天气系统预报效果的量化检验方法及应用

对中国天气过程进行了分类,并介绍了一种针对模式对于降水及各种天气系统预报效果的天气学检验方法,将此方法应用于AREM模式对2007年降水个例预报及2005—2007年汛期天气过程的批量预报检验,得出结论如下:(1)此天气学检验方法能够对各类天气系统及降水进行有效的检验,(2)对于中国典型高空槽类降水,AREM模式总体上对高空槽预报较为稳定、强度接近实况,对降水预报稳定性相对较差、强度偏弱,槽预报的较好(差)与降水预报的较好(差)不完全对应,(3)对于梅雨锋类降水,AREM模式对副高预报总体偏西、偏北、偏强,对高空槽、降水预报均总体偏弱,副高预报的较好(差)对应降水预报的较好(差)。     

风廓线雷达资料在3次气旋过程短临预报中的应用

利用2008年8月3次气旋过程中风廓线雷达测得的风数据,结合区域自动站数据和天气学理论,对气旋和高空槽天气系统的移动情况、气象要素变化和对短期或临近预报的指导作用进行了分析和总结。结果表明：可以根据风廓线图中风的演变情况,辅以区域自动站、天气图等资料,对气旋和高空槽天气系统所带来的降水、大风等天气发展趋势提供可靠的指示作用。从而为气旋、高空槽短时临近预报的精细化提供实况和理论上的支持,进而达到提高短时临近预报、特别是对危险天气的预报准确率。     

天气在线降水预报与日本传真图的对比检验

对近两年天气在线与日本传真图在潍坊本站降水短期预报中进行了评分检验，并针对主要天气系统考察分析了降水预报准确率。检验结果表明：2002年6月一2004年4月天气在线降水12—36小时预报的TS评分达到62.1％，与日本预报的63.5％非常接近，且同样表现出在夏半年质量较高、冬半年较低的特点；冷涡、地面气旋与倒槽造成的降水预报准确率明显低于日本，高空槽、切变线、副高边缘的降水预报准确率与日本接近。     

WRF模式对吉林省2009年东北冷涡降水的预报能力检验

本文以08-08时的降水为例,应用自动站逐时观测数据和相应的模式预报资料,从降水区域预报、24小时降水量级预报、过程降水预报等几个方面检验XVRF模式对2009年6月份的冷涡天气的降水预报效果。结果表明,WRF模式对东北冷涡降水的预报无论在降水区域预报、不同时段降水、不同量级降水的预报上都表现出了较好的预报能力,特别是24小时降水晴雨确率;此外,对于冷涡天气的降水过程预报也较好,突出表现在逐时预报的晴雨确率、降水过程的起始时间等方面。这些结果都体现了WRF模式具有很好的使用价值和应用前景。     

关于增加过程降水预报及评定的建议

1 24小时预报的不足 我们在预报业务中发现,天气系统侵入测站的时间较难把握,受地形影响推迟3～6小时是常事,一次暴雨天气过程开始于预报日20时前,延续至预报日次日的情况较为多见。明明是下了一场暴雨,分断统计的结果,两天都够不成重大降水,直接影响评分质量。2 过程降水有利于预报经验的积累 预报业务规定,凡是重大天气出现后,均要进行个例档案分析,目的是今后作预报时相似寻找历史资料,提高预报质量。由于分断统计的结果,尽管暴雨的出现已经给工     

2006年汛期北京地区中尺度数值业务降水预报检验

采用北京地区自动站逐小时观测降水资料对2006年汛期北京地区中尺度数值业务降水预报效果进行了客观检验,并针对2006年汛期的降水特点对模式的降水预报性能进行了初步的评估,着重对发生的28次降水过程按其主导的天气系统进行了分类,并对各个类型的降水预报进行了评分检验,根据检验结果分析了数值业务模式对于夏季不同天气系统导致的降水过程的预报能力,并且对不同分辨率的模式网格的预报性能进行了初步对比。     

“7.21” 暴雨过程动力因子分析和预报研究

针对2012年7月21～22日发生在我国华北地区的暴雨过程,利用美国全球预报系统资料对湿热力平流参数、对流涡度矢量的垂直分量、热力波作用密度、热力位涡波作用密度、热力位势散度波作用密度和湿斜压涡度等动力因子进行计算和诊断分析,结果表明,该暴雨过程是由高、低空急流、高空槽、副热带高压、冷锋和辐合切变线等多个天气系统共同作用造成的。降水区具有垂直上升运动强烈,垂直热量输送明显,湿等熵面向下伸展和水平风垂直切变显著等动、热力学特征。湿热力平流参数等动力因子综合反映了上述动、热力垂直结构特征,因而与6小时观测降水的发展移动有一定相关性。全球预报系统48小时预报的动力因子高值区在走向和落区上与6小时观测降水区比较接近,代表动力因子对降水落区有一定的指示意义。利用全球预报系统的预报场资料对动力因子暴雨预报方程进行计算,结果表明,在降水中心位置预报方面,动力因子降水预报比全球预报系统本身的降水预报更接近观测实况。ETS（Equitable Threat Score）评分计算表明,对于降水的早期预报,动力因子降水预报评分略高于全球预报系统本身的降水预报评分,说明动力因子暴雨预报方程有一定的降水预报能力,可以应用到实际天气业务预报中。     

