浙江省市短期天气预报质量实时评分系统

本系统以《浙江省短期天气预报质量评定办法（试行）》（气业函[2003]24号文）为评分标准,采用C#、VBScfipt、SQL数据库、WEB等技术,应用全省67站城镇预报、省台67站指导预报及每日实况等基础资料开发研制的。系统实现了预报产品和实况资料的自动人库、预报质量评定等功能;建立了浙江省省台指导预报及地市城镇预报质量评分系统平台,实现了对全省短期指导预报和城镇预报产品按不同的预报项目、预报时段和预报区域的评定检验功能,基本实现了指导预报评分的标准统一化、操作简单化、报表规范化及评分自动化。通过对指导产品分站、分区和分时效的预报结果检验,可找出天气预报的薄弱环节,提高指导预报的水平,为各级台站提供具有一定可信度的指导预报产品具有重要的意义,有利于提高指导预报准确率及各市县级台站对指导预报的有效使用及评价。     

县站天气预报制作流程探讨

通过对市台分县指导预报、县站独立预报及县站临近订正预报效果进行检验、对比和分析，进一步探讨了目前县站预报业务体制改革若干问题。指出：县级台站制作天气预报应在上级指导预报产品的基础上，充分发挥地方天气实况、经验指标等优势，重点做好临近订正预报，切实提高县站工作效率和服务水平。     

青海省气象台短期天气预报评分系统

根据本省各台站天气预报资料和实况资料传输、收集的实际情况，建立了自动化程度较高并且具有人机交互功能的预报评分系统。该系统从2000年下半年开始在青海省气象台试运行，该系统具有评分准确、迅速、操作简单、存储方便、通用性较强等特点，已在全省推广应用。     

阿克苏地区各县中短期天气预报质量检验系统

利用各县局中短期天气预报报文及实况报文等资料,结合相应的检验办法和标准,使用VB语言编程研发,实现各县局中短期天气预报评分的标准统一化、操作简单化和评分自动化,完成了阿克苏地区9个县局24～48h中短期天气预报中温度、降水和灾害性天气落区等预报质量的自动检验,为发现各县局天气预报质量及气象服务的薄弱环节提供依据,对提高县局预报业务水平有积极的作用,为进一步提高地区级预报准确率奠定了基础.     

精细化预报的自动检验与技巧评分系统

基于局域网和省—地气象光纤通信网,使用SQL Server数据库和相关编程技术,以08时次精细化预报为例,分别实现对本地预报和中央气象台预报的自动检验与技巧评分。系统由后台和前台两部分程序组成,后台程序基于C/S方式,分别实现本地预报、中央气象台预报、本地天气实况的自动入库与补调。前台程序基于B/S方式,实现本地预报、中央气象台预报、本地天气实况、检验结果与技巧评分等信息的显示与查询、自动统计与输出功能。系统自投入业务运行后,较大地满足了天气预报业务和管理需求,对于提高精细化预报质量具有一定的积极意义。     

阳泉市中期分县逐日滚动客观预报系统

本系统选择了对中期天气预报时效具有较好应用价值的数值分析预报产品资料和上级指导预报产品资料作为预报因子，利用统计释用和诊断分析方法，建立阳泉分县温度和降水预报模型，制作24h、48h、72h、96h、120h5个时效的分县最高、最低温度和晴雨逐日滚动预报。采用VB编程，实现便于实时查看的可视化预报结果输出和Micaps格式的预报指导产品上网文件输出。     

周口分县短期天气预报系统

利用ECMWF格点预报产品和14年历史实况资料,在预报日前后10天左右找相似,采VB 5.0编程,制作周口分县24 h天气预报.经试验,预报准确率为68.6%.用VC++4.0和VB 5.0编程，制作周口分县24 h天气预报。经试验，预报准确率为68.6％。     

预报业务的质量评定与管理系统

以地面观测信息化资料D文件与业务流程下的文本、分县、代码预报为基础,介绍了自动读取降水、大风、高低温的预报值、实况值,对HLAFS,T106,日本降水数值产品、省台降水预报指导产品、市台及县站预报进行质量自动评定与统计,各类报表自动打印输出与存档等的整个技术过程。本系统适用于各级气象业务使用,操作简单,便于移植。     

日本数值预报产品在邯郸大雪预报中的释用

根据1995-2005年冬季邯郸市气象台现有的28个月日本数值预报产品资料,对≥5 mm的降水预报日数和全市16个观测站降水实况,按预报评分量级进行分县检验和天气系统分型检验,总结出产生大雪以上降水的天气类型,并确立大雪和暴雪预报指标。     

