雅砻江流域主汛期降水长期预报的一种方法

本文使用天气学方法，从影响雅砻江区域主汛期降水量的长期预报有关因子出发，再运用数理统计方法反复筛选，仅取３个主要因子：西部青藏高原８个站冬春积温，北部冬季极涡面积指数，南部冬季印缅槽平均强度，建立逐步回归预报方程。结果显示：对主汛期６～９月降水量预报拟合准确率为１６／１７即约９４％。回归分析中发现：尽管西太平洋副热带高压对盆地西部降水有很大影响，盛夏且与高原积温有较密切相关，但由放大范围长时段的青藏高原积温，对于雅砻江区域主汛期降水量的影响超过西太平洋副热高压，因而在逐步回归过程中，副高因子仍被剔除．     

多因子集合相似模型的研究及其在川渝汛期降水预测中的应用

为了进一步提高川渝地区汛期降水量的预报准确率,建立了一种多因子集合相似模型应用于川渝地区汛期(6-8月)降水预测中,该模型使用了相似系数法和欧氏距离法选取影响川渝地区汛期降水的主要因子,不仅考虑影响川渝汛期降水的环流因子、天文因子、海洋因子等外强迫因子,而且将降水自身的年际、年代际变化特征引入预测模型中.用该模型对1999-2009年11年川渝地区汛期降水进行预测检验,预测结果的平均PS评分值比同期四川省气候中心业务预报评分68.4分高约13分,且效果稳定.     

青藏高原地面加热场与四川主汛期降水及伏旱关系

分析了高原地面加热场强度距平指数与四川盆地伏旱及主汛期降水的联系。结果表明,高原前期加热强度同四川盆汛期降水和伏旱程度密切相关。把这些关系引入汛期降水预测模型对提高短期气候预测能力有一定积极意义。     

因子集成及综合相似预测模型的研究和应用

针对西南区域（云、贵、川、渝）汛期（６－８月）旱涝预测问题,建立了一种以多种物理因子为基础的西南区域降水量预测模型,即因子集成及综合相似预测模型。该模型既考虑影响西南区域汛期降水的主要物理因素变化,又注重区域要素场自身演变规律。对于影响汛期旱涝的物理因子,采用对多个因素进行综合集成的办法,来体现所有因素对旱涝影响的整体作用。为了强调预测结果的客观性,我们借鉴目前ＮＷＰ集合预报思想,引入综合相似方法,给出西南区域大范围汛期降水距平百分率预测结果。近年来业务试用表明,该方法预测准确率稳定,有明显的预报技巧     

四川盆地汛期旱涝预测研究

对近１０年来四川盆地汛期降水预测水平进行了定量评估,并与国家气候中心预测水平作了对比。在分析影响四川盆地汛期降水主要物理因素的基础上,提出了四川盆地汛期旱涝预测的基本思路和技术方法,并在实际业务预报中取得了较好的效果。     

民航京沪穗数值预报系统在广州的本地化试验

为了调整优化基于WRF模式的民航京沪穗数值预报系统在广州本地的预报效果,使用3组不同的物理参数化方案和资料同化方案组合,对发生在2011年10月13日~14日广东地区的暴雨过程进行模拟。降水预报结果显示不同物理参数化方案和资料同化方案对降水预报有较大的影响,使用香港城市大学大气研究实验室实时预报系统推荐的参数化方案的降水预报好于加拿大温哥华地区业务运行的参数化方案,使用香港的方案,不同化自动站资料的预报效果好于同化自动站资料。而环流形势场、相对湿度场、水汽通量场和CAPE指数场对不同参数化方案的敏感性要小于降水场,另外还分析了系统连续15天预报结果。最终结果表明,不论是降水场还是形势场,使用香港城市大学的方案并且不同化自动站资料的评分优于其他2种方案,可以作为广州本地业务方案使用。     

川西盆地旱涝演变前期因子分析和旱涝预测

用聚类分析将四川盆地主要划分成川东、川西两部分。分析前期影响川西盆地旱涝的若干大尺度因子得出：冬春青藏高原热状况对６～８月主汛期降水的相关系数虽仅为０．４～０．５．远小于对川西盆地西部、横断山脉北段雅砻江流域的０．７３￣［１］，也远小于对长江中下游的０．７５￣［２］，但仍不失为一个重要因子；西太平洋副热带高压的影响虽不能忽视，但各特征量通过信度α＝０．１的相关系数仅在０．３２～０．４６之间．因此将西太平洋副高作为整体，自然正文分解提取其主要成分作为综合因子；再考虑极涡与印缅槽的作用，统计得出：逐步回归方程的复相关系数达０．８７７，预测主汛期旱涝等级与实际等级的历史拟合率为２２／２４。     

