预报信息综合模型中信息的增长方式和知识的更新原则

我们在春季降水预报专家系统中,提出了一个预报信息综合应用的模型。为了更有效地综合应用预报知识所提供的信息,本文研究了如下几个问题:(1)当预报知识增加时,预报信息综合模型中信息增长的方式。     

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。     

用相关表作倒春寒预报

相关表是一种用多要素进行综合统计的表格。它的基本原理是将与预报对象关系密切的各个预报因子分为几个级,然后通过各种级别的排列组合,寻找多种因子的综合影响与预报对象的关系。它不仅能综合反映多因子与预报对象的关系,同时还能够单独考虑诸因子中某一个或某几个因子与预报量的关系,因此是一种简便而实用的综合多因子的预报工具。     

用相关表作倒春寒预报

相关表是一种用多要素进行综合统计的表格。它的基本原理是将与预报对象关系密切的各个预报因子分为几个级,然后通过各种级别的排列组合,寻找多种因子的综合影响与预报对象的关系。它不仅能综合反映多因子与预报对象的关系,同时还能够单独考虑诸因子中某一个或某几个因子与预报量的关系,因此是一种简便而实用的综合多因子的预报工具。     

基于T213的6～8月湖北省暴雨落区(点)预报模型和指标研究

暴雨的落区、落点预报仍是当今天气预报中的难题。为了逐步提高暴雨落区落点预报的准确率,利用T213数值预报产品,对2003～2005年6～8月湖北省暴雨天气过程进行综合诊断分析,着重分析了对产生暴雨贡献较大的数值预报物理量场和量值。结果表明,500、700、850 hPa假相当位温之和[Σθse(5 7 8)]的水平分布场在某一地区表现出有能量锋区存在,同时满足其它预报模型和指标,12 h后满足条件的地区有暴雨发生;当某个站点在暴雨发生前,500、700、850 hPa温度露点差之和[Σ(T-Td)]≤10°C时,同时满足其它预报指标时,12 h后该站点有暴雨发生。最后,根据同期暴雨个例的多要素综合诊断分析,归纳出数值预报场模型和预报值指标。     

对流尺度集合预报成员数对降水预报的影响北大核心CSCD

选取2022年川渝地区发生的16个强降水个例开展对流尺度集合预报批量试验,并通过对31组初值采用不同集合成员数时的降水集合预报技巧进行检验评估和综合分析。结果表明:集合成员的降水预报技巧总体上大致相当,因而采用不同成员数时预报技巧差异也不明显;表征降水总体分布特征的Talagrand分布和预报失误概率以及表征降水概率预报技巧的相对作用特征面积随着成员数的增加而逐渐改进,但当成员数达到一定数值后继续增大成员数对预报改进不明显。总体而言,对流尺度集合预报成员数设置为16~18最适宜。     

基于Logistic回归和多指标叠加的短时强降水预报模型

利用2001—2011年中国西北地区东部10个特征站地面常规资料和MICAPS系统特征参数资料,分别运用改进的二元Logistic回归法和综合多指标叠加法,通过短时强降水天气学概念模型识别入型、水汽条件消空、敏感物理参数诊断等方法逐级判别,建立了两种短时强降水预报模型,并运用模型试预报2012年该区域的短时强降水过程。结果表明:两种新建预报模型相比平均气候概率模型试预报效果都有明显提高,而且前者高于后者;其中二元Logistic回归模型试预报TS得分高达46.6%,综合多指标叠加模型试预报TS得分19.6%,而平均气候概率模型试预报TS得分仅9. 7%;除西南气流型两者预报效果相当外,不同概念模型下二元Logistic回归模型试预报效果均优于综合多指标叠加模型。     

超强台风鲇鱼路径北翘预报分析

利用常规气象观测资料、实时业务数值预报模式、欧洲中期天气预报中心（ECMWF）ERA Interim全球再分析资料（1.5°×1.5°）以及NCEP全球再分析资料（1°×1°）,对1013号超强台风鲇鱼移入南海后路径突然北翘的原因进行了初步分析,并对业务数值预报模式及中日美三家综合业务预报的台风路径预报进行了检验。结果发现：南半球越赤道气流向北涌进致使赤道缓冲带北进与＂鲇鱼＂东侧的副热带高压脊合并是＂鲇鱼＂在南海路径发生突然北翘的主要原因;当业务数值预报模式出现较大分歧时,台风路径多模式集成预报或超级集合预报是解决数值预报较大分歧的有效途径,为此有必要加强台风路径多模式集成预报或超级集合预报综合应用平台的研发,并在此基础上进一步完善现有台风业务预报流程。     

