热带气旋路径客观综合集成预报方法的研制

在正确评估我国现有发报的７种客观预报方法性能的基础上，分别对西北太平洋，东海，南海３个责任海区，采用典型相关，条件概率组合，新回归系数估计法等多种统计模型，建立包括数值预报产品在内的热带气旋路径的综合集成预报方法。     

DLH1热带气旋路径预报试验

应用最新研制出来的ＤＬＨ１热带旋路径预报方案，在１９９４年及１９９５年两个台风季里，共对２４个热带风暴，强热带风暴及台区进行了８７次预报试验。结果表明，本方案在应用了Ｔ４２高度预报场后，比原的“两层订正引导”方案有明显改进。     

热带气旋路径动力释用预报的集合预报方案

考虑到热带气旋中心定位的不确定以及热带气旋（以下简称ＴＣ）路径动力释用预报对ＴＣ中心位置初值的敏感性,本文以ＴＣ路径动力释用预报方案为基础,应用集合预报原理构造了具有５０个成员的集合预报试验方案,经１９９７和１９９８年１５个ＴＣ的１１８次试验对比,结果表明,５０个成员的集合预报方案２的改进效果较好,其平均距离误差较业务预报的平均距离误差有较显著的减小。集合预报原理应用于ＴＣ路径动力释用预报的可行性     

春季（4—5月）江淮气旋预报专家系统

江淮气旋预报的关键是江淮气的生成和落区预报，我们以江淮气旋生成的两种模式为线索，以地面气压变化的理论为基础，建立波动类和焊接类两种江气旋生成和落区预报方案同时对江淮气旋在烟台及其预报海区所造成的大风和降水的情况进行了统计分析，确定预报条件，形成了一个比较完整的江淮气淮气旋预报专家系统。     

热带气旋预报的人工神经网络方法

根据１９４９－１９８８年登陆珠江口的热带气旋资料，运用了人工神经网络的一个典型模型－“反向传播”模型，建立了该地区３５－４９小时热带气旋登陆地点的预报模型，并应用于热带气旋登陆地点的预报，即珠江口的热带气旋登陆地点预报，其拟合最大相对误差不超过０．７％。结果表明，神经网络预报模型具有容错能力强、预报速度快的特点，可望成为望带气旋预报的有效辅助手段。     

逐步带逼近法在热带所旋路径预报中的应用

通过对逐步逼近法１９９５年试验情况与国内外预报台的综合预报以及与国内一些客观预报方法的比较分析，总结出该方法对移动路径明显转折的热带气旋有较好的预报能力，４８小时平均误差达到３００ｋｍ以内，特别是当热带气旋的移速发生明显变化时，该方法较之其它客观方法有明显的优越性。     

非静力模式预报热带气旋路径个例试验

利用非静力模式（ＭＭ５Ｖ２）对９６１１号、９９０４号等北上热带气旋路径预报进行民试验。用松驰（Ｎｕｄｇｉｎｇ）四维同化方案和人造热带气旋（Ｂｏｇｕｓ ＴＣ）技术,使独ｔ－１２时刻的模式场（包括第一个Ｂｏｇｕｓ ＴＣ）通过预积分逐步逼近ｔｏ时刻的Ｂｏｇｕｓ ＴＣ和同时刻的观测资料场庆１９９９年能够得到相隔６ｈ一次的ＡＴ１０６Ｌ１９预报场后,分别在ｔ－１２、ｔ－ａ６和ｔｏ时刻各制做一个Ｂｏｇｕｓ ＴＣ     

热带气旋大风圈的预报

导出了热带气旋范围内中心气压与风场，环境气压扬之间的关系式，该关系式与热带气旋中心强度预报方法结合，用数值解的方法可以预报热带气旋中各级风圈半径。也可以结合热带气旋中心的路径预报，作沿海局地各时次的风力预报，业务试用表明，本方法具有较好的使用价值。     

