T_42中期数值预报和T_21 6-10天延伸预报的统计检验

本文采用数值预报标准化统计检验方法,对1992年3-4月T_(42)500hPa72~b-120~b高度预报场以及在T_(42)资料的基础上,运用T_(21)模式制作的6-10天延伸预报500hPa高度场进行了检验,结果表明,T_(42)模式的精度虽然与欧洲中心的模式精度相比有一段距离,但T_(42)的预报能力业已达到较高水平;T_(21)模式第10天预报的趋势相关系数还可达0.6以上,即对中期预报具有可参考价值.     

国家气象中心新旧业务系统月平均环流资料的比较

从1991年1月份起,国家气象中心的业务数值预报模式由B模式改为T_(42)模式。一本文利用1990年新旧业务系统并行的资料,对新旧模式计算的月平均环流资料的系统误差进行统计分析。结果表明,在北半球相当大范围内T_(42)与B模式分析的500hPa和100hPa高度场存在系统性偏差,且100hPa表现得更明显。在使用上述资料时,需注意加以订正。     

T_(42)数值预报产品系统性误差的客观订正

从评价T_(42)数值预报模式的性能出发,找出了T_(42)系统性误差的特征及其订正的客观判据,应用不同时间权重和空间平滑的订正方案,对T_(42)1992年4—5月高度场和温度场进行了客观订正,均方误差大大缩减,效果是令人满意的。     

对我国T_(42)模式中期数值产品的编辑转发和应用

介绍了T_(42)模式中期数值产品的编辑转发,并用T_(42)模式产品建立风、温度、降水的预报模式和指标.     

第四讲 中期数值预报的统计检验分析

介绍了CBS标准化检验方法,用该方法对T_(42)的结果进行了检验,并与国外有关模式的结果进行了比较。结果表明,T_(42)模式基本上达到了4天可用预报的水平。     

6-7月T_(42)江苏中期暴雨诊断分析预报业务系统

采用PP法的思路,在对T_(42)预报的部分物理量和实况物理量场的诊断分析的基础上,建立6—7月江苏中期暴雨诊断分析业务系统,为1995年T_(63)中期模式的设入应用作好技术准备.1 T_(42)中期暴雨诊断分析预报模式1.1 T_(42)中期暴雨的诊断分析利用T_(42)预报的11个暴雨日的850hpa和700hpa,北纬25度至北纬40度、东经110度至东经125度,2.5×2.5网格,49个格点的东西风和南北风分量,进行全风速计算;结合预报的比湿、涡度、垂直速度等物理量进行暴雨诊断分析,将江苏暴雨的物理图象模式归纳如下:     

对T_(42)模式500百帕高度场形势预报能力的检验

本文使用1992年3-4月T_(42)模式的高度预报场资料及相对应的实况资料,对其预报性能作一检验,力求在实际工作中更好地应用.文中所需资料均通过NCAR绘图软件包绘制.资料范围为60°E-130°E,20°N-60°N.1 高度场误差分析1.1 月平均误差分析T_(42)模式的72小时、96小时、120小时,三个时次的月平均误差分布特点基本相似.从72小时到120小时,其偏差值略有增大.以四月份为例,如图1-     

第五讲 中期数值预报产品分发

引言 T_(42)系统由各种不同功能的子系统组成,数值预报产品分发(简称产品分发)是它的重要组成部分,其功能是把T_(42)系统的分析和预报产品,通过现有的气象通信系统传递到全国各区域气象中心及其它用户。数值预报产品的信息量很大而各地的通信能力差异悬殊。为此,在分发T_(42)系统产品之前,必须制定一个既能满足不同地区对数值预报产品的要求,又能适合我国现有的通信     

应用T_42资料制作72~h-120~h晴雨灰色预报

本工作采用灰色预测方法,使用T_(42)中期数值预报产品资料的物理量场作为预报因子,对湖北省武汉、宜昌和??三站分别制作了72~h-120~h晴雨预报,经过1992年3-4月业务试验,效果较好.     

T_(42)产品对西部地区天气的预报能力

本文使用国家气象中心 T_(42)L_9NWP 产品,针对夏季西北区和青藏高原上空环流形势、天气系统,客观评估了 T_(42)的500hPa 形势预报、副热带天气系统预报、高原天气系统预报以及新有限区模式(LAFS)对西北区东部强降水预报的能力。统计检验结果表明:夏季 T_(42)对亚洲的48到120小时500hPa 形势预报,对西太平洋副高进退、中亚低压、高原低涡的48、72小时预报,均有一定指导水准;对西北区东部夏季区域性强降水和高温天气过程的48小时预报基本正确;LAFS 对西北区东部区域性强降雨分布趋势24到48小时可信。     

