承德初霜冻预报指标分析及其预报方法

应用常规观测资料与ncep1°×1°再分析资料,对承德市各县区初霜的时空分布特征及南北县区初霜出现时间的稳定性进行了分析,在对117个初霜环流形势分析的基础上,建立了初霜预报的天气概念模型;筛选因子,分县区确立了预报指标;采用概率、指标、数值预报产品相结合的方法及概率区间取值法建立了分县区初霜预报模型;检验表明,该模型对于中重度初霜冻预报准确率可达95%以上,对轻度初霜的预报准确率可达68%以上,无漏报出现。     

T213数值预报产品在白银市盛夏中雨以上降水中的释用技术

基于MICAPS系统,利用T213数值预报格点资料、预报关键区34个站点的高空资料以及市内4县区不同时次的本站气压和日降水量资料,通过分析白银市中雨以上降水的天气特征,归纳出中雨以上降水的天气形势,并据此进行客观定量化分型;选取对白银市中雨以上降水具有明显物理意义的消空指标和预报因子,利用PP数值释用方法,建立了白银市盛夏中雨以上降水的短期预报模型。对2007年6～8月进行试报,预报准确率平均达66.7%,预报效果较好。     

基于Logistic回归蚌埠地区致灾雷电预报研究

利用2007—2013年安徽省闪电定位资料和蚌埠地区雷电灾害资料,选取安徽省蚌埠地区36个致灾雷电样本作为建模样本,采用全球预报系统GFS(Global Forecasting System)模式的强对流参数作为预报因子,利用Logistic回归法建立了蚌埠地区4种类型致灾雷电的预报模型。结果表明:CAPE、LFTX和PW共3个参数可作为蚌埠地区致灾雷电预报的指标;建立的4种类型致灾雷电模型的预报效果较好,其中08—14时雷电预报模型的总体预报准确率最高,可达83.00%。当雷电预报模型输出概率偏高且超过0.7时,4种致灾雷电预报模型的预报技巧评分最高,且预报准确率最高,失误率和虚警率较低,预报效果较好。夏季致灾雷电预报模型的整体预报效果较好,平均预报准确率达82.20%,特别是在雷电发生的密集地区,预报出了雷电的高概率分布。     

指导预报检验与订正方法研究

针对中央气象台、山西省气象台下发的2010年精细化城镇指导预报进行准确率、空报率、漏报率检验,发现:中央台降水指导预报的准确率低于省台指导预报,气温指导预报的准确率高于省台指导预报,建立以省台降水指导预报、中央台气温指导预报为基础的地市级预报业务订正流程。分析省台降水指导预报空报漏报原因,结合本地天气形势及地形特点,建立降水、气温及灾害性天气预报指标,并对历史资料进行反查。采用条件概率,将消空率≥80%的预报指标作为消空指标,将预报准确率≥90%的预报指标作为补漏指标,对指导预报建立消空、补漏预报方法,提高市级订正预报准确率。     

两种不同产量历史丰歉气象影响指数确定方法在农业气象产量预报中的对比研究

利用吉林省1980—2015年春玉米单产数据、50个气象站逐日气象资料,基于欧式距离和相关系数建立综合诊断指标,利用综合诊断指标研究分析预报年与历史年春玉米气象产量丰歉气象影响指数的关系,以此构建春玉米产量预报模型,对吉林省春玉米产量进行动态预报。产量预报模型对2003—2012年的预报试验结果表明,产量丰歉趋势ΔY的平均正确率均在60%以上,加权分析法的单产预报准确率除2009年外,均高于80.0%,且各时段的预报准确率均高于大概率法的。对2013—2015年吉林省春玉米产量的预报检验结果表明,加权分析法对产量丰歉趋势ΔY的预报结果稍好;加权分析法单产预报准确率几乎都在90.0%以上,普遍高于大概率法的。说明加权分析法建立的产量预报模型预报效果更好,可在业务上应用。     

陇东南暴雨动态统计PP预报模型

利用1960~2001年NCEP再分析格点资料、陇东南4市31站的降水实况资料、及4个代表站的15~40 cm的地温资料,用11种物理量设计了86个初选因子,将预报区域分东、南、西3片,将天气环流分4型,采用判别分析方法求得陇东南暴雨初级判别函数3个、二级判别函数12个,构成暴雨的动力统计PP预报模型。回检情况,初级预报判别在正例概括90%~93%暴雨日的情况下,排空率可达63%~68%;二级动态判别东片、南片性能较好,预报技巧基本在60%以上,其中东片辐合气流型可达80%以上,西片整体要差一些,但相对于暴雨的实际预报水平,12个函数均具有一定的参考性。用2004~2005年7月实际资料检验,模型预报技巧可达39.3%;试验运行,模型解释应用T213数值预报12 h、36 h的资料,对2005年6月30日至7月2日陇东南出现的暴雨有较好的反映,两方面都说明了模型的实用价值。     