热带气旋路径西行北翘预报方法的研究

热带气旋偏西行突然北翘登陆华南的预报难度大，准确预报出登陆地段的时效短，往往来不及作好御防而造成较大的损失。为提高预报技术水平，广州区域气象中心组织了此协作课题。实践与统计表明：目前国内外多数客观预报方法对正常路径的预报较好，对异常路径却缺乏预报能力；一些预报方法需用实时后6／J‘时的中心位置，每次的预报位置又不断变动，满足不了预报服务实时性与稳定性的要求。本文引用气候持续概念，对热带气旋（中心附近最大风力＞8级，以下同）持续偏西行与偏西转偏北行两类路径的个例进行对比分析，在求出不同情况下的系列订…     

影响华北地区的黄河气旋过程分析

利用每小时数值云图、ＴＢＢ资料，常规天气图资料和数值产品资料，分析了１９９４年６月２４－２６日黄河气旋过程，讨论了环境场条件，不同尺度云团的相互作用对气旋生成的影响，给出了中尺度云团的发展演变以及与强降雨的关系，揭示了气旋降雨的中尺度特征，概括了气旋发生发展的综合模型，对气旋的短期预报有一定的参考价值。     

统计降尺度方法在青海省冬季最低温度预测中的应用

利用2003-2007年国家气象中心T213L31全球中期数值预报模式逐日输出产品与青海地区25个气象站的观测数据作为试验资料, 利用相关系数和逐步回归进行因子选择, 并以单隐层神经网络和多元回归作为降尺度方法进行对比研究, 用2003-2006年间的11月1日～次年3月1日的资料作为训练样本, 以数值预报产品和前一日观测的最低温度作为因子, 建立青海省25个气候站的冬季最低温度的24, 48, 72 h预报模型, 并且以2006年12月和2007年的1、 2月作为24, 48, 72 h逐日最低温度预报试验时段。试验表明, 对于青海地区来说, 青海北部地区的预报命中率总体好于南部高原地区; 在4种对比方案中, 以选择数值预报资料结合前一日地面观测的最低温度作为主要因子的方法相对较优, 随着预报时效的延长, 24 h历史实况的作用逐渐减弱; 对于所有台站来说, 这4种方案各有优缺点, 没有一种方案可以完全代替其他所有方案; 在实际业务运行中, 对不同的台站应采用不同的预报方案进行实际业务预报。     

最佳数值预报模式选取与订正系统设计——温度集成预报系统

本文依据国家指导预报产品,山西省MOS预报以及MM5数值预报产品,对山西省的温度预报进行集成,通过3种客观预报方法的前期准确率对比,建立数学模型,从而产生一种新的客观预报方法。系统对3种数值预报产品进行了集成,建立了一个统一的预报指导产品分析、对比平台,为省台预报员提供一种客观的温度预报参考手段。     

多模式温度集成预报的检验分析

该文利用C#程序语言逐日读取欧洲数值预报模式(Ec)、中国数值预报模式(T639)、德国天气在线(ZX)、美国天气(MG)、中国天气(ZG)、中央气象台指导预报(ZY)6家模式预报的日最高气温(Tg)和日最低气温(Td)预报值,建立预报数据库。使用LINEST函数对Tg和Td做多元回归分析,得出6家模式的集成预报结果,结果表明:集成预报(JC)比6家模式预报准确率都高;同时,建立本地化订正方法,将原6家模式Tg和Td进行订正后再集成,结果表明:订正后的集成比直接集成准确率提高了0%～4%,说明订正方法的使用对提高气温预报准确率有一定的效果。另外,通过对各家模式预报结果和集成预报结果的检验分析,不仅为预报员择优使用数值预报产品提供参考依据,也为数值预报产品释用提供一定的参考方法。     

一次短期集合预报试验

数值模式中物理过程描述不准确是造成数值预报误差的主要来源之一，采用数值模式中不同物理过程的集合预报方案是减小模式预报误差的有效方法。本文结合一个典型的夏季东北冷涡型降水天气过程，选用不同的积云对流参数化方案、显式降水方案、辐射方案以及模式采用不同的地表分辨率构成10集合预报成员，进行了48h的预报。结果显示集合预报在总体预报效果上比各个集合成员的预报效果好，简单的集合平均就可以提高模式形势场和降水要素场的预报准确率。在集合平均提高预报准确率的同时，采用天气系统移动路径图、面条图以及降水概率预报等方法，可以增强小概率事件的预报能力。     