中国中东部地区不同气候背景下城市乡村气温差异研究

本文利用中国中东部424个气象站常规观测资料与再分析气象资料,研究了1981—2014年中国中东部地区(京津冀、黄淮和长三角)不同气候背景下城市和乡村的气温差异(ΔT_(城乡))。研究发现,中国中东部ΔT_(城乡)昼夜基本皆为正,北部的京津冀和南部的长三角地区ΔT_(城乡)存在显著昼夜差异:白天长三角地区ΔT_(城乡)大于京津冀地区;夜间则反之,京津冀地区ΔT_(城乡)大于长三角地区;黄淮地区昼夜ΔT_(城乡)特征介于前两个区域之间。分析发现,各地区昼夜ΔT_(城乡)与城市和乡村的地表温差(ΔT_(d城乡))有很好的相关关系。城市规模不是造成南北方昼夜ΔT_(城乡)差异的原因。结合大气热源(汇)Q_1和水汽汇Q_2等要素进一步分析其物理机制发现,大气热源(汇)Q_1是表征南北方ΔT_(城乡)昼夜差异的较好物理指标:(1)白天,南方乡村和城市比北方乡村和城市Q_1皆较大,但南北方城市下垫面类型类似导致其Q_2基本相同,而南方乡村地表蒸散发强烈、地表大气升温较慢,使得南方地区ΔT_(城乡)大于北方地区ΔT_(城乡);(2)夜间,北方乡村地区Q_1负值绝对值高于南方乡村、也高于北方城市,即北方乡村感热降温显著强于南方乡村和北方城市,而南北方城市Q_1值基本相同,使得北方地区ΔT_(城乡)大于南方地区ΔT_(城乡)。本文研究结果表明,高温湿润地区白天城乡温差更大,而低温干燥地区夜间城乡温差更大。     

一种横向扩散参量的计算方法

本文提出一种用大气边界层中湍流参量计算横向湍流扩散系数K_Y及横向Lagrange时间尺度T_(LY)的方法。其主要假定是K_Y及T_(LY)决定于横向湍谱参量σ_v和λ_(mv)。实例计算表明:采用本文给出的T_(LY)能得到与实测资料较为相符的结果。     

深度神经网络方法在山东降水相态判别中的应用

利用欧洲中心(ECMWF)ERA-Interim再分析资料,通过分析2008—2017年山东冬半年不同降水相态(雨、雪和雨夹雪)下温度和位势厚度特征,统计得到8个降水相态判别因子(T_(2 m)、T_(1000)、T_(975)、T_(950)、T_(925)、T_(850)、H_(850-700)、H_(1000-850)),并给出每个判别因子降水相态阈值指标。然后利用8个判别因子和阈值建立降水相态判别方程和训练DNN模型,通过随机检验发现DNN法对雨、雪和雨夹雪的预报准确率分别提高1.9%、0.2%和21.6%;利用ECMWF细网格预报资料进行个例检验,雨、雪和雨夹雪共106站中判别方程法判别错误29站,DNN法判别错误14站,即DNN法的降水相态判别能力优于判别方程法,且明显提高了对雨夹雪的判别能力。     

数值预报产品的统计学释用系统

本文利用T_(42)L9数值预报产品为样本,通过对预报对象的线性化处理,及对数值预报格点资料中的各物理量场因子的块状组合和主分量的提取等加工处理,然后利用逐步回归方法建立了一套MOS预报系统,该系统实用性较强,预报结果的参考价值较高,便于移植和推广使用。     

用T_42、T_21产品制作梅雨期中期集中降水预报专家系统

6-7月份梅雨期集中降水,是一种重大的洪涝灾害性天气,如何自动、客观地作出集中降水的中期预报,是防汛抗洪气象服务工作中的一项重要任务.本文应用T_(42)产品和T_(21)产品分别作梅雨期集中降水的5-7天、8-10天、9-11天、10-12天、11-13天、12-14天的预报,取得了一定的效果.1 集中降水的规定及资料的处理、选取1.1 集中降水的规定根据本省5个自然天气区雨型编码,任意三个区编码之和≥10,为一个全省暴雨日.连续3-5天暴雨或连续5天降水中有2天暴雨,均定义为一次集中降水过程.1.2 资料的处理     

