内蒙古乡镇精细化预报模型及业务试验

文章利用县级台站天气实况插值生成乡镇天气实况资料库进而建立乡镇MOS预报方程的处理方法,建立了内蒙古1242个乡镇及一般风景点24小时天气要素精细化客观预报模型,并建成了业务化系统进行了业务试验运行。预报效果检验表明,这一方法是一种可行的精细化预报研制技术,其预报效果明显好于中央台精细预报指导产品,个别要素甚至略好于人工订正产品,完全可以应用于业务工作中。     

误差订正在辽宁地区冬季温度预报中的应用

利用7d固定误差订正和滑动误差订正方法对2014年冬季辽宁地区中尺度业务模式2m温度预报产品插值结果进行订正,并将订正结果与中央气象台MOS预报进行对比,分析MOS、7d固定误差订正和滑动误差订正3种数值模式后处理方法对辽宁地区冬季温度预报准确率的影响。结果表明:经过两种误差订正后的预报结果准确率均比数值模式预报插值结果高,滑动误差订正效果优于7d固定误差订正;24h最高气温预报中,滑动误差订正结果的准确率最高;最低气温预报中,08时滑动误差订正结果准确率高于中央气象台MOS预报,但20时滑动误差订正结果准确率低于MOS预报。滑动误差订正需1—15d的资料积累,比MOS方法所需资料少且操作简单,适合观测资料积累少的地区开展数值模式的温度订正。     

基于数值预报及上级指导产品的本地气温MOS预报方法

利用恩施基准站2008—2011年地面实测资料、数值预报产品、上级台站指导产品,采用M(数值模式预报)、E(天气学经验)、D(诊断分析)相结合的方法(简称MED),从气温变化的影响因素如大气稳定度、温度平流、水汽条件等设计具有物理意义的预报因子。或根据需要进行因子的组合叠加利用,并将指导产品直接作为预报因子。利用常规统计预报方法(逐步回归),将高、低温实况作为预报对象来建立地方气温预报模式。结果表明:将天空状况进行分型后建立地方气温MOS预报模型,并对应高低温一般出现时间段来选取数值预报产品因子进行预报,对本地气温预报质量的提高有积极的意义;模型建立过程中,综合采用了MED相结合的方法,并应用了数值预报再加工因子,考虑了天气系统变化对气温的影响,增强了数值预报的解释应用能力;参考客观数值模式产品、上级业务部门指导产品相结合的综合MOS预报方法,建立地方气温MOS预报是提高本地天气预报准确率的有效尝试。检验结果也表明,本地气温MOS预报效果较好,明显高于指导预报,已较好应用于实际业务中。     

我国中期动力统计预报初步试验

一、前言数值预报和计算技术的发展,为“MOS”预报方法提供了条件。目前,国外普遍采用动力统计方法进行要素预报。1979年,我省利用日本的数值模式输出,用“MOS”方法,初步建立了短期降水预报方程。经三年试用,效果尚好。本文用1980年日本的中期时效的传真图资料,首先,对其本身与实况进行比较检验,结果基本上是可信的。其次,用数值预报的平均和瞬时的环流形势及有关物理量,与本省降水,气温趋势和过程建立模式和方程,做要素预报。经1981年试用,证明方程和模式是稳定的,预报准确率比常规方法高。     

OTS、MOS和OMOS方法及其优化组合应用于72 h内逐3 h降水预报的试验分析研究

开展了夏半年72 h内逐3 h降水预报试验,针对ECMWF模式预报、基于ECMWF的模式输出统计(MOS)预报、纳入超前空间实况信息的OMOS预报,以及三种预报的最优TS评分订正(OTS)预报,对比分析预报效果,探讨一种多方法结合能够提供良好预报性能的3 h定量降水预报技术方案。结果表明:在短期预报中,MOS预报与OTS订正相结合的MOSOTS综合预报方法的预报性能最好,而且MOS-OTS方法的3 h强降水预报与业务运行的城镇指导预报中融合主客观预报的降水预报相比,也具有一定优势;而在临近3 h预报中,则OMOS预报与OTS订正相结合的OMOS-OTS综合预报方法最优,3 h内0.1、3和10 mm以上降水的TS评分最高,比原始模式预报分别提高73%、198%和483%,Bias评分接近于1,在夏半年的逐日晴雨预报中,OMOS-OTS方法在大部分日期都稳定优于MOS-OTS预报和城镇指导预报。     

