基于多模式集成技术的地面气温精细化预报

基于ECMWF、JMA、T639、WRF四个数值模式2012年6月1日—9月30日地面气温3—60 h预报资料和郑州加密自动站资料,利用多模式集合平均(EMN)、消除偏差集合平均(BREM)、加权消除偏差集合(WBREM)及多模式超级集合(SUP)4种方法,对2012年8月29日—9月27日郑州城区11个站点地面逐3 h气温进行多模式集成预报试验,采用绝对误差对预报结果进行检验评估,结果表明:在30天的预报期内,BREM、WBREM及SUP对于大多数站气温预报效果有明显改善,而EMN方案对11个站预报效果改善则不太明显;4种方案中,BREM和WBREM预报效果相对较好且稳定,各个站上3—60 h预报的绝对误差均在2℃附近或以下;SUP方案虽然对个别站预报误差较低,但是其预报效果并不稳定,一些站点的个别预报时效误差大于2℃。对于郑州观测站的气温预报而言,4种集成方案20时起报的气温误差明显小于08时起报的误差,并且20时起报的SUP集成方案绝对误差明显小于其他方案的绝对误差。总体而言,BREM、WBREM及SUP三种集成方案能够给郑州精细化预报业务提供较好的参考。     

综合优势相似法在短期气候预测中的应用

综合优势相似法是建立在相似因子群的多项相似与动态相似基础之上的，因此更能反映大气天气过程的实际演变，其预测趋势可最接近天气气候实况。综合优势相似法中相似和不相似这两个预报时段的气象序列的对比分析和严格检验是不可缺少的一部分，只有相似和不相似两者呈显著差别，才能认定相似有效，以相当高的可信度保证了预报的客观性和可靠性。综合优势相似法操作简便，在2002年濮阳和2004年郑州汛期降水趋势预报中效果良好，可作为目前短期气候预测业务中的基本工具。     

综合优势相似法在短期气候预测中的应用

综合优势相似法是建立在相似因子群的多项相似与动态相似基础之上的,因此更能反映大气天气过程的实际演变,其预测趋势可最接近天气气候实况.综合优势相似法中相似和不相似这两个预报时段的气象序列的对比分析和严格检验是不可缺少的一部分,只有相似和不相似两者呈显著差别,才能认定相似有效,以相当高的可信度保证了预报的客观性和可靠性.综合优势相似法操作简便,在2002年濮阳和2004年郑州汛期降水趋势预报中效果良好,可作为目前短期气候预测业务中的基本工具.     

华北滹滏平原地下水位下降与灌溉农业关系

针对华北粮蔬主产区滹滏平原浅层地下水位不断下降成因问题,基于大量实测资料和相关分析方法与MapGIS技术,通过对近50年来区内地下水位、粮蔬播种强度、有效灌溉面积变化特征和降水量、气温变化下地下水位下降对粮蔬播种强度响应机制研究,结果表明:1980年前粮蔬播种强度每增加0.01或夏粮和蔬菜播种面积每增加1万hm2,研究区地下水位下降幅度为0.36 m或0.43 m;1980年以来随粮蔬播种强度增大,地下水位下降幅度明显增大,粮蔬播种强度每增加0.01或夏粮和蔬菜播种面积每增加1万hm2,地下水位降幅分别达0.69 m和1.15 m。不仅与因播种强度增大导致农业开采量增加有关,而且还与1980年以来降水量不断减少密切相关。降水量减少100 mm,区内农业开采量增加35.7 mm。     

2004年河南北中部冷冬的气候特征

分析结果发现2004年河南北中部出现的冷冬年气候特点是寒冷时间长,日平均气温低,逐日气温日较差较小,极端低温出现少;历史上冷冬出现的气候演变有连续性,一般≥4年;2004年冬季(12月～翌年2月)亚洲中高纬地区500 hPa高度距平北高南低,西风带纬向环流占优势,咸海到巴尔喀什湖间较长时间维持冷低中心,是造成当年冬季寒冷的大气环流特征.     