“7.21”暴雨过程动力因子分析和预报研究

针对2012年7月21~22日发生在我国华北地区的暴雨过程,利用美国全球预报系统资料对湿热力平流参数、对流涡度矢量的垂直分量、热力波作用密度、热力位涡波作用密度、热力位势散度波作用密度和湿斜压涡度等动力因子进行计算和诊断分析,结果表明,该暴雨过程是由高、低空急流、高空槽、副热带高压、冷锋和辐合切变线等多个天气系统共同作用造成的。降水区具有垂直上升运动强烈,垂直热量输送明显,湿等熵面向下伸展和水平风垂直切变显著等动、热力学特征。湿热力平流参数等动力因子综合反映了上述动、热力垂直结构特征,因而与6小时观测降水的发展移动有一定相关性。全球预报系统48小时预报的动力因子高值区在走向和落区上与6小时观测降水区比较接近,代表动力因子对降水落区有一定的指示意义。利用全球预报系统的预报场资料对动力因子暴雨预报方程进行计算,结果表明,在降水中心位置预报方面,动力因子降水预报比全球预报系统本身的降水预报更接近观测实况。ETS(Equitable Threat Score)评分计算表明,对于降水的早期预报,动力因子降水预报评分略高于全球预报系统本身的降水预报评分,说明动力因子暴雨预报方程有一定的降水预报能力,可以应用到实际天气业务预报中。     

欧洲数值预报产品在夏季明显降水预报中的释用

利用1971～2000年6～8月份96～192小时欧洲数值预报产品的500hPa高度与吉林省6～8月份的明显降水天气进行了分析，找出了欧洲数值预报产品的500hPa高度与吉林省6～8月份明显降水天气的对应关系，建立了4种预报模型，分别是副高后部、高空槽、冷涡、台风等明显降水预报模型，对提高吉林省6～8月明显降水天气预报水平有一定的指导作用。     

集合预报对台风天鹅(2015)远距离暴雨的不确定性研究

2015年8月23—24日期间台风天鹅引发华东中部沿海地区出现暴雨或大暴雨天气。基于欧洲中期天气预报中心的集合预报分析导致此次远距离暴雨预报不确定的关键原因,并利用集合敏感性分析方法研究影响此次暴雨过程的主要天气系统的敏感区域,此外对暴雨发生发展的热动力机制展开探讨,主要结论包括:集合预报对此次台风天鹅引起的远距离暴雨的可预报性明显偏低,仅在暴雨发生前24 h才做出较大调整。在不同起报时次下,当台风路径的系统性偏差最小时,台风降水集合预报也最接近实况,但是进一步的分析表明,台风路径误差与降水量级之间的对应关系并不确定。不同雨量成员组间中低层环流场的对比分析表明:高空槽的预报差异是集合预报不确定的主要原因,高空槽东移加深有利于增加暴雨区的斜压不稳定,也有利于增强对流层低层的水汽输送急流带。500 hPa高度场的敏感性分析表明无论是初始场还是预报场,暴雨区平均降雨量均与高空槽的东移和加深显著相关,且随着预报时次的临近,显著相关区域向低槽下游明显扩大。此外还发现高空槽的东移有利于增强(减弱)暴雨区左(右)侧低层冷空气的强度,使得台风右侧更多暖湿气流向暴雨区输送。     

西南倒槽降水预报方法

春季西南倒槽是造成滕县降水的主要天气系统之一,约占本地春季降水过程的百分之八十以上。为着眼于解决西南倒槽降水24小时预报问题,试图采取天气系统与本站资料和指标站资料相结合、相关点聚和数理统计相结合的办法,运用二级分辨法建立一套春播期(4月)西南倒槽降水预报工具。     

呼伦贝尔市一次鄂霍次克海阻高影响下的降水天气过程分析

2011年7月24日—8月4日呼伦贝尔市出现了一次鄂霍次克海阻高影响下的降水天气过程,此次降水过程历时之久为历史罕见。文章通过分析降水过程天气尺度大环流背景影响下的中小尺度天气系统的活动,结合水汽通量散度、垂直速度、涡度等物理量场的分布,发现受鄂霍次克海阻塞高压的阻挡,高空槽稳定摆动且发展为低涡,为暴雨的反复出现提供了极有利的天气尺度环流条件。     

