精细化气象预报产品在奥帆赛中的应用

开展精细化天气预报服务是社会经济发展的需要,也是气象预报发展的必然趋势。为满足对中小尺度天气短时预报定时、定点、定量的要求,精细化气象预报产品必须具有快捷性服务、预报要素更有针对性、预报结果的空间分辨率更高的特点。从奥帆赛气象服务保障工作入手,通过分析奥帆赛气象服务的具体事例,浅述精细化产品在气象服务中的实际应用情况和发挥的重要作用。     

青岛奥帆赛期间天气气候背景分析

2008年奥运会帆船帆板比赛期间正值青岛的主汛期,天气复杂多变,气象保障任务繁重。利用青岛市区3个气象站和奥帆赛场附近的自动站资料,统计分析了可能对奥帆赛产生影响的天气出现概率,指出影响奥帆赛的天气主要是强降雨、雷暴和热带气旋,做好这3种天气的准确预报对保障好比赛至关重要。此外,重点分析了对风帆运动有显著影响的风的基本特征,指出由于不同的地理环境和地势,以及一日中不同的时段风的差异都比较明显,得出午后至傍晚期间风速较大,且风向稳定,比赛选在此时更有利的结论。     

青岛奥帆赛高分辨率数值模式系统研制与应用

该文初步建立了青岛奥帆赛高分辨率数值模式系统（包括预报模式和释用模式）。预报模式基于Weather Research & Forecast（WRF）模式V3.0,模式设计为网格数60×50×38,水平分辨率500 m。在IBM小型机上用8个线程作15 h预报所需机时约为1 h 20 min,可满足实时业务预报需要。利用高分辨率边界层模式和城市小区尺度模式对该预报结果进行了动力释用（水平分辨率分别为100 m和10 m）。该模式系统于2008年夏季进行了实时运行试验,模式产品在北京奥运气象服务中心青岛分中心使用。结果表明:该模式系统有较强的稳定性和实用性,对城市热岛、海陆风、地形及建筑物影响等局地环流特征有较好的模拟效果。数值试验分析表明:城市化引起城市热岛效应,增大了海陆温差,使海风加强;城市建筑物拖曳作用使风速减小,从而使海风推进速度减缓;精细下垫面资料的引入对海风等局地环流高分辨率数值模拟至关重要。     

亚帆赛期间一次弱冷空气补充致海面强风及预报失败的原因分析

利用常规天气资料、2000～2010年华南部分站点的海平面气压资料,分析了第14届亚洲帆船锦标赛期间(2010年3月21～29日)一次弱冷空气补充影响过程。结果表明,该次过程预报失误,主要是由于第2股弱冷空气到达造成的升压幅度达不到第1股较强冷空气减弱造成的降压幅度,再加上太阳辐射及日月引起的大气潮影响形成的海平面气压日变化,使得28日华南24 h和逐3 h变压均为负变压,导致用常规方法很难判断出该次弱冷空气补充过程。而通过相对气候平均3 h变压的距平变化可以分析出该次东路弱冷空气过程。在实际预报业务中,除了要重视实时业务资料的分析外,还必须了解本站气象要素的日变化历史气候规律。     

风的精细化MOS预报方法研究

利用MM5模式的站点输出产品,采用多元线性和逐步回归的MOS统计方法,预报宁夏25个测站48 h逐时风速、风向,通过对2004年6月~2005年4月近一年的预报效果检验,结果表明:该方法对逐时风速有较强的预报能力,对逐时风向有一定的预报能力,但尚未达到可用程度,还有待于进一步的改进,但都较原MM5模式预报水平有了显著的提高。     

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。     

奥帆赛气象服务风廓线雷达的技术保障

风廓线雷达能够帮助预报员掌握周边冷暖气流的活动概况,为改进短期-短时天气预报提供新的依据,可以提高预报人员对天气系统的诊断、预测能力。针对风廓线雷达在运行中出现的问题,提出解决办法。     