辽宁省乡镇天气预报业务系统

辽宁省乡镇天气预报业务系统以高分辨率中尺度数值预报和自动气象站等加密观测数据为基础,以数值预报解释应用技术为依托,应用PP方程组和相似法结合制作乡镇站点的降水预报,建立起比较完善的乡镇天气预报业务流程,开发了辽宁省乡镇天气预报网站,实现了未来24 h辽宁省952个乡镇站点的降水、最高气温和最低气温3个要素的乡镇短期基本气象要素预报产品在网页上的下发、订正、保存、上报、评分和管理等功能。同时,概述了辽宁省乡镇天气预报系统的技术方法和工作流程。     

基于SCTP-RF算法的甘肃省短期定量降水客观预报方法研究

基于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的精细化数值预报产品、中国气象局下发的降水指导产品(TP;MA)及甘肃省340个气象站点降水实况数据,利用泰森多边形与K-means空间聚类方法(spatial cluster and Tyson polygon, SCTP),对2017—2019年4—9月甘肃省340站降水资料进行客观分区。在此基础上,采用随机森林算法(random forest, RF),筛选出与降水相关的物理量因子构建模型,开展甘肃省短期定量降水客观预报订正试验,并进行预报效果检验。结果表明:(1)甘肃省4—9月降水客观分区依次为7、6、14、13、14和11个。(2)就晴雨预报而言,SCTP-RF订正产品对甘肃省汛期的晴雨预报能力较TP;MA指导产品和ECMWF模式产品有一定提升,提升幅度分别为6.1%、4.2%;在空间上,SCTP-RF算法对甘肃省340站的晴雨预报均具有一定的订正能力,大部分站点晴雨预报准确率提升了5%,特别是河东地区。(3)在分级降水预报中,SCTP-RF订正产品对中雨和大雨的预报能力均优于TP;MA指导产品和ECMWF模式产品,且全省大部的订正效果较好,特别是河东中部及陇东南地区,但在强降水过程中对小雨和暴雨的预报订正不稳定,尤其是陇东南地区的小雨。     

广西中短期极端温度客观预报方法研究

利用欧洲中心(ECMWF)数值预报产品和常规资料,应用MOS预报方法和多元线性回归技术,研究建立了广西90个站1~7d的最高、最低温度预报方程,试报检验效果较好,预报结果在大多数情况下是可用的或是可参考的,为业务提供了有效的省级客观预报指导产品,对误差特点进行了分析并提出了改进方法。     

乡镇精细化最高最低气温预报方法研究

对2008年10月至2009年9月安徽省乡镇与县站观测站最低、最高温度的差异进行统计分析。结果表明：乡镇观测点和县站观测点之间的最低、最高温度具有明显差异,且随着季节变化而不同。在此基础上,以预报员主观制作的县站最高、最低预报结果作为基础,利用修正Barnes插值和一阶卡尔曼滤波订正方法制作乡镇站点的最低、最高温度预报表明,该方法制作的乡镇站点最低、最高温度具有较高准确率,前3 d的乡镇最低温度预报准确率和县站的预报比较接近,预报准确率差异在1 %之内,但随着预报时效的增加两者的差异略有增加;对于乡镇的最高温度预报,与县站的最高温度预报小于2℃的准确率始终保持在3 %之内,该方法优于基于WRF模式的MOS方法。对比一阶卡尔曼滤波订正前后效果发现,该方法对乡镇最低和最高温度的前4 d预报具有正订正效果,而对于第5-7 d没有订正效果或为负订正效果。当区分转折性天气后,可以提高第4-7 d的最高温度预报准确率。     

七大江河流域面雨量计算方法及应用

参考我国水文部门和各省气象台的做法，比较客观地确定了全国七大江河流域（松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、珠江）及其支流域的边界，将全国划分为71个子流域，并实现了各支流域内计算机自动选取代表测站。同时研究了各种面雨量计算方法的优缺点，最后选定泰森多边形法为面雨量计算的主要方法。2000年6－9月在中央气象台进行了面雨量预报业务试运行，每天定时完成将24小时常规雨量资料和加密雨量资料合并作为实况资料，并将中央气象台短期降水预报指导产品24、48小时雨量预报场转换成站点降水，在此基础上计算各支流域的实况和预报面雨量，同时实现了面雨量实况和预报在MICAPS下的显示。     