桂林暴雨分析与预报

通过分析历年汛期各类暴雨过程的日本数值预报产品资料,统计出桂林历年暴雨过程的天气形势和数值产品要素特征,并检验了日本短期预报产品对各类暴雨的预报能力。然后通过对预报桂林暴雨的各种日本数值产品临界值的分析,挑选出一些相关性较好的要素产品预报因子,统计出桂林局部暴雨过程和致洪暴雨过程预报指标,最后对大暴雨过程预报指标及连续性暴雨过程的数值产品特征作了初步分析。     

异物理模态法物理量差异对集合预报的影响

利用异物理模态法的数学计算方案,选择积分12h的500hPa水汽通量散度(湿位涡)预报离差构造初值扰动的归一化初值扰动模态,进而构造扰动初值,对一次川东北大暴雨个例进行集合预报试验,从扰动初值水平结构、集合预报平均、大于50mm降水量概率、降水离散度、区域预报离差、Talagrand分布、Brier评分、集合预报系统对控制预报的逐时方差演变等多个方面对两种物理量处理方法所得结果进行对比分析,认为两种处理方法所得结果总体上非常相似,不存在显著差异。两种处理方法产生的扰动初值差异并没有引起大尺度环流明显差异,但对中尺度动力场、热力场产生了一定影响。就Brier评分、雨带位置而言,水汽通量散度处理方法略优于湿位涡处理方法,而强降水区范围而言则是湿位涡处理方法略占优。另外,区域预报离差显示,湿位涡处理方法的集合预报系统发散度要大一些。      

制作汛期降水集成预报的分区权重法

该文提出一种不受历史预报档案资料多少限制的集成预报方法。这个方法的基本思想是以各种不同预报的历史评分资料为基础,确定各个预报方法的权重。根据若干原则设计了16种预报方案。计算结果表明,这个方法具有较高的准确度和可行性,可以用于业务预报。     

中尺度对流系统(MCSs)散度场的特殊结构

在城市预报和数值预报产品释用的基础上，建立了120余个预报模型，由计算机模拟专家预报思路自动做出多种环境气象指数预报，在实际业务中发挥了重要作用，效果显著。     

降水引发的西南地区公路损毁风险预报方法

降水引发公路沿线滑坡、泥石流及其他灾害频繁发生,已成为引发公路损毁的最重要因子之一。该文利用2007年1月—2013年7月区域 (云、贵、川、渝4个地区) 公路损毁灾害数据、基础地理信息数据及国家气象中心降水量历史资料,通过对灾害发生频次、降水量等资料的统计分析,初步探讨降水与公路损毁灾害的关系,并重点针对公路损毁的降水影响因子 (即前期有效降水和损毁灾害发生当日降水),开发具有普适性的公路损毁概率密度函数及其概率拟合方程,建立公路损毁灾害概率预报模型;综合公路损毁灾害风险区划信息 (即灾害危险性等级) 与降水的等级临界阈值 (即降水危险性等级),建立区域公路损毁的危险性分级预警方案,得出综合的西南地区公路损毁风险预报模型,以1～5级划分, 分别为灾害发生可能性极小、灾害发生可能性较小、灾害发生可能性中等 (注意)、灾害发生可能性较大 (预警)、灾害发生可能性极大 (警报)。该预报方法结合降水危险性等级及公路损毁灾害危险性等级,明显优于仅考虑阈值降水量的判别方法。     

区间概率函数在晋城市降水概率预报中的应用研究

本文主要应用区间概率函数转换预报因子，经过相关比筛选。进行因子回归，构建分量级降水概率预报方程，同时应用T213L31数值预报产品统计释用方法，结合最优子集回归构造分时刻预报方程，最后进行概率预报。我们根据晋城气候区划，设计平川和山区两种降水概率预报方程。为晋城市开展降水概率预报提供了基础。