沈阳地区大雾天气的UPS订正预报方法

选用2005-2009年沈阳地区5个气象站点的气象资料,总结了沈阳地区雾天的时空分布规律.沈阳地区一年中近一半的时间出现轻雾,大雾年平均16.4天;轻雾和大雾的季节分布都呈夏、秋季多,春季少的态势;大雾多发时段在清晨.在数值预报的基础上,利用UPS预报方法,进一步做出大雾天气订正预报,建立沈阳地区大雾天气UPS订正预报方法.当数值预报有大雾时,如T-Txover（最高气温出现时段温度露点差）≤5℃则可预报有大雾,当-4℃＜T-Txover≤5℃时可预报未来会出现能见度小于等于500 m的浓雾;如T-Txover≤-4℃则预报未来会出现能见度小于等于200m的强浓雾.如T-Txover＞5℃则有暖湿平流时预报有大雾,无暖湿平流时预报不会出现大雾.     

应用多判据综合评价、提取预报因子的潜在信息

为了改善对预报因子潜在信息的评价和提取,本文试验了多种判据综合评价、提取预报信息,提高预报精度。具体方法是,计算从各个方面反映预报信息的五个单一判据的加权平均,作为综合评价、提取预报因子潜在信息的客观量度。实例应用表明,无论对单个预报因子或多个预报因子,综合判据比单一判据明显优越,它能克服通常单一判据的局限性,比较全面、客观地评价、提取预报信息,提高预报准确率。     

雷达回波综合图分析应用三例

一、雷达综合图作暴雨 预报的若干统计 当测站四周出现中等以上降水时,由于电磁波的严重衰减,雷达探测距离大大缩短,预报时效受到限制。此时雷达综合图能弥补单部雷达的这一弱点,提供上游地区回波演变的情况,不但延长了预报时效,也提高了短时预报的准确率。下面介绍我们运用综合图的若干分析统计。 1.回波区域的划分及其与本区降水的关系 我们结合地形特点,将对本区降水有影响的上游回波活动范围分成四个区域,即0区、1区、2区、3区(附图)。并规定,凡综合图的上述划定区     

淮北夏半年大风预报方法的建立及检验

利用T639业务数值模式预报场和大风观测资料,分别采用I_W雷暴大风指数和多个对流指数方法,计算相对应的指标值,建立淮北市夏半年大风预报方法,得到淮北市大风的短期预报结果,并对2011年的预报应用情况进行检验。结果表明：基于T639业务数值模式的I_W大风指数与多指标的叠加,实现夏半年定量和定性的大风预报。将多种不稳定指标与T639数值模式相结合的叠加预报,当4个指标中有3个满足条件时预报淮北有大风出现,否则没有大风;I_W大风指数的风速预报与实际极大风速较为接近。两种预报方法对淮北市的大风预报具有较好的指导作用,多数大风天气能够预报准确,但是容易空报,不太容易漏报。     

精细化MOS相对湿度预报方法研究

利用2003年5~9月MM5模式每隔1 h的站点基本要素预报场和物理量诊断场资料,以及相应时段内宁夏25个测站的相对湿度自记观测资料,同时采用多元线性和逐步回归2种MOS统计方法,预报宁夏25个测站5~9月48 h逐时相对湿度。对2004年夏季6~8月预报效果检验表明:MOS方法制作宁夏48 h逐时相对湿度预报结果是可用的或是可参考的;2种MOS统计方法预报结果相近,逐步回归方法比多元线性方法预报效果稍好,08:00预报误差明显低于20:00;当天气形势变化较平稳时,MOS预报结果稳定,平均绝对误差控制在10%左右;当有明显的变温等特殊天气时,误差变率起伏波动大,预报结果不稳定。     

黑龙江省春秋防期森林火险气候趋势预测服务系统

黑龙江省春秋防期森林火险气候趋势预测服务系统采用动态模拟方式，用预报因子和预报对象的距平符号一致百分率，形成预报方法和预报系统。本系统在单因子的正反相关模式下选取10个样本时，历史概括率一般在90%以上，在选取20个以上样本时，历史概括率一般在70%以上;在多因子的综合模式下，能使用点聚困对各因子的结果有一个较好的总结，形成比较单一的预报取向，从而给预报人员一定的参考作用。     

