相似离度法在逐日降水概率预报中的应用

考虑环流的演变特征，设计一种环流演变相似离度预报方法，利用1991－2001年的EMCWF24－144h的格点资料，分别提取3个物理意义清晰、又具有立体性和多元性的相似因子，依据最小离度相似原理，进行相似离度过滤，从历史样本中选出与预报形势演变场最相似的样本，对照济南市及其周边五县（区）各站的降水情况，预测出各站未来1－6d的逐日降水概率。     

相似预报技术在数值预报产品中的释用

利用ＥＣＭＷＦ三层数值预报产品,综合相似系数和距离系数两种相似预报方法,建立了既能反映环流间形相似又能反映值相似的相似离度天气预报系统。     

基于相似离度的相似预报系统

相似离度法是短期气候预测中常用的预报方法之一,该方法能够同时考虑环流场之间在形态和数值两方面的相似情况,是一种比较全面客观的相似衡量标准.依据相似离度的原理,利用可视化编程工具Visual Basic6.0,开发了分析500 hPa高度场相似离度并结合本地资料进行降水量预报的业务系统.     

基于相似离度的相似预报系统

相似高度法是短期气候预测中常用的预报方法之一，该方法能够同时考虑环流场之间在形态和数值两方面的相似情况，是一种比较全面客观的相似衡量标准。依据相似离度的原理，利用可视化编程工具Visual Basic 6.0，开发了分析500hPa高度场相似离度并结合本地资料进行降水量预报的业务系统。     

综合多级相似预报技术在暴雨短期预报中的检验

选取我国浙东南沿海特定预报区为研究范围, 对该地区不同型 (冷锋型、台风型、准静止锋型、气旋型、倒槽型等) 天气过程引发的暴雨进行研究, 开发出一种新的暴雨预报方法———综合多级相似技术。该技术采用减空法和极值剔除法对因子进行筛选, 采用多种气象要素和多种物理因子场综合, 进行各级相似试验和预报, 较前人普遍采用的单因子求相似离度和分级试验更进一步。提出相似判据在描述样本之间相似程度时随相似因子、相似区域的不同而有较大差异的思想, 并采取如下办法解决这个技术难题:在因子筛选过程中采用因子组合方法, 全面考虑各种优势因子及其组合, 对描述样本之间的相似程度发挥了较好的作用。此外, 通过双时次滚动预报减少漏报, 提高对灾害性天气的预警能力。每一种暴雨类型试验的CSI历史拟合值都在0.40以上, 最高值超过0.60, 试报CSI平均值为0.37, 试验结果说明该技术具有较强的平均预报能力。     

用500hPa候平均相似离度做中长期寒潮预报

作者介绍一种中长期寒潮预报方法。按照天气形势变化特征，从北半球划分出１１个对广东中长期冷空气活动关系较密切的区域。然后根据５００ｈＰａ候平均格点高度资料进行分共统计、信息提炼，再用相似离度理论做计算，找寻历史相似个例，最后用单站逐日气温进行迭加综合，并做出寒潮预报。     

试用相似离度方法作暴雨中期预报

试用相似离度方法作暴雨中期预报白瑞芳苗玉芝梁明珠（山西省气象台０３０００６）１引言目前数值预报已有了相当的预报水平，在对数值预报产品作统计动力释用的过程中，相似预报方法仍被广泛使用。常用作相似比较的标准有相似系数、海明距离、欧氏距离等。国内已有人对这...     

相似离度法在晋城市降水预报中的应用研究

引言随着气象现代化建设的发展,我国数值预报产品的准确性有了明显的提高,数值预报产品释用工作在全国进展很快。为了加强数值预报产品在地、市级的释用工作,我们研制了本系统。我们用１９９４～１９９６年６～９月的Ｔ６３多层数值预报格点资料,对晋城市中雨以上的降...     

多层次格点资料相似离度动态综合做广东多站点长期趋势预报

介绍一种长期趋势预报方法，该法结合预报经验，按照形势变化特征对５００和１００ｈＰａ高度，太平洋海面温度等多层次月平均格点资料进行分区统计，然后用相似离度理论做计算。其中，既同时考虑空间多层次的气象信息，又从连续几个月的信息变化去进行动态的相似综合，力图使相似比较中的片面性得到改善。     

相似离度在山东省冰雹预报逐级指导技术中的应用

应用 1 986～ 1 995年 4～ 6月逐日 0 0UTC ,1 2UTC高空常规气象资料和山东省各县 4～ 6月的冰雹灾害资料 ,分析了山东省 4～ 6月冰雹天气的环流背景特征 ,根据低涡型冰雹和非低涡型冰雹的动力、热力差异 ,制作了低涡型与非低涡型冰雹的预报指标。利用相似离度描述两个物理量场的相似程度 ,并制作了山东省分县冰雹预报逐级指导的相似预报方法 ,试验证明方法实用性强 ,应用效果较好。整个预报过程实现了全客观化和全自动化运行。     