船舶条件下预报西太平洋台风路径的一种方法——集成相似法

本文以西太平洋台风的时段、区域、移向、移速四个因子为相似因子，并对时段和区域两个因子作了特别的规定。在此基础上，统计了21年(1949—1969)的台风资料，制作了我国南海不同时段的相似台风表。实际应用时，从相似台风表中查算得历史相似台风束的平均位移，并结合被预报台风在预报前6小时的惯性因子，便可确定被预报台风未来24小时及48小时的位置。经运用1970—1972年5—9月进入我国南海(包括在南海生成)的台风资料对本法进行验证，其24小时预报位置与实况的平均绝对误差为76海里，48小时预报位置与实况的平均绝对误差为156海里。     

船舶条件下预报西太平洋台风路径的一种方法—集成相似法

本文以西太平洋台风的时段、区域、移向、移速四个因子为相似因子,并对时段和区域两个因子作了特别的规定。在此基础上,统计了21年(1949—1969)的台风资料,制作了我国南海不同时段的相似台风表。实际应用时,从相似台风表中查算得历史相似台风束的平均位移,并结合被预报台风在预报前6小时的惯性因子,便可确定被预报台风未来24小时及48小时的位置。经运用1970—1972年5—9月进入我国南海(包括在南海生成)的台风资料对本法进行验证,其24小时预报位置与实况的平均绝对误差为76海里,48小时预报位置与实况的平均绝对误差为156海里。     

四川盆地东部、西部年降水量的振荡与太阳活动的联系

本文应用四川盆地23个站的年降水资料、太阳黑子相对数与西北太平洋副高强度指数资料,分析太阳黑子活动的异常与四川盆地降水的联系,认为:四川盆地东西部降水量呈振荡型、这种振荡型可能是太阳活动通过西北太平洋副高的作用而激发的、时间上有滞后一年以上的特性,即太阳黑子活动的强弱、引起西北太平洋副高强度的变化,进而影响四川降水的东西分布特征。反映为太阳黑子偏多年分,第二年的西北太平洋高压偏强、相应四川盆地降水呈西涝东旱型、反之亦然。     

内蒙古数值天气预报集成方法初探

内蒙古气象台业务使用的降水量数值预报产品有:T213、T639、MM5、日本、德国数值预报场。各模式的预报准确率有较大差异。利用常规高空、地面观测资料和不同数值预报产品资料,在检验多个业务数值预报模式降水预报准确率基础上,借鉴集合预报新技术,完成对内蒙古数值预报集成试验。逐日滚动评定各种模式预报质量,优选高质量的模式作为集成对象,建立针对内蒙古降水的集成预报方程,并根据不同模式的预报准确率,动态分配预报方程的权重系数。     

用前期海温预报四川夏季气温的EOF迭代方案

应用ＥＯＦ（经验正交函数）迭代方案，考虑多时次历史资料，在全球海区海温与四川盆地气温非同步联系的基础上，以海温为预报因子进行了夏季气温的长期预报。结果表明：西太平洋高温区等关键海区海温的异常对未来四川盆地夏季气温变化有重要影响，由此建立的引入多时次海温的ＥＯＦ迭代长期温度预报方法，具有较强的预报能力     

风廓线雷达资料在降水数值预报中的应用探讨

风场是水汽输送的主要动力,也是影响降水数值预报的重要因子。针对目前常规探空测风的分辨率不高、资料获取时间长、不能及时反映风场中小尺度变化的不足,以及在数值预报中应用受限的问题,采用同化风廓线雷达资料的方法,分析高分辨率的单点风场数据对初始场和预报场的作用。结果表明,把单点风廓线雷达资料在WRF模式中同化是可行的。同化后对风廓线雷达站点初始场的风场、湿度场改善明显,对站点周围一定范围内的流场也有不同程度的影响。同时降水强度和落区的预报结果也有不同程度的改善,尤其是风廓线雷达站下风方向比未同化前更接近实况,在其他方向上距离雷达越近改善效果越明显。另外,同化风廓线资料后,模式预报的涡度散度分布和水汽输送场也有不同程度的改善。     

动力气候模式输出产品释用技术的研究和应用

对国家气候中心１９９６年１～１２月用Ｔ６３模式所作的５００ｈＰａ３４次月延伸预报进行了检验评估,并对模式的系统性误差进行了分析和订正。在假定订正后的Ｔ６３延伸预报完全准确的条件下,用ＥＣＭＷＦ旬平均高度场和西南区域月平均气温和月雨量资料,建立了用Ｔ６３预报产品预测西南区域月要素场的一种完全预报（ＰＰ）的动力统计关系。并对西南区域１９９６年２月至１９９７年１月逐月平均气温和降水进行了预报试验。     