2003年江淮汛期多模式短期集合预报方法研究

利用AREM、MM5和WRF模式为试验模式,由对短期天气预报结果影响颇大的积云参数化方案和边界层方案构成15个集合预报成员,开展有限区域多模式短期集合预报在我国汛期时段的应用与研究.分别研究了单个模式集合预报和多模式集合预报在2003年汛期(7月)预报中的应用,预报对象主要包括降水、500 hPa位势高度和700 hPa相对湿度.试验结果表明:(1) 由AREM、MM5和WRF模式构成的多模式集合对以上要素的集合预报总体效果比其任一单个模式的集合预报效果好;(2) 对于降水的集合预报,单个模式的集合平均结果对多模式集合预报效果有影响.且对于不同的降水临界值影响不同;当降水临界值较小时,单模式集合平均结果对多模式集合效果影响较小;当降水临界值较大时,影响较大,甚至可以影响多模式集合的集合平均预报成败;(3) 对于降水、500 hPa位势高度和700 hPa相对湿度,其单个模式以及多模式的48 h集合预报对确定性预报的改善度都比24 h的显著.(4) 对于形势预报和相对湿度预报,多模式集合预报效果明显比同期T213模式的预报水平高.     

“真值图”法天气预报——0—1型多因子综合统计预报方法

真值图是表达逻辑代数运算的一种直观图形,常用于电子开关线路设计中。在作气象定性预报的0—1型多因子综合预报中,引用了真值图,效果较好。一、综合预报真值图的制作方法0—1型多因子综合预报,通常用“1”和“0”分别表示预报对象或预报因子的“出现”和“不出现”。当用两个预报因子作综合预报时,因子的不同组合状态可以有2×2=2~2种;n 个因子的不同组合状态将有2~n 种。进行综合预报的关键,就在于正确地区别 n 个因子的各种组合状态,以及表达各不同组合状态与预报对象状态的对应关系。真值图是一种能够区分因子的不同组合状态的有规律的图形,所以能用于作综合预报。真值图的画法有很多种,这里介绍一种比较简便的方法。     

用多因子综合相关法制作天气预报

应用“多因子综合相关法”预报天气能够综合多方面的因素对于预报对象的影响,并可制作逐日预报,是一种比较客观和适用的方法。下面是我们使用该方法的一些体会。一、关于如何选取预报因子从大量的预报因子中筛选出与预报对象相关性好的、互相独立的多个因子,是应用此方法的基础,应注意以下两点:     

高分辨率模式雷达回波预报能力分析

利用2018年7—8月GRAPES_3 km、东北短临(WRFRUC)高分辨率模式综合雷达回波预报数据和辽宁省SWAN雷达组合反射率(MCR)实况,基于邻域法FSS评分指数,分析模式在台风北上和副热带高压边缘暴雨过程中的雷达回波预报能力。结果表明:两家模式在不同降水过程中对小阈值雷达回波有较好的预报技巧,随着回波量级增大,模式预报FSS逐渐减小,雷达回波55 dBz时,FSS甚至为0。当邻域半径是3时,35 dBz以下的回波预报中GRAPES模式在台风北上暴雨中的预报技巧低于副热带高压边缘,35 dBz则相反。WRFRUC模式始终表现为台风北上暴雨中预报较好。当邻域半径9时,WRFRUC模式在台风暴雨中的FSS评分高于GRAPES模式,GRAPES模式在副热带高压暴雨中的FSS评分始终高于WRFRUC模式。GRAPES和WRFRUC模式的最大FSS评分技巧均出现在邻域半径是11时,分别为0.239和0.195。GRAPES模式中FSS评分在12 h逐小时预报中前3个时次较强,WRFRUC模式则表现为中间时次强,两头弱。     

基于MM5模式的精细化MOS温度预报

利用2002年9月到2003年8月MM5模式每隔1 h的站点基本要素预报场和物理量诊断场资料,以及相应时段内宁夏25个测站的温度自记观测资料,同时采用多元线性和逐步回归2种MOS统计方法,预报宁夏25个测站48 h逐时温度。通过对2004年6月至2005年5月的预报效果检验,结果表明:MOS方法对宁夏48 h逐时温度有较强的预报能力,当天气形势变化较平稳时,MOS预报结果稳定,平均绝对误差控制在2℃之内;当有明显的冷空气活动时,误差变率起伏波动较大,预报结果不稳定,但与原MM5模式直接输出结果相比,MOS预报水平有明显提高,24 h极端温度TS评分个别月接近甚至超过预报员。     

多普勒天气雷达判别宁夏川区强对流天气的综合预报指标

采用多因子综合相关概率法、多参数点聚折线法,对宁夏川区2003～2008年汛期160个暴雹天气个例进行了统计分析,找出了多普勒雷达识别宁夏川区强对流天气的定量综合预报指标。结果表明,综合指标达到2.8时,识别冰雹、暴雨等强对流天气的成功率达87.1%。