中期地方模式输出统计预报方法探讨

江苏省苏州地方MOS预报课题组根据国家气象局下达的任务,采用北京气象中心、日本气象厅、欧洲联合中期预报中心的数值预报产品开展苏州地方MOS预报的试验研究,并以中期预报为重点。研究工作情况如下。 由国家气象局或国家气象中心把数值预报模式输出的各种产品,用统计方法和全国各主要站点的天气相联系,从而把大范围的形势场预告解释为局地天气预告的方法称为国家(或中央)MOS。地方MOS与之不同,它是在没有国家MOS预报指导的情况下,以地方台站为主,应用所接收的各类数值形势预报图,发挥预报员经验的优势,充分利用本地的最新实况     

MOS方法在短时要素预报中的应用与检验

通过对MM5数值预报产品的释用,将MOS统计方法应用到短时要素预报中,综合利用MM5数值预报产品、自动站实况数据和雷达数据等资料,建立降水和温度的4 h预报模型;降水作为不连续变量,将其通过建立降水可能函数的方法转化为连续变量,利用统计预报方法,可以达到定量预报的目的。通过对4140个时次的样本进行检验。结果表明：MOS预报结果较MM5直接输出结果整体有所改进,当数值模式误差较大时,统计方法显示出一定的优势;降水预报检验结果显示,TS评分为65%,预报正确率PC为91%。降水明显的样本(3 h雨量>5 mm)平均误差在8 mm以内,弱降水样本(3 h雨量<3 mm)平均误差在1 mm以内,预报方程对非雨日样本的整体预报效果较好,优于MM5模式预报,预报正确率高达98%,但对流性降水仍是预报难点;对于温度预报,20-08时段误差较小、平均在1.0℃以内,而11-17时、误差平均在1.5℃左右,但经过误差的季节订正,可以控制在1.0℃左右。     

MOS方法的进展

MOS方法,即模式输出统计方法是利用数值预报成果作天气要素预报的一种方法。由于近年来数值预报模式的不断完善,对天气形势场的预报准确率不断的提高,这一种方法逐渐成为许多国家作日常短、中期天气要素预报的主要方法。随着我国数值预报业务工作的发展(B模式投入正式使用~*),MOS方法也正在我国一些台站成为日常主要预报手段之一。今回顾这一方法的过去,分析它的现状并展望它未来的发展。     

预报青岛9—11月降水的“MOS”方法

一、基本思路 根据天气学原理和预报员的经验进行天气分型,每型下由数值预报输出产品、天气实况资料选取预报因子,并利用点聚图、多因子组合做“线性化”处理,进而建立“MOS”预报方程。这是把天气学方法,数值预报(其中包括完全预报和“MOS”预报)、人的经验结合起来,取各方之长,融为一体的方法。     

日本降水预报图在我区检验情况

前言 MOS预报是建立在数值预报基础上,其效果在很大程度上取决于数值预报产品的质量,为此我们对日本降水预报传真图与广西降水实况作了检验,并得出了有益的结果。     

利用数值预告及本站实时资料作48小时降水预报

一、前言国内外的实践都已表明,MOS预报对于常规的客观天气要素预报有一定的参考价值和使用价值.但是,纯MOS预报只在样本容量足够大时,预报方程才比较稳定.目前,我们的样本资料年限短.因此,用实时资料补充订正数值预告图的不足是个可行的方案.     

第三次全国动力统计天气预报学术会议

中国气象学会动力气象与数值预报专业委员会,于1986年3月14日至18日在杭州召开了第三次全国动力统计天气预报学术会议,交流了近年来在概率统计和动力统计方面的研究和应用成果。 会议表明,近年来我国天气预报业务工作中应用了众多的统计方法,国家MOS业务系统已开始建立,地方MOS已在大多数省市自治区应用,部队也在建立适合军事需要的MOS预报方案。因此,统计方法已成为我国业务气象预报的基本方法之一。     

用“模式输出统计”法做局地天气客观预报

所谓模式输出统计(Model Output Statistics缩写为MOS)方法是一种统计和数值天气预报结合的有效的预报方法。美国国家天气局技术发展实验室根据天气尺度的形势预报,已成功地使用了MOS方法为全国各地提供许多天气要素的自动化指导预报。本文将介绍MOS方法在公众天气预报中的应用。为了说明业务工作中所使用的方法及其性能,本文将给出预报方程的示例和电传打字输出。然后用比较验证数字,估价MOS方法的使用价值。     

不同时间尺度的统计天气预报

目前在美国海洋天气局(NOAA),有许多气象要素的统计预报方法投入业务。这些方法中应用得最成功最广泛的是模式输出统计(或MOS)方法。MOS方法主要适用于每天进行两次高空观测的,时效为12—60小时的天气尺度预报(世界时00.12小时)。对较长时间的预报,国家天气局使用经典统计学和数值(动力学)预报相结合的“完全预报”方法。对中尺度和小于12小时时间尺度的预报,经典统计学方法仍是主要工具。 本文用图表和比较验证讨论了三种统计学预报方法的用途和精度,简述了每种方法的近况与进展。从中可见,MOS方法在运用到时间和空间尺度预报中是怎样优于其它二种统计方法的。利用数字模式的运算与分级,MOS方法将来也可能用于任何中长期时段的预报。对短期预报而言,MOS方法要结合经典统计学方法,且MOS也适用于中尺度的数值模式,并能提供局地和任何时间的订正预报。可以预计,下一世纪MOS方法可能成为所有天气预报的主要指导方法。     

