暴雨数值预报中的初值试验

本文介绍使用五层原始方程有限区域降水预报模式进行汛期暴雨数值预报试验时,引进的新的初值方案。给出了用新初值方案计算的个例和1986年汛期实际预报试验的结果。与其它方案计算结果的比较表明,认真改进初值有助于改进暴雨预报,新的初值方案可以满足暴雨预报业务试验的要求。     

一个η坐标有限区域数值预报模式对1993年中国汛期降水的实时预报试验

本文通过展示一个有限区域数值预报模式对1993年中国汛期降水的实时预报试验结果，介绍一个能考虑我国复杂地形的，适合于我国计算机条件的，对我国夏季降水有相当预报能力的η坐标的有限区域数值预报模式。从6月中旬到8月下旬，连续50多天实时降水预报试验的TS(Threat Score)技术评分(模式范围)平均为:雨区范围(24小时降水大于1mm)预报的TS值为50.2%；24小时降水大于10mm和25mm的TS值分别为28.1%和17.3%。优于国内有些已用于业务预报的有限区域数值预报模式的预报结果。模式对1993年梅雨、川西暴雨和华北暴雨都有很好的预报。     

华北区域暴雨数值预报模式实时资料自动处理与客观分析

一、前言 1986年,中央气象台与中国科学院大气所合作,开展华北区域暴雨数值预报实验工作。原模式对资料处理部分,是将由人工收集来的气象电报,按所需要的测站、要素、层次抄下来,再输入计算机。为了使华北区域暴雨数值预报模式投入业务使用,为预报员在天气会商中及时、准确地提供数值预报产品,我们研制了实时气象资料自动化处理系统,并把它与客观分析联结,基本作到了     

国家气象中心数值预报业务的进展

在最近的１５年中，国家气象中心的数值预报业务高速度发展，预报模式从北半球模式发展为全球谱模式，并配套建立了资料同化系统和用于降水预报的有限区预报模式，暴雨和台风预报模式正在研制中。目前数值预报时效已延至７天，Ｔ６３９３丙上时的预报水平已优于的数值预报产品的应用技术在不断改进，最高（低）气温下两天ＭＯＳ预报精度已接近预报员制作的综合预报结果。     

一次华南暴雨过程的数值模拟和试验

本文利用有限区域数值预报模式MM4对一次华南暴雨过程进行了数值模拟和试验.用该模式预报的形势场与实况较一致,预报的暴雨强度、位置也与实况相近.此外由控制试验和敏感性试验可知,该暴雨强度对地形、辐射和下垫面过程比较敏感.     

“6.28”、“8.18”四川盆地暴雨过程的数值预报

疚难∪?001年6月28日四川盆地的首次暴雨过程和8月18日四川盆地的区域暴雨过程,比较了成都区域中心η模式和国家气象中心的HLAFS模式对其降水预报,表明数值模式对此降水过程有一定的预报能力,特别是区域η模式,无论在降水强度和落区上都较HLAFS模式预报要好.     

LASG η坐标有限区域数值预报模式对一次登陆台风特大暴雨的数值试验

本文用LASG η坐标有限区域数值预报模式，对1975年8月河南地区登陆台风特大暴雨进行了数值试验。这次暴雨有很强的局地性，主要表现在水文站的雨量极值远超过气象站的最大雨量值，为3～16倍。一般有限区域数值预报模式预报的雨量都比气象站的最大雨量值小。与水文站的雨量极值相差更远。LASG_η坐标有限区域数值预报模式考虑了我国复杂的地形作用，具有能量和质量守恒的动力框架，考虑了与降水有关的主要物理过程。用该模式对著名的“75·8”特大暴雨5～7日3天3次暴雨作了24小时数值试验，取得了较好的预报结果:其预报最大雨量为气象站的最大雨量值的1～5倍，达水文站的雨量极值的34%～49%，为模式网格面积平均的最大深度的54%～98%。预报最大雨量中心位置偏离气象站雨量中心的距离约为0.67～1.47个网格距，偏离雨量极值的水文站的距离为0.23～1.07个网格距。这3次特大暴雨的强度、位置和其变化趋势的预报都与实况相近。同时，模式对暴雨系统和大尺度形势的预报也都与实况基本一致。该模式之所以对这种局地性很强的突发性特大暴雨有较好的预报能力，是由于它有较强的地形处理能力。还有，由控制试验和4种地形敏感性试验的结果可见，山脉的相对高度和陡峭程度，以及山脉与暴雨系统的相对位置等对暴雨的强度是非常敏感的，对地形稍有改变，其暴雨强度将减少3/4以上。这次数值试验为今后提高登陆台风特大暴雨预报水平，以及用数值模式探讨登陆台风造成的特大暴雨的物理机制，提供了良好的条件。     