上级指导预报订正方法研究

从适应现代预报业务需求出发,针对中央台、省台2010年指导预报进行检验,并认真分析降水空漏报原因,结合本地天气形势及地形特点,建立降水、气温及灾害性天气预报指标,并对历史资料进行反查。采用条件概率将消空率≥80％的预报指标作为消空指标,将预报准确率≥90％的预报指标作为补漏指标,对指导预报建立消空、补漏预报方法,提高市级订正预报准确率。该订正方法在2011年业务应用中预报效果显著。     

威宁县冰雹天气预报指标研究

该文利用威宁县1997—2014年冰雹资料,2004—2014年4—8月探空资料对威宁冰雹时空分布,冰雹预报指标进行统计分析,采用图表法、数理统计、多指标套叠法等进行研究。结果表明:1威宁冰雹降雹日数主要集中在5—8月,占年总冰雹日数的80%以上,降雹日时间主要在午后到傍晚;2威宁冰雹主要路径:4—5月西北路径冷空气南下的影响,冰雹主要出现在县的东南部、东部、南部一线,6—8月西南季风气流影响,冰雹主要出现在县的北部、西北部、中部、西南部等地;3通过利用探空资料适宜冰雹预报的环境参数阈值建立预报模型,该模型的建立对于进一步提高冰雹预报准确率有一定的指导意义。     

ECMWF细网格数值预报产品在山东汛期强对流天气预报中的检验

利用NCEP1°×1°再分析资料、常规观测资料、ECMWF细网格数值预报产品(下简称EC产品)24～48 h预报资料,对2018—2019年山东省汛期(6—9月)强对流天气的影响系统、关键物理量及降水量进行分析检验,结果表明:(1)EC产品对西风槽和副高北界有较好的预报和模拟能力。(2)EC产品对0℃层高度预报的准确率达100%,但对-20℃层高度的预报效果较差。(3)EC产品对CAPE值的预报准确率较低,误差以偏大为主;其对热力不稳定指数的预报效果差别较大,T_(500-850)的预报效果最好,其次为K指数,效果最差的为LI指数;EC产品对低层湿度的预报效果较好,预报准确率2 m露点温度925 hPa比湿850 hPa比湿。(4)EC产品对强对流过程降水量最大值的预报一般小于实况,对中雨及以上量级降水范围的预报一般小于等于实况。     

用GRAPES模式输出变量因子作广东沿海海雾预报

通过分析5年(2004—2008年)NCEP的1°×1°再分析气象资料,结合2004—2008年的台站观测资料和2006—2008年海雾野外试验的观测资料建立预报变量因子,利用GRAPES模式得到并输出变量因子。结合NCEP资料分析海雾出现的各种判据和条件,选取湛江、珠海、汕头3站为代表,建立了广东沿海自西向东各地区的海雾MOS判别预报方法,实现了24h的海雾判别预报。对2008年3月湛江和汕头、4月珠海的预报检验表明,该海雾MOS判别预报方法对广东沿海海雾具有一定的预报能力,预报准确率为84%～90%,Ts评分为0.40～0.53,Hss评分为0.52～0.56。     

不完整气象资料下基于作物模型的产量预报方法

针对基于作物模型开展产量实时预报后期气象资料的获取问题,提出通过相似类比,从历史气象资料库中获取替代资料的方案,基于CERES-Rice模型系统评估了平均值处理方案和历史相似类比方案的可预报性和误差分布特征。结果表明:水稻产量对成熟前2个月内的气象条件较为敏感,基于气象资料和作物模型开展产量预测,在5%误差范围内可获得60%以上的预测概率;以多年气候平均值替代起报日后期气象资料,在成熟前2个月起报预测概率约为60%,成熟前1个月约为70%,但预报误差系统性偏高;采用气候相似类比方法,从历史气象资料中获取起报日后期替代资料,可有效降低预报误差的系统偏差,若引入后期气候趋势信息,成熟前2个月起报预测概率可达80%以上,较采用历史平均值有显著提高。研究结果为基于作物模型和气象观测及气候预测信息开展产量预报提供了技术方案。     