Spectrum Analysis of Wind Profiling Radar Measurements

Unlike previous studies on wind turbulence spectrum in the planetary boundary layer, this investigation focuses on high-altitude （1-5 km） wind energy spectrum and turbulence spectrum under various weather conditions. A fast Fourier transform （FFT） is used to calculate the wind energy and turbulence spectrum density at high altitudes （1-5 km） based on wind profiling radar （WPR） measurements. The turbulence spectrum under stable weather conditions at high altitudes is expressed in powers within a frequency range of 2 × 10-5-10-3 s-1, and the slope b is between -0.82 and -1.04, indicating that the turbulence is in the transition from the energetic area to the inertial sub-range. The features of strong weather are reflected less obviously in the wind energy spectrum than in the turbulence spectrum, with peaks showing up at different heights in the latter spectrum. Cold windy weather appears over a period of 1.5 days in the turbulence spectrum. Wide-range rainstorms exhibit two or three peaks in the spectrum over a period of 15-20 h, while in severe convective weather conditions, there are two peaks at 13 and 9 h. The results indicate that spectrum analysis of wind profiling radar measurements can be used as a supplemental and helpful method for weather analysis.     

基于功率谱的风廓线雷达回波强度定标方法

风廓线雷达已在我国得到大范围的业务布网应用,现有业务产品主要为风场信息。为了充分发挥风廓线雷达的作用,获取更多的天气过程信息,该文提出仅使用风廓线雷达返回信号功率谱进行数据定标（DCNP）的方法。使用雷达系统噪声功率对返回信号功率谱单位幅度进行标校计算,基于标校后的雷达探测功率谱分布数据计算回波强度功率谱密度分布、回波强度、大气折射率结构常数。利用2017年北京风廓线雷达、2016年南京风廓线雷达和2018年梅州风廓线雷达观测数据,对我国业务运行的3种主要型号风廓线雷达进行算法评估试验。定标方法的计算结果稳定,风廓线雷达不同探测模式之间的一致性较好。使用每个测站定标结果与相邻天气雷达数据进行比较,风廓线雷达回波强度定标结果与天气雷达也有较好的一致性。DCNP方法与基于信噪比（SNR）的强度计算方法进行比较,与SNR方法相比,DCNP方法定标结果更加稳定可靠。     

基于径向功率谱的风廓线雷达错误风数据处理

选取上海市世博园区站、金山站和嘉定F1赛车场站3个风廓线雷达站2012年3月7日凌晨一次降水过程生成的错误水平风场数据,通过对比该时段高、低模式扫描实时径向功率谱数据,指出在降水初期风廓线雷达软件质量控制出现错误的原因,并重新识别错误时段的功率谱,反演水平风场数据。分析表明:在降水初期由于风廓线雷达各波束探测的数据在空间上不一致,易导致雷达软件采用的质量控制算法并不能全部识别和消除降水对数据的干扰,从而出现偏差。基于风廓线雷达高时空分辨率径向功率谱数据的分析处理方法可有效验证雷达软件质量控制算法,且经过该方法反演后的水平风场更为合理。     

Forecasting Zonda Wind Occurrence with Vertical Sounding Data

Zonda wind is a typical downslope windstorm over the eastern slopes of the Central Andes in Argentina,which produces extremely warm and dry conditions and creates substantial socioeconomic impacts.The aim of this work is to obtain an index for predicting the probability of Zonda wind occurrence.The Principal Component Analysis(PCA)is applied to the vertical sounding data on both sides of the Andes.Through the use of a binary logistic regression,the PCA is applied to discriminate those soundings associated with Zonda wind events from those that are not,and a probabilistic forecasting tool for Zonda occurrence is obtained.This index is able to discriminate between Zonda and non-Zonda events with an effectiveness close to 91%.The best model consists of four variables from each side of the Andes.From an eventbased statistical perspective,the probability of detection of the mixed model is above 97%with a probability of false detection lower than 7%and a missing ratio below 1%.From an alarm-based perspective,models exhibit false alarm rate below 7%,a missing alarm ratio lower than 1.5%and higher than 93%for the correct alarm ratio.The zonal component of the wind on both sides of the Andes and the windward temperature are the key variables in class discrimination.The vertical structure of Zonda wind includes two wind maximums and an unstable lapse rate at midlevels on the lee side and a wind maximum at 700 h Pa accompanied by a relatively stable layer near the mountain top.     