用动力相似方法预报广东省区域暴雨试验

应实际业务预报需要，利用最新43年欧洲中期数值预报中心（ECMWF）逐日再分析资料，采用多种动力相似方法研究了广东省短期区域暴雨预报，发现了预报员预报经验成长曲线模式，找到了影响暴雨预报的决定性因子850hPa风场，证明了双时次相似的优越性，并研制了广东短期区域暴雨预报的动力相似法，预报评分明显高于业务平均水平。该方法的应用软件实现了短期区域暴雨的自动、客观、定时、定点、定量预报，目前已经投入业务使用。     

“6．28”、“8．18”四川盆地暴雨过程的数值预报

本文选取2001年6月28日四川盆地的首次暴雨过程和8月18日四川盆地的区域暴雨过程，比较了成都区域中心η模式和国家气象中心的HLAFS模式对其降水预报，表明数值模式对此降水过程有一定的预报能力，特别是区域η模式，无论在降水强度和落区上都较HLAFS模式预报要好。     

基于集合预报产品的四川暴雨预警指数研究

基于2005~2007年汛期成都区域气象中心的中尺度区域集合预报产品和德国、日本数值预报模式的降水产品,针对四川暴雨构建样本资料,采用支持向量机方法(Support Vector Machines,简称SVM)建立暴雨预警模型,开展暴雨预警预报试验,并将建立的模型应用于2008年汛期四川省逐日暴雨有无预报。检验结果表明,基于区域中尺度集合预报产品建立的SVM暴雨预警模型,对暴雨定点预报有较强的指示作用,暴雨预警指数为0.2。      

基于人工神经网络的暴雨预报方法探讨

探讨了基于人工神经网络模型的暴雨预报方法。该方法仿预报员的暴雨预报思路，在动力模式的降水预报产品、环流形势场和暴雨落区之间通过人工神经网络建立非线性的统计预报模型，该模型的输入是动力模式的降水预报和初始环流形势场的扩展正交分解主成份分量，输出是预报区域的暴雨落区预报。2000年的汛期试验表明该客观预报方法可明显改进数值预报模式的暴雨落区预报，因此可望在业务预报中有较好的应用前景。     

聚类分析在数值产品统计释用技术研究中的应用

选用中国数值模式输出产品山西夏季降水资料。省级实时资料库资料与山西夏季降水资料、采用聚类分析方法进行对比试验,研究山西夏季暴雨的形势场特征和预报问题,并自行设计制作了“聚类分析数值产品机选相似暴雨预报系统”,经１９９６年６－８月和１９９７年６－８月逐日预报检验,结果令人满意。     

日本数值产品对丹东暴雨预报的天气学检验与误差分析

使用2001年7月—2010年8月日本数值模式传真图资料,以辽宁丹东为代表站点,采用统计学与天气学检验相结合的方法,对日本数值模式暴雨预报性能和误差进行检验和分析。同时,对日本数值模式高空环流形势、中低层影响系统及物理量场预报进行检验。结果表明：1）日本数值模式对暴雨预报的TS评分为21.8%,具有一定预报能力;预报正...     