一次短时暴雨天气的稳定度和能量参数分析

利用常规探空资料,对2006年8月25日发生在郑州市的短时暴雨过程中的稳定度和能量参数进行了诊断分析,结果表明:对流有效位能和深对流指数在暴雨开始前有较明显的增大,且峰值与降水增强时段有6～12 h的提前量;稳定度指数也与短时暴雨的发生、发展有着良好的对应,当测站对流稳定度指数在-10 ℃以下、K指数达到35 ℃以上、A指数值增大到10 ℃以上时,遇有触发机制,极易产生强对流暴雨.     

2004年河南北中部冷冬的气候特征

分析结果发现:2004年河南北中部出现的冷冬年气候特点是寒冷时间长,日平均气温低,逐日气温日较差较小,极端低温出现少;历史上冷冬出现的气候演变有连续性,一般≥4年;2004年冬季(12月~翌年2月)亚洲中高纬地区500 hPa高度距平北高南低,西风带纬向环流占优势,咸海到巴尔喀什湖间较长时间维持冷低中心,是造成当年冬季寒冷的大气环流特征。     

郑州市暴雨天气递进式预报预警响应联动工作机制研究

为有效应对暴雨灾害,保障城市安全,郑州市气象局建立了递进式预报预警响应联动工作机制,明确叫应标准、叫应对象和叫应规则,确定了预报预警信息的发布标准、主要内容、发送方式、接收对象和应急联动处置;建立了暴雨天气递进式预报预警服务流程,按照预防、准备、响应、复盘4个环节开展决策气象服务。在预防环节和准备环节,按照“131631”服务模式提供递进式气象服务产品,即（1）提前一周给出高影响天气和风险提示;（2）提前3d预测暴雨天气过程;（3）提前1 d预测精细到县区的暴雨落区;（4）提前6 h预测暴雨演变趋势;（5）提前3 h订正暴雨演变趋势和发布预警信号;（6）提前1 h给出精细到县区的定量降水预报。在响应环节建立健全气象内部响应和与外部门联动工作机制,保证气象服务工作规范有序,部门间的应急响应联动顺畅。在复盘总结环节制定暴雨天气过程的复盘标准,明确预报技术和决策服务复盘总结的重点内容。通过建立暴雨天气个例库和决策经验库,为决策气象服务提供参考依据。     

一次短时暴雨天气的稳定度和能量参数分析

利用常规探空资料,对2006年8月25日发生在郑州市的短时暴雨过程中的稳定度和能量参数进行了诊断分析,结果表明:对流有效位能和深对流指数在暴雨开始前有较明显的增大,且峰值与降水增强时段有6~12 h的提前量;稳定度指数也与短时暴雨的发生、发展有着良好的对应,当测站对流稳定度指数在-10℃以下、K指数达到35℃以上、A指数值增大到10℃以上时,遇有触发机制,极易产生强对流暴雨。     

降水和开采变化对石家庄地下水流场影响强度

为能精确识别降水和开采对石家庄地下水流场影响强度,应用小波变换和相关分析等研究方法,对区域平均地下水位、地下水降落漏斗面积及中心水位与降水和开采变化之间的互动特征进行了研究。结果表明:① 1961—1973年期间,平均地下水位随降水量增大呈幂函数递减趋势;1974—2010年期间,降水量每减小100 mm,漏斗中心水位下降速率增大7.35 m,平均地下水位下降速率增大2.15 m;② 1961—1973年期间,开采量每增加1亿m3,平均地下水位下降0.28 m,漏斗面积扩大11.74 km2,中心水位下降0.52 m,1974年以来累计超采量每增加1亿m3,漏斗面积增幅1.52 km2,中心水位降幅0.18 m;③ 降水量每减小100 mm,降水贡献度减弱3.0%,人类开采影响强度增大2.76%。