北京市海淀区腹泻疾病气象指数预报研究及应用

基于北京市海淀区2004-2007年夏季（6-9月）疾病预防控制中心的逐日腹泻疾病发病资料和同期地面气象观测资料,首先采用经典方差贡献分析技术分析了逐日发病人数与气象要素的相关性,选取方差贡献较大的要素作为预报因子,然后根据概率积分方法将发病人数划分为5个级别,采用回归方法分别建立了不同预报时效的预测模型,并检验历史样本的拟合结果。研究结果表明：（1）腹泻疾病发病人数与湿度、风速、气温均呈显著的正相关,其中,水汽压对腹泻疾病的方差贡献最大。（2）1-4天的预报效果较好,其中1-2天预报结果的完全正确率在40%以上,预报误差≤±1级的准确率可达98%。该预报结果可为疾病预防控制中心指导广大城乡居民卫生防疫提供科学依据。     

脑血管病的气象危险指数预报研究

为预防脑血管病发生、发展,提高人群自我保健意识,利用西安市2010—2013年脑血管病死亡人数和同期气象数据,通过SPSS17.0对气象因子与脑血管疾病逐日死亡人数进行单因素相关分析,通过多元逐步回归方法按月建立脑血管病日死亡人数预报模型,并建立脑血管病气象危险指数等级,应用2014年资料检验预报模型及等级预报。结果表明:西安市不同月份与脑血管病死亡人数有显著相关的气象因素不同;按月建立的脑血管病预报模型准确率在78%以上,气象危险指数等级预报准确率达90%,预报模型及气象危险指数等级预报效果较好。     

基于支持向量机的雷暴潜势预报初探

根据2008—2010年夏季邵阳地区的NCEP全球再分析资料(分辨率为1°×1°)和闪电定位资料,利用支持向量机(SVM)分类方法建立该地区雷暴潜势预报模型,并用测试样本检验了该模型的预报能力,同时与Logistic回归模型和Bayes判别法的预报效果进行了比较。结果表明,SVM模型的预报准确率为86.21%,虚警率为15.25%,漏报率为13.79%。对比三种模型的TSS技术评分,发现使用SVM方法建立的模型对邵阳地区雷暴预报的效果最好,评分值为0.79。因此,SVM方法所建立的模型可以为邵阳地区6 h的雷暴潜势预报提供一定的参考价值。     

数值预报产品在和田市2009年汛期降水预报中的准确性检验

利用目前在天气预报业务中使用的T213、MM5、GERMANY和JAPAN等4种数值降水预报产品(以下简称产品)资料,对2009年汛期(6—8月)和田市24～72 h不同量级降水和预报技巧的预报效果进行了检验和对比分析。结果表明:除JAPAN产品对24h一般降水和小量降水、GERMANY产品对24～48 h中量降水的预报效果较好,准确率在50%以上外,其它产品对24～72 h各量级的预报效果较差,准确率均在33%以下。当3种及以上预报产品均预报有降水时,其出现降水的准确率为100%;而两种预报产品均预报有降水时,出现降水的准确率为40%;仅一种预报产品预报有降水时,其出现降水的准确率为0%。     

基于相似天气现象的重庆市逐时气温预报技术研究

利用重庆市2003—2017年34个国家级气象观测站的逐时降水和逐时温度资料，建立了一种基于未来24 h日最高、最低气温和天气现象预报值的逐时气温预报模型。该模型通过搜寻与未来24 h预报值相似的历史天气现象下的气温时间序列，预报给定站点未来1 d的逐时气温。然后运用结合了高程的反距离加权插值法，得到重庆市0.125°×0.125°分辨率逐时气温网格预报产品。2018年逐时气温预报产品的检验结果表明，整体上国家级站点绝对误差≤2℃的逐时气温预报准确率为79.73%～91.40%，均值为87.12%;10月—次年2月的准确率好于3—9月，8月较差。该模型的预报性能在无雨时稳定，有雨时在地形复杂且易出现强降水的重庆东北部地区略差。重庆西部、中部的大部以及东北部偏西地区的网格产品预报准确率较高，而偏南局地山区和偏东部分山区的准确率较低。总体上该方法预报效果较好，预报性能稳定。     