试用MOS方法作我省7-8月降水量级预报

一、前言 本文利用1980-1982年7-8月日本传真图的数值预报资料,建立“逐步回归”的mos预报方程,作我省五个区域的降水量级预报。同时,归纳了我省7-8月大一暴雨数值预报模式。在mos预报方程的基础上,结合数值预报模式和天气学统计、湿斜压大气等方法,经过今年 7-8月的业务使用,效果良好。具有一定的使用价值。     

MM4数值模式在贵州“95”初夏暴雨预报中的应用

本文以ＭＭ４中尺度数值模式为基础，在微机上建立了能满足实时业务需要的贵州区域暴雨预报系统。该系统对原始资料进行预处理，模式计算，计算结果处理分析，图形显示来获得暴雨预报产品。通过对历史资料和实时资料的计算及５０个个例的分析，表明本系统在暴雨预报中的应用是成功的。     

密云水库流域性暴雨的短期预报方法研究

为了探索密云水库流域性暴雨的预报，着眼于影响暴雨的天气系统，从数值预报的解释应用入手，试验制作了密云水库流域性暴雨预报方法。通过整理1970-1993年24年间水库流域内20个水文站雨量资料，分析45个暴雨天气样本与历史天气形势和数值预报产品的关系，筛选出预报指标和预报因子，使用数值预报产品的解释应用方法，根据天气环流形势的分型，分别组建了6、7、8月每个月份的未来24小时暴雨天气预报方程。预报检验表明该预报方法是可信的，同时也表明客观划分环流型、筛选预报因子、恰当确定暴雨标准等是预报方法的关键。     

华北地区区域性暴雨综合预报技术

华北地区区域性暴雨综合预报技术是以ＨＬＡＦＳ数值降水预报产品为基础，以物理量诊断为主要依据，综合使用上卫星云图，常规气象资料和国内外数值预报产品等众多信息逐步订正，以人机结合方式制作华北地区区域性暴雨预报的技术。实验表明，该技术对华北暴雨有较好的判断和预报能力，其主要特点是；基本上模拟预报员的预报思维和业务流程制作暴雨预报１，系统分段执行，透明度大，便于改进，也有利于预报员了解暴发生发展的机理和规     

基于贝叶斯方法的四川暴雨集合概率预报产品释用

在贝叶斯概率决策理论的基础上,探索了一种提高四川暴雨预报准确率的方法,该方法利用四川境内1951—2004年147站暴雨的气候概率对西南区域中尺度集合预报模式提供的≥50mm集合降水概率预报产品进行了修正。从2008年6—9月的连续性预报试验结果来看:基于贝叶斯方法修正后的集合概率预报产品在一定程度上消除了空报,尽管相比于区域中尺度集合预报系统直接提供的暴雨概率预报产品实际提高暴雨准确率的效果不明显,但在如何有效地利用数值集合预报产品提高四川暴雨预报的准确率以及如何为预报员提供更有价值的暴雨预警决策方法上值得进一步探索。     

2016-2020年广东省定量降水预报检验评估

对2016-2020年全球模式ECMWF和区域模式GZ_GRAPES、基于模式的解释应用和广东省气象局发布的定量降水预报（QPF）进行检验和评估。结果表明:ECMWF和GZ_GRAPES模式对一般性降水预报技巧在逐年提升,对大雨或以上的降水预报技巧的提升缓慢。GZ_GRAPES对大雨以上降水的预报技巧和定量降水预报的精细时空分布均优于ECMWF,区域模式更易预报出中小尺度降水信息。分类暴雨评定表明,模式对台风暴雨预报最好、锋面暴雨次之、季风暴雨预报最差。模式的暴雨预报落区偏小、低估明显,预报员通过经验订正明显提升了暴雨预报评分,其中季风暴雨的订正量最大,但存在预报范围偏大、空报较高的问题。基于ECMWF集合预报的解释应用与预报员的定量降水预报能力相当,降水越强,解释应用技术的优势越明显,但对季风暴雨也存在严重低估或漏报。目前降水精细时空分布、季风暴雨、极端性暴雨等依然靠预报员的经验订正为主,随着集合预报模式和区域高分辨率模式能力的提升,将预报经验客观化并与数值预报解释应用技术结合是提升QPF的一个方向。      

大庆地区大—暴雨数值预报模式

为开展地市级精细化天气预报 ,在引进和试验的基础上 ,设计研制出了大庆地区 24～120h区域暴雨数值模式滚动预报业务系统 ,并于2003年7～8月进行模式试验。结果表明 :模式对 12～24h区域暴雨具有预报识别能力 ,48～120h具有指示意义。