石家庄地区气温对慢性阻塞性肺病住院人数的影响

利用2013年1月1日至12月31日石家庄地区慢性阻塞性肺病住院病例资料和同期石家庄站地面气象观测资料、大气污染监测数据,采用广义相加模型控制时间趋势和大气污染混杂效应,定量分析气温对慢性阻塞性肺病住院人数的影响。结果表明:24 h变温(BT)、滞后3 d的最低气温(T_(min)3)和滞后5 d的气温日较差(Tc5)3项指标对石家庄地区慢性阻塞性肺病住院人数均有不同程度的影响,当-4.4℃BT≤-0.7℃、-3.6℃T_(min)3≤3.2℃和T_(min)320.5℃、0.9℃Tc5≤8.6℃时,BT、T_(min)3和Tc5等3项指标每上升1.0℃,慢性阻塞性肺病发病住院的相对危险度RR分别为1.0207(95%CI:1.0074—1.0342)、1.0118(95%CI:1.0015—1.0222)和1.0069(95%CI:1.0005—1.0133)、1.0125(95%CI:1.0066—1.0185),本文研究结果对石家庄地区慢性阻塞性肺病的气象预报服务具有一定的指导意义。     

中期数值天气预报业务系统讲座 第三讲 中期预报模式及其对预报的影响

前言 国家气象中心“中期数值天气预报业务系统”中的预报模式是T_(42)L_9(即三角形截波的最大波数为42、垂直层数为9层的谱模式),其原先配置的物理过程参数化方案是美国地球流体动力学实验室(GFDL)70年代的物理过程软件包,它偏重于长期预报和气候模拟。所以,在1990年5月我们又开发了欧洲中心的1979年版本的物理过程参数     

日极端气温的主客观预报能力评估及多模式集成网格释用

精细格点天气预报是我国未来几年天气预报业务发展重点。利用ECMWF、GRAPES等业务数值模式和广东站点观测资料,对日极端气温的主客观预报能力进行了多角度综合评估。统计结果表明,T_(max)、T_(min)的主客观预报误差均存在明显季节差异,在系统误差相对平稳的夏半年主观预报具有较明显订正能力,模式预报呈现一定流依赖特征,温度越高(低),负(正)偏差越明显;主客观预报误差空间分布均受地形影响,随着时效延长误差总体增幅不大,主观订正能力也较稳定。根据以上评估特征和网格预报特点,研究开发了一套多模式动态集成网格释用技术方案(McGF)。结果表明,相比单个模式的预报和主观预报,McGF较明显提升了T_(max)的预报技巧;T_(min)的模式预报偏差总体较T_(max)偏小,McGF提升幅度相对较小;网格释用后的广东区域预报能较合理反映气温空间和强度特征,较周边未经释用区域明显更优。     

南疆短时强降水概念模型及环境参数分析

利用南疆2010-2016年自动气象站及区域自动气象站逐小时降水量资料,NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料以及探空资料,分析不同强度的短时强降水的时空分布,得出南疆短时强降水事件的天气型有明显的季节性特点和区域性特征。总结了典型短时强降水过程的环境背景场特征,建立了短时强降水的三种概念模型:中亚低槽(涡)型、西伯利亚低槽(涡)型和西风短波型。通过7个探空站的温湿廓线形态、地面露点温度、T_(850)-T_(500)、T_(700)-T_(500)、对流有效位能(CAPE)、对流抑制能量(CIN)、抬升凝结高度、0～6 km垂直风切变等分析了南疆短时强降水的环境背景:短时强降水Ⅰ型(整层湿)、短时强降水Ⅱ型(上湿下干)和短时强降水Ⅲ型(上干下湿)发生前大气水汽含量充沛、存在一定的CAPE和较明显的垂直风切变以及0℃层高度偏低、暖云层厚度偏厚等特征,而合适的CIN,有利于对流不稳定能量的积聚和爆发,促进短时强降水的发生;短时强降水Ⅳ型(干绝热型)存在大气层结较干和较大的T_(850)-T_(500)、T_(700)-T_(500);Ⅰ型和Ⅱ型是南疆短时强降水的主要类型,常出现在南疆中部、西部地区的盛夏和夏末,多为西伯利亚低值系统(低涡、低槽)型和中亚低值系统(低涡、低槽)型影响。     

杭州市典型雨转雪天气成因及预报模型

利用2008—2018年的NCEP(1°×1°)再分析资料、常规气象观测资料和降雪加密观测资料,选出杭州地区10次典型的雨转雪天气过程,从大尺度环流背景和动力、水汽以及热力因子等物理量场结构方面展开研究,最终得出杭州冬季典型雨转雪天气的预报模型:①大尺度环流配置需满足能为雨转雪天气的形成提供有利的水汽、动力抬升以及中低层上暖下冷的逆温或等温层结条件;②水汽和动力因子等物理量须满足产生纯雪的特定条件;③杭州温度层结须为T_(2m)≤1.5℃、T_(925)≤-4.0℃、T_(850)≤0℃、T_(700)≤-1.0℃和T_(500)≤-10.0℃。此外,进一步补充了杭州可能产生大雪甚至暴雪量级降雪的特定条件。最终选取2019年初的2次典型降水过程进行预报回报检验。