欧亚大陆雪盖与四川盆地夏季气温的关系

应用统计学方法,分析了欧亚大陆雪盖与四川盆地夏季气温的关系。结果表明:前期雪盖面积异常对四川盆地夏季冷暖有长期稳定的影响,而冬春季最为显著;欧亚大陆雪盖是四川夏季长期天气过程的主要影响因子,在四川长期天气业务预报中具有明确的应用价值。     

FY-3A卫星MWHS资料同化及四川盆地暴雨数值模拟分析

为研究中国FY-3A(风云三号A卫星)资料在数值模式中对暴雨模拟的作用,以2012年07月03日发生在四川盆地的一次暴雨过程为个例。利用WRF(V3.3)模式和三维变分同化系统WRF-3DVAR,对FY-3A的MWHS(微波湿度计)资料进行同化试验研究。研究结果表明:同化MWHS资料后,相比控制试验,(1)同化方案A在降水区出现+3K的正增量中心和+10%的正增量湿中心,改善了大气能量场和湿度场信息;(2)同化方案A提高了降水区垂直速度和涡度场的数值和分布位置,并较好的刻画出风场的辐合辐散区域和水汽通量高值中心,准确模拟出水汽通量的中心位置;(3)对此次暴雨个例试验研究,在中东部、东北部主降水区,同化方案A模拟降水区分布形式较好,尤其是降水强度得到较大提高降水值达230mm,非常接近实况降水值(227mm),同化MWHS资料可以较好提高WRF模式降水预报能力。     

太平洋海温异常与西南区夏季降水

本文考察了西南区夏季(5～8月)降水距平分布与太平洋海温场的统计相关,认为与冬季太平洋海温场存在三个显著相关区;在此基础上,分析了其相关的物理机制,得到了基本的物理规律,为西南区夏季降水长期预报提供了有意义的参考经验。     

四川盆地区表层土壤湿度时空变化特征分析

分析常年土壤干湿状况及其影响因子,是监测评价四川盆地区土壤水分变化的基础,有利于农业干旱防灾减灾.利用四川盆地区农业气象站近17年0～20cm的逐句土壤湿度观测资料,运用旋转正交函数分解(REOF)、相关分析、趋势倾向率分析等方法,对四川盆地区表层土壤相对湿度的时空变化特征进行分析,并分区域选取代表站建立表层土壤湿度与气温、降水量、日照时数的多元回归方程.结果表明,盆地表层土壤相对湿度空间分布大致是从南到北逐渐减小;年际变化呈现弱的上升趋势;常年季节变化呈双峰型特点,秋季高,春季低,夏季波动明显,初夏高盛夏低;表层土壤干湿状况总体呈现出冬春季相对偏干、夏秋季相对偏湿的季节变化.盆地表层土壤湿度变化与气温、日照显著负相关,与降水显著正相关性,气温、日照、降水因子分别对盆地东北部、中南部、西北部表层土壤湿度变化影响大.     

基于集合卡尔曼变换的区域集合预报初步研究

为了深入研究集合卡尔曼变换(Ensemble Transform Kalman Filter,ETKF)初值扰动方法,提高集合预报质量,从全球大集合预报资料中提取初始扰动场,建立区域模式的ETKF初值扰动方案,对2008年7月22日发生在中国东部的一次暴雨过程进行集合预报试验,并分析ETKF方案构造的扰动场特征和集合预报效果。结果表明,由ETKF初始扰动方案产生的扰动场大小与分布合理,能够反映观测站点的空间分布,能够保持所有正交、不相关方向的误差方差。集合预报降水落区相对控制预报有所改善,集合平均小雨和中雨TS评分和BS评分总体优于控制预报。24h集合预报的Talagrand分布优于36h预报。试验结果揭示了ETKF初值扰动方案的基本性质及利用ETKF方法进行区域集合预报的可行性。     

短期气候降水预报及陆—气耦合的非绝热慢波

首先,用1980—1985年的深层地温距平资料做付氏展开,并假定满足热传导方程,得到地温及平均地温的表达式。其次,根据前期地温与后期降水成正相关的事实,提出了两种有实用价值的降水短期气候预报方法。结果表明,对1981—1986年汛期(4—9月)旱涝趋势预报效果很好。最后,提出了陆—气耦合系统中存在两类非绝热慢波,一类是准半年波,另一类是准三年波,这刚好可以解释前面的两类相关场,进而为两类预报方法提供了物理基础。