2008年青岛奥帆赛及残奥帆赛精细化气象服务综述

2008年第29届北京奥运会帆船赛和第13届北京残奥运会帆船比赛（以下简称奥帆赛及残奥帆赛）在青岛举行,赛场周达地形复杂,而且期间正值汛期,天气复杂多变。青岛市气象局建立了以天气雷达、风廓线雷达、浮标站、自动站等为依托的气象综合探测系统,实现了赛场及其周边高时空分辨率的立体化探测;引进了高性能计算机系统,建立了以MM5、WRF等多种模式为基础的精细化预报系统,提供赛场内4个浮标站的逐时风速、风向的定量预报以及赛场暴雨、雷雨大风、台风、大雾等灾害性天气的短期、短时临近预报;开发了资料综合显示平台、奥帆赛及残奥帆赛产品制作分发平台以及预警信号和天气预报制作平台,快速生成和分发各种预报产品;建成了一个具有综合、宽带、高速、数字化等持征的信息网络系统。组建了近百人的奥帆赛及残奥帆赛气象服务固队,创新服务理念,确定服务策略,通过英文气象信息发布会、张貼栏、服务网站、手机分区预警短信等多种渠道向赛事组织者、运动员、教练员提供了精细化的气象服务,成功地保障了奥帆赛及残奥帆赛的顺利举行。     

北部湾海面冬季（11～1月）偏北大风的气候分析和预报

通过对１９５９￣１９９１年的历史资料统计，了解了北部湾海面冬季偏北大风的主要气候特征，经分析还找出了预报北部湾海面冬季偏北大风的起报场条件（起报条件），及预报因子，发现８５０ｈＰａ较强冷高压对冷空气南下有预示的作用，而西太平洋副高偏弱，位置偏东是预报偏北大风的很好指标。     

陕西省精细化预报评分系统

2003年,陕西省率先开展了精细化预报,为了及时评定各台精细化预报成绩,2005年省气象局立项开发了精细化预报评分系统。该系统开发采用CS结构和网络编成技术,实现了客观化、自动化、网络化运行。经过2006年试用,操作方便,结果可信,适合地市气象台和业务管理人员使用。     

2008年青岛奥帆赛及残奥帆赛精细化气象服务综述

2008年第29届北京奥运会帆船赛和第13届北京残奥运会帆船比赛(以下简称奥帆赛及残奥帆赛)在青岛举行,赛场周边地形复杂,而且期间正值汛期,天气复杂多变。青岛市气象局建立了以天气雷达、风廓线雷达、浮标站、自动站等为依托的气象综合探测系统,实现了赛场及其周边高时空分辨率的立体化探测;引进了高性能计算机系统,建立了以MM5、WRF等多种模式为基础的精细化预报系统,提供赛场内4个浮标站的逐时风速、风向的定量预报以及赛场暴雨、雷雨大风、台风、大雾等灾害性天气的短期、短时临近预报;开发了资料综合显示平台、奥帆赛及残奥帆赛产品制作分发平台以及预警信号和天气预报制作平台,快速生成和分发各种预报产品;建成了一个具有综合、宽带、高速、数字化等特征的信息网络系统。组建了近百人的奥帆赛及残奥帆赛气象服务团队,创新服务理念,确定服务策略,通过英文气象信息发布会、张贴栏、服务网站、手机分区预警短信等多种渠道向赛事组织者、运动员、教练员提供了精细化的气象服务,成功地保障了奥帆赛及残奥帆赛的顺利举行。     

2008青岛奥帆赛及残奥帆赛气象服务策略与技巧

本文以2008青岛奥帆赛和残奥帆赛赛事服务为例,详尽分析了本次气象服务采取的一系列策略和技巧。即赛前充分了解需求,在比赛中及时把握时间节点,从而在复杂的天气条件下缩短预报时效,提高预报准确率,在服务过程中时刻贯穿“以变为魂”的理念,根据赛事的进展,适时调整服务策略,采取先“激进”后“保守”的策略,使得比赛进程安排紧凑。     

河南省精细化预报评分系统

根据中国气象局预测减灾司的相关文件,河南省气象台自主开发了一套针对精细化预报产品的评分系统.目前,该系统已投入了业务运行,并被纳入河南省短期天气预报业务平台.运行结果表明,该系统运行稳定,使用方便,已经成为河南省气象台日常业务工作中的重要评分工具.     