贵州省降雨型滑坡预报模型及检验

本文利用贵州省2010—2017年630次降雨型滑坡资料以及国家气象台站和区域自动气象站逐小时降水资料，分析了贵州省降雨型滑坡的时空分布特征。基于5个不同时效降水指标与滑坡累积发生概率的拟合曲线公式，得到不同概率对应的5个降水指标的降水阈值，建立贵州省降雨型滑坡预报模型,并利用2018年新增滑坡样本对预报模型进行检验。结果表明：贵州省降雨型滑坡高发期主要集中在5—7月，其中6月滑坡发生概率最高，约48.6 %；7月次之，约34.9 %。当R1h、R3h、R6h、R24h、R3d分别大于等于26.9 mm、48.9 mm、62.9 mm、79.5 mm、92.0 mm时，发布滑坡预报预警。在降雨型滑坡预报模型中，随着5个不同时效指标的降水量增大，降雨型滑坡累积发生概率变化呈现前后增加缓慢，中间快速增加的变化特征。模型检验结果表明贵州省降雨型滑坡预报模型有一定的准确性，且5个降水指标均具有一定的实用性，其中利用R3d开展降雨型滑坡预报准确率最好。     

衢州市雾天气的成因分析和预报研究

利用1980—2017年逐日雾观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,采用统计学、天气学、累积频率等方法分析了衢州市雾日的时空分布特征及雾预报方法。结果表明:①衢州市雾的空间分布呈北多南少、山区明显多于平原的特征;雾出现时间主要集中在冬春季,83.2%的雾出现在23时—次日09时,峰值在06时;②容易导致衢州出现区域性雾的地面天气类型有4类:冷锋前暖区型、大陆高压型、入海高压后部型和低槽型;500 hPa高空环流形势有3种:低槽型、高压脊型和纬向气流型;③雾发生前一天对流层低层小风、高湿并伴有逆温,其中低槽型雾逆温层接地,其他3种类型逆温层抬离地面;④用累积频率法定量给出了雾出现的相对湿度、风速、逆温的阈值与消空指标。⑤经过两年使用,该预报模型预报准确率达71.2%,具有较强的预报价值。     

北京城市高温遥感指标初探与时空格局分析

利用北京高温天气下的NOAA18/AVHRR卫星资料与气象台站资料,分析了日最高气温与遥感反演的城市地表温度的关系,初步确定了地表高温阈值并建立了高温遥感指标,并利用1989~2008年(缺2002年)6~9月NOAA/AVHRR资料开展了北京地区高温时空格局分析研究。指标初步研究表明:北京气温高温值为35、37、40°C对应的遥感地表高温值分别为44、47、52°C,可以较好地适用于北京平原地区;利用该阈值建立的地表高温强度指标(LSHI)对北京平原高温的监测与气象台站高温监测基本一致,而高温比例指数指标(LSHP)能有效反映出城市高温空间强弱和时间差异。北京遥感地表高温空间格局分析显示:夏季(6~8月)旬平均遥感地表温度≥44°C年出现概率不超过50%,广泛分布于城区和平原区;旬平均遥感地表温度≥47°C年出现概率不超过40%,集中于北京五环内;旬平均遥感地表温度≥52°C年出现概率不超过15%,集中于城区;6~9月高温出现的概率高值区一般都集中于五环内,其中旬平均遥感地表温度≥44°C、≥47°C、≥52°C的出现概率分别为80%~100%、60%~80%、10%~40%。     

ECMWF集合预报统计量产品在重庆降水预报中的检验与分析

利用ECMWF集合预报降水资料和重庆市自动站降水资料,运用晴雨、TS评分、预报偏差等检验方法对重庆地区2014—2016年ECMWF集合预报降水产品在短期时效的预报性能进行检验分析。结果表明:最小值的晴雨预报准确率最高。对于TS评分检验,小雨量级可优先参考最小值、10%分位数和融合产品,中雨量级参考平均数和概率匹配平均,大雨和暴雨量级分别参考75%分位数和90%分位数。对于预报偏差检验,小雨量级可优先参考最小值、Mode,中雨量级参考融合产品、中位数,大雨量级参考控制预报、融合产品,暴雨量级参考90%分位数。对于百分位值预报产品和概率预报产品,小雨量级可参考5%～10%分位数和80%～90%概率预报产品,中雨量级可参考45%～55%分位数和40%概率预报产品,大雨量级可参考70%～80%分位数和20%概率预报产品,暴雨量级可参考90%～95%分位数和10%概率预报产品。