边界层风廓线雷达资料在北京夏季强降水天气分析中的应用

利用北京城区及周围3个站的Airda 3000边界层风廓线雷达提供的风廓线资料,详细分析了北京2005年8月3日的一次强降水天气过程.分析表明,降水前十几小时出现双层低空急流,急流层内结构复杂,呈现多中心结构.风廓线观测揭示,南高空槽和弱冷空气共同诱发产生的切变线低涡是产生此次暴雨天气的主要中尺度系统,暴雨系统有很复杂的垂直结构.强降水开始前数小时(夜间)城区地面风场辐合,在临近降水和降水开始时辐合(或切变)层向上发展,这一过程有利于降水的发展.     

烟台市暴雨过程的数值预报产品分析检验

分析了日本数值预报产品对2003年5—8月烟台市暴雨过程的预报结果，发现当其预报未来24小时有20mm以上降水时，烟台市未来24小时出现降水可能性较大，可结合天气在线、T213等数值预报产品进行综合判断未来是否有暴雨出现；当烟台市当天已有大的降水时，而数值预报未来24小时有19mm以上降水时，易出现虚假的暴雨预报；对暴雨落区的预报，要仔细分析大尺度环流特征和要素场，并结合预报员的经验进行综合分析。     

北涡南槽形势下的辽宁降水性质分析

2005年4月6日、19日辽宁省出现了两次降水天气过程.通过资料显示,这两场降水的影响系统,虽然都主要是北涡南槽的天气系统(这里的北涡南槽是指,由蒙古至贝加尔湖低涡和河套地区东部的高空槽以及槽前的西南气流组合的耦合系统).但是由于具体影响的物理因子的不同,所以产生的降水性质也不同.6日的降水是不稳定的雷阵雨天气,是由中小尺度不稳定雷雨云团与东北西部东移的低压冷锋相结合的物理过程;19日是以稳定性降水为主,伴有阵雨、雷阵雨的混合性降水天气,是由东移的蒙古低涡与河套地区东部高空槽相结合的物理过程.     

ECMWF相对湿度在海南州降水预报中的指示性

通过分析2007年6月-2008年5月ECMWF数值预报700hPa相对湿度格点场逐日24、48、72小时预报时效的预报产品（初始场为20时）和不同区域站点ECMWF相对湿度与海南州相对湿度实况值间的相关关系,并结合降水天气过程,对24—72小时ECMWF相对湿度与海南州降水的关系进行分析,给出用相对湿度预报海南降水的指标站和相对湿度参考值,对提高海南州降水预报准确率具有实际意义。     

天气学检验在东北区域数值模式秋冬季降水预报中的应用

根据影响天气系统不同,利用2007年9月－2008年2月东北区域中尺度数值模式12h累积降水预报和东北地区常规站降水实况资料,采用天气学检验方法,从降水中心强度、中心位置、降水主体强度、落区、范围和移速6个方面对东北区域中尺度模式降水预报产品的预报性能进行检验。结果表明：模式对东北地区秋、冬季降水有很好的预报能力,但因天气系统和预报时效不同其预报能力也有较大差异,其中对高空槽预报效果最好;一般情况下,在预报出现偏差时中心和主体强度易偏强,雨带范围易偏大,移速易偏慢。     

呼伦贝尔市区域暴雨分析

2006年7月19～22日呼伦贝尔市出现了人汛后首场区域性暴雨天气过程,降水范围广、强度强。本文从环流形势、数值预报产品、卫星云图及雷达回波等几个方面对这次暴雨过程进行了综合分析,发现此次天气过程是一次典型的高空槽、中层暖式切变与地面气旋共同作用的结果,同时揭示了此次暴雨的成因。     

一种用500hpa资料制作中期多雨过程预报的方法

本文主要是通过多雨过程的前期环流形势分析,报准72或96小时(旬报的第一次水降过程)的降水天气。日常的预报实践表明:对地处中纬度的烟台市来说,盛夏7—8月份较大的降水过程大多数是西风带与副热带天气系统相互作用的     

一次飑线强降雨天气多普勒雷达产品特征分析

中小尺度天气系统往往会造成雷雨、大风、水雹等强对流灾害性天气，它从发生、发展到消亡通常在几小时到十几小时，但所造成的灾害程度远大于稳定性的天气系统，由于其小尺度、突发性的特点，常规的观测手段和预报方法难以监测和预报其生消过程。通过对2007年7月17日19一20时飚线过境的一次强降雨天气过程，用新一代天气雷达观测资料、云图资料结合自动确量站降水资料进行对比分析，提取出了一些有价值的预报指标。