2018年上合组织青岛峰会精细化气象服务综述

2018年上海合作组织青岛峰会(以下简称“上合青岛峰会”)于6月9—10日在青岛召开,会议筹备、运行及开幕式等活动对精细化气象服务要求较高。青岛市气象局通过升级改造自动气象站,新增海上浮球观测站,申请卫星加密观测,完善了会议场馆及周边气象综合探测系统;本地化了短时临近系统及海雾客观预报系统,建立了高影响天气个例库,实现了天空状况、能见度、降水量的精细化、无缝隙预报;开发了格点预报产品制作平台,服务于上合青岛峰会决策的显示服务平台和手机APP,实现监测、预报一体,预报预警高效制作分发;高度重视网络安全运行维护保障。组建专家服务团队,充分利用国内最新科技成果,确定服务重点,明确责任主体,坚持科学服务策略,通过服务网站、现场服务、电话、会商、传真等多种手段为政府会议相关官员、会议筹备成员单位等提供了精细化的气象服务,出色地完成了上合青岛峰会气象保障任务。     

卡尔曼滤波方法在风的短期预报中应用

应用卡尔曼滤波方法,结合Ｔ６３Ｌ１６数值预报产品,制作了东营市风的短期预报递推。经试用预报精度高于同期电视天气预报,结果令人满意。该方法制作简便,对季节变换和数值模式的变更适应性强,优于传统的统计方法,开拓了卡尔曼滤波方法及数值预报产品释用的前景。     

最优化技术在集成预报中的应用

由Ｌ（Ｌ≥３）个预报方法确定的Ｌ维原象Ｘ１，Ｘ２，．．．，ＸＮ，确定２维象Ｙ１，Ｙ２，．．．，ＹＮ，满足其纵坐标与预报对象历史值离差平方和不大于原方法的约束，使误差Ｅ为最小，即得到既能客观综合原Ｌ个方法的预报信息，又能保证其拟合不低于原方法的集成结果。经Ｌａ－ｇｒａｎｇｅ乘子法变换，构造新函数Ｚ后，可实现在计算机上用单纯形法直接求解。     

卡尔曼滤波方法在风的短期预报中的应用

应用卡尔曼滤波方法,结合Ｔ６３Ｌ１６数值预报产品,制作了东营市风的短期预报递推系统。经试用预报精度高于同期电视天气预报,结果令人满意。该方法制作简便,对季节变换和数值模式的变更适应性强,优于传统的统计方法,开拓了卡尔曼滤波方法及数值预报产品释用的前景。     

集成方法在高原降水预报中的应用研究

本文对1991～2000年各月西宁等站的降水和气温预报进行了评分，并根据它们的评分结果，选取了最优子集回归、高次多项式、均生函数等7种预报方法作为集成预报的预报因子。通过降水试报得出，一元回归集成、权重集成、最优子集集成的趋势评分均超过了82％，降水预报集成后的趋势评分比单个预报方法的平均评分至少提高了15～25个百分点。     

地市级新型城镇精细化预报评分系统简介

介绍地市级新型城镇精细化预报评分系统的研发和业务化应用,系统基于VB6．0和．NET开发平台,结合SQL数据库技术,实现精细化天气预报由报文导入、实况值由自动站异地备份资料导入,根据预报和实况自动完成评分,并最终利用．NET页面响应用户请求完成对预报评分及相关统计值进行显示。