卡尔曼滤波方法在逐日极端温度预报中的应用

1引言MOS方法是一种早已为国内外广大预报员熟悉的数值产品释用方法，并且已取得较好的预报效果。MOS方法是建立在数值预报模式基础上的，需要历史资料年限长，由于数值预报模式经常变化，可能破坏MOS预报方程的统计基础，这给应用MOS方法带来困难，因此要寻找能适应数值预报模式经常变化的统计方法。卡尔曼滤波方法是具有这个特点的重要方法。此方法在天气预报中未广泛应用，沈阳中心气象台利用此方法制作了辽宁省14个市（地）的逐日极端温度预报。2基本原理及递推流程在日常实际测量中，往往得到的是一系列带有误差的测值。排除误差…     

基于概率密度匹配方法的WRF模式阵风风速误差订正

为提高数值模式对阵风风速预报能力,采用概率密度匹配方法 (Probability Density Function Matching Method,简称PDF方法)对WRF模式地面极大风速预报数据开展误差订正。结果表明:①基于PDF方法订正后的阵风预报效果明显优于WRF预报结果,当实况极大风力≤5级时,两种预报结果均与实况较为一致;当实况极大风力≥6级时,WRF预报相比实况明显偏小,而PDF方法订正结果则与实况较为接近;②对比不同地形条件下两种预报结果发现,在实况风力整体偏弱的平原地区,WRF预报和PDF订正结果对极大风的预报效果均较好;在风力偏强的山区和沿江河谷地区,PDF订正结果的预报效果相比WRF预报则有明显提升;③对2017年安徽省81个国家站逐日极大风速的预报效果检验发现:预报误差和过去五年整体拟合误差基本相当,说明基于2012—2016年历史数据建立的概率密度分布函数可以代表安徽各站多年的实况和WRF预报极大风速的联合分布特征,利用PDF方法进行逐日极大风速预报具有一定的可靠性。     

我国数值预报产品地方释用的发展特点

在介绍我国地方MOS预报研究主要研究成果基础上,论述了我国数值预报产品地方释用的发展特点。这些特点是,(1)充分利用预报经验,分类建立预报方程。指出预报经验的用武之地在于对因子的选择和预报的处理。(2)走综合化道路,即方法、资料和结果的综合。(3)了解模式性能,并进行订正。根据预报员对模式预报误差的认识和预报经验进行主观或客观的订正。(4)注意MOS方法对数值模式更新的适应性。(5)重视因子的选择,注意非同期因子的利用。(6)各级台站发挥自己的优势。最后展望了发展前景。     

应用综合统计方法预报长江上游短期强降水面雨量

将完全预报方法和模式输出统计方法结合起来，使其优势互补。同时，充分考虑数值预报和经验预报在实际工作中的作用，改善模式输出统计中的因子组成，建立MOS预报方程，提高了统计预报模型性能。2002年6－9月业务试用结果表明，该预报方程对强降水面雨量有较强的预报能力。     

沈阳市降水概率预报服务系统

沈阳市降水概率预报服务系统是在日本数值预报的基础上应用多种统计方法建立MOS预报方程,对其预报结果应用概率回归集成制作降水概率预报。TS评分结果表明:MOS预报的降水确率高于日本数值预报,MOS集成预报的结果在各种MOS预报结果平均偏上的水平。概率预报的Brier评分结果表明:在MOS综合基础上的概率回归(REEP)方法得出的概率预报结果较为理想。     

GRAPES全球模式的误差评估和订正

以欧洲中期预报中心的ERA-interim再分析资料为参考,对GRAPES全球模式的数值预报结果误差进行了评估,并运用基于历史资料的模式距平积分订正（ANO）方法,对数值预报结果进行了订正试验,检验了ANO方法对GRAPES模式全球中期天气预报的订正改进效果。对1984~2014逐年7月15~24日10天的预报结果订正前后对比分析表明,ANO方法对不同区域位势高度、温度等要素预报订正效果明显,31个个例200 hPa位势高度一周预报距平相关系数平均提高0.05、均方根误差减少12 gpm。其它各层误差订正也显示类似结果,验证了ANO方法对提高GRAPES全球模式10天数值天气预报技巧的有效性,并与MOS（Model Output Statistics）方法对比,更便利、更经济,具有更好的可操作性以及业务预报应用能力。