相似集合预报技术在粤西风场预报中的应用

利用ERA5再分析资料与常规站点观测资料,采用相似集合法(AnEn)对粤西地面风的日平均风速与日最大风速释用进行订正.结果表明:日平均风速与日最大风速订正后的准确性得到明显提高,且在地形复杂的山区也有较好的订正效果.日平均风速的逐日均方根误差总体小于日最大风速,且更为稳定.对比相似成员集合性能,日平均风速各成员也比日最...     

用中尺度非静力模式制作北京气温和风预报

利用国家气象中心与北京市气象局联合开发的“北京地区中尺度数值天气预报业务系统”针对业务预报需要,开发了２米温度、１０米风的要素预报。通过近一年的预报效果检验表明,该系统不仅对一般性天气有比较好的预报效果,同时也可以预报出转折性的大风、升（降）温等天气过程。与ＮＣＥＰ的ｅｔａ模式相比,该系统的温度预报误差与之基本相当,而风速预报误差略小于ｅｔａ模式。     

济南边界层风廓线雷达与L波段雷达大风探空测风对比

基于相同站点的济南边界层风廓线雷达(WPR)和L波段雷达大风探空测风(以下简称LW)资料,采用相关、拟合、廓线分析等方法,系统地对比两者大风(≥10.8 m·s~(-1))数据的各统计特征、相关性、时空变化规律的异同。结果表明:(1)两者u分量、v分量、风向、风速的相关系数分别为0.973、0.965、0.994、0.665,标准偏差分别为2.04 m·s~(-1)、2.88 m·s~(-1)、10.82°、2.53 m·s~(-1),大风数据相关性总体较高,且相关系数风向优于风速的、降水样本优于非降水的,表明WPR观测大风数据可信、降水期间WPR水平大风数据可以使用。(2)两者大风风向、风速基本一致,但在低层差异较高层的大,尤其是340 m及以下高度层更显著,降水、非降水、全部样本在2980、1900、2740 m以下WPR风向值均略小于LW,而在1300、2740、1660 m以下WPR风速值均略大于LW。(3)两者资料互补性总体较好,大风风向、风速、v分量差值随高度变化符合对数律递增或递减规律,但u分量需分段拟合;在进行回归方程求算和资料互补时,应考虑差异随高度等的变化。     

环渤海地区4～10天风速预报中相似预报法的应用

依据逐步相似过滤法和最小相似离度原理,利用NCEP逐日再分析资料、T213数值预报产品和环渤海72站1958—2008年地面观测站风速资料,建立不同因子组合的相似过滤方案,制作环渤海72站4～10天每日4次、日最大风速预报。通过多个相似过滤方案预报准确率检验,确定“最佳”逐步相似过滤方案。经过2007—2008年预报检验表明：每日4次风速预报中,0~2级风速的预报效果最好,4～10天平均TS评分达到67%;日最大风速预报中,3~4级4～10天平均TS评分为54.1%,5级及以上的TS评分为17.1%。在风力不太强的情况下,该方法对于中期风速预报有一定的参考价值。     

Low-Level Wind Forecast over the La Plata River Region with a Mesoscale Boundary-Layer Model Forced by Regional Operational Forecasts

A mesoscale boundary-layer model (BLM) is used for running 12-h low-level wind forecasts for the La Plata River region. Several experiments are performed with different boundary conditions that include operational forecasts of the Eta/CPTEC model, local observations, as well as a combination of both. The BLM wind forecasts are compared to the surface wind observations of five weather stations during the period November 2003–April 2004. Two accuracy measures are used: the hit rate or percentage of cases with agreement in the wind direction sector, and the root-mean-squared error (RMSE) of the horizontal wind components. The BLM surface wind forecasts are always more accurate, since its averaged hit rate is three times greater and its averaged RMSE is one half smaller than the Eta forecasts. Despite the large errors in the surface winds displayed by the Eta forecasts, its 850 hPa winds and surface temperature forecasts are able to drive the BLM model to obtain surface winds forecasts with smaller errors than the Eta model. An additional experiment demonstrates that the advantage of using the BLM model for forecasting low-level winds over the La Plata River region is the result of a more appropriate definition of the land–river surface temperature contrast. The particular formulation that the BLM model has for the geometry of the river coasts is fundamental for resolving the smaller scale details of the low-level local circulation. The main conclusion of the study is that operational low-level wind forecasts for the La Plata River region can be improved by running the BLM model forced by the Eta operational forecasts. L. Sraibman and G. J. Berri—Members of Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) of Argentina. An erratum to this article can be found at     

自动与人工观测风速和风向的差异分析

利用四川7个基准气候站2005年自动与人工观测风速和风向资料,就自动与人工观测的风速和风向的差异、引起差异的原因进行了分析.结果表明:各风速项目均是自动观测值比人工观测值平均偏高,偏高值在0.06～0.46 m·s-1之间,在风速测量准确度的偏差范围内;2分钟风速、10分钟风速、日最大风速的自动与人工对比观测样本差值在...