中各气象要素指标作为因子,用统计学方法建立MOS预报方程。     

美国国家天气局预报质量的趋势

本文描述了美国国家天气局(NWS)1967-1985年预报质量趋势的研究结果。主要针对降水概率预报和最高最低温度预报。从诸方面考察了数值-统计预报模式作出的客观预报和NWS预报员做出的主观预报的趋势。除了气象要素、预报类型和验证方法外,还按季节(冷和暖)、提前时间(三或四个时段)以及NWS划分的区域(四个区域和它们的组合)区分预报结果。在国家级预报中,这三种气象要素的预报几乎在所有层次上质量都表现出明显的正趋势。只是最低温度预报对这个一般结果说是例外,主要是对60小时的提前预报。国家级趋势一般是客观预报比主观预报明显,冷季比暖季明显。至于地区级,预报质量趋势几乎都是正的,而且对大多数个例,在统计上是显著的。然而,发展趋势不明显的情况出现于区域级比出现于国家级更频繁。表现为正趋势的结果说明气象要素天气预报的现有水平明显地高于15-20年前的水平。     

东北夏季月气温数值产品释用预报方法

采用对站点气象要素场EOF自然正交函数 )展开 ,预报几个主要特征向量时间系数的思路 ,对国家气候中心的T63动力延伸预报产品解释应用 ,制作东北夏季定点、定量月气温预报。根据EOF展开的空间特征向量分布特征 ,分别对反映测站上空高度数值大小与长波系统强弱的高度距平、地转涡度等预报因子进行处理 ,进而建立预报模型。