国家级强对流天气综合业务支撑体系建设

国家级强对流天气预报业务正在从以短期预报为主调整到短期和短时预报并重的业务格局。文章从强对流天气预报技术发展与服务需求的角度,重点介绍了国家级强对流天气综合业务支撑平台及其核心技术。该平台以气象数据组织和图形化表达两个核心要求为牵引,发展了数据分析处理系统、自动气象绘图系统和WEB检索与显示系统。数据分析处理系统基于多源观测资料、中尺度数值预报和全球数值预报,发展了集约、高效的强对流天气监测和临近预报、短时预报和短期预报等数据分析处理技术,是整个平台的核心;主要核心技术包括:从不稳定与能量、水汽、抬升与垂直风切变等条件出发,以归纳总结的分类强对流天气概念模型为基础的分类强对流短期预报分析技术;应用"配料法"发展的分类分等级的强对流天气客观概率预报技术;强对流短时预报技术包括高分辨率数值预报释用、多模式预报集成、对流尺度分析、实况和模式探空分析等多项技术,重点实现了从过去3 h实况到未来12 h预报的无缝隙衔接;强对流的监测和临近预报技术在基于多源资料的强对流天气实况与强对流系统监测技术基础上,发展了基于雷达特征量、强对流实况、各类强对流指数和预警信号等多源信息的报警技术。自动气象绘图系统实现了高效、便捷地接入多种数据、自动进行数据分析和制图等多项功能。在预报服务方面,基于WebGIS发展了县级分类强对流预警信号和国家级分类强对流预警预报产品共享技术,实现强对流短时预报业务的高交互性与上下互通的功能。     

宁夏精细化预报产品显示与评价业务系统

介绍了一个建立在微机平台上的宁夏精细化预报产品显示与评价业务系统。该系统从宁夏气象骨干网获取宁夏本地精细化预报产品、本地有限区中尺度数值预报产品及天气实况资料，通过不同方式进行显示输出，并对预报产品进行多种客观评价。该系统为宁夏气象台发布精细化天气预报提供了技术支持。     

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。     

湖北分县MOS预报系统建立与评分

在T213L31数值模式产品释用基础上,设计计算并选用模式大气中分别与降水、地面气温和风场有天气学意义的线性化预报因子,采用Kalman滤波和相似-Kalman滤波,在湖北省及邻近范围,建立实时(逐日更新样本)多站点、多时次、多要素的统计MOS预报方程,做定点(分县)、定时(6小时分辨率)和定量降水与概率、地面气温和风场客观预报(MOS预报系统)."系统"经2005、2006年6-8月业务试验表明,各个MOS预报都具稳定性和具有一定的评分水平.从而表明,相似-Kalman滤波在一定程度上消去单纯Kalman滤波"预报滞后"效应,并实现用Kalman滤波或相似-Kalman滤波做定性、定量降水MOS预报,和做地面气温和风场MOS预报,且用了实时历史样本雨/晴预报准确率,当作有/无降水发生概率.     

京津冀站点风温湿要素的机器学习订正方法

基于线性回归方法、梯度提升回归方法(GBRT方法)、XGBoost方法和堆叠集成学习方法(Stacking方法)4种机器学习方法,采用误差分析建模思路,针对北京城市气象研究院研发的睿图-睿思系统对2020年12月—2021年11月所有起报时次未来3~12 h的2 m温度、2 m相对湿度、10 m风速以及10 m风向4种气象要素预报,开展京津冀复杂地形下的站点预报误差订正技术研究及试验应用。结果表明:基于预报误差分析构建的4种订正模型中,由于Stacking方法集成了前3种方法的优势,在4个季节的4种气象要素订正中均表现最佳,其他3种单一机器学习方法试验中,XGBoost方法表现最佳,其后依次为GBRT方法、线性回归方法,但均对预报准确率有明显的正向提升效果。总体上,基于机器学习方法构建的预报误差订正模型可有效降低系统原始预报误差,有助于进一步提升复杂地形下站点客观释用产品的预报准确性。     

降水温度分县客观预报方法研究

应用国家气象中心T106数值预报产品和MOS预报方法，研究建立了贵州省81个站1～5天的降水分级预报和最高、最低温度预报方程，并投入业务应用，检验证明效果较好，为业务提供了有效的省级客观预报指导产品，重点探讨了建立分县MOS预报方程中的关键技术，分析了其在业务应用中的误差特点并提出了改进方法。