中尺度数值天气预报的初步试验

通过用中尺度MM4模式对2004年11月14日到15日天气过程进行数值模拟预报试验，了解MM4模式和用数值预报模式进行天气预报的全过程。对MM4模式的初次应用表明，中尺度数值模拟及预报的研究在一般台站是可行的，中小尺度数值预报模式为今后发展地县精细化预报及中尺度过程诊断分析提供了良好的工具。     

中尺度数值天气预报的初步试验

通过用中尺度MM4模式对2004年11月14日到15日天气过程进行数值模拟预报试验,了解MM4模式和用数值预报模式进行天气预报的全过程。对MM4模式的初次应用表明,中尺度数值模拟及预报的研究在一般台站是可行的,中小尺度数值预报模式为今后发展地县精细化预报及中尺度过程诊断分析提供了良好的工具。     

利用数值预报产品制作广西大范围霜冻5天滚动预报

利用数值预报产品与广西大范围霜冻天气过程对照作为分析依据，建立广西大范围霜冻天气过程的概念模型，结合预报指标、相关因子普查，用多元回归方法建立广西89站逐日最低温度预报方程及霜冻等级预报。     

经验正交函数在解释数值预报产品中的应用

本文用经验正交函数展开的分析方法，确定了各种数值预报产品物理场中和对应时效的运城日降水量显著相关的物理量要素及关键区域，对关键区域的物理量场使用典型相关分析进行处理，得到了数量较少，而又能代表该关键区物理量分布状况主要信息的新因子，从而建立使用数值预报产品制作短期单站降水预报模式，进行预报效果较好。     

使用Intel编译器优化中尺度模式MM5在奔腾4上的运行

本文介绍了一种在奔腾4处理器微机上Linux操作系统下的优化编译方法。作者通过查询、试验发现：使用Intel编译器优化中尺度模式MM5，能够使得MM5在奔腾4上的运行速度提高1．4～1．5倍。利用Intel编译器优化后的MM5模式，进行了三个月资料的计算，模式运行稳定。给出了一个使用Intel编译器和通常使用的PGI编译器分别编译的计算实例，对比表明：使用Intel编译器明显提高了运算速度，两种编译方法预报的降水场和形势场没有太大差异。     

数值模式预报延迟量与GPS测量的比较研究

利用长江三角洲地区GPS观测网中4个站点的资料，研究了2002年梅雨期静力延迟和湿延迟的时、空变化，以上海宝山站为例用探空资料对GPS资料进行了验证，并将MM5模式24h的预报结果与GPS测量资料进行比较，以检验MM5模式对静力延迟和湿延迟的预报能力，在此基础上提出了订正模式预报静力延迟误差的方法。研究结果表明：GPS是一种与探空观测有可比性的大气静力延迟和湿延迟测量手段。GPS站点测得的静力延迟和湿延迟呈现出不同特征，静力延迟有明显的周期变化，湿延迟的变化与天气过程相关联。模式初始场对静力延迟有很好的描述能力，而对湿延迟却存在低估现象。MM5模式24h滚动预报基本能反映出静力延迟的日变化趋势，而模式在预报静力延迟的逐时次变化方面还存在一定的偏差。模式对湿延迟变化有一定的预报能力，但也存在低估现象。模式对总延迟的预报总体偏低，偏差主要集中在-3cm附近。可以通过订正地面气压的方法减小模式对静力延迟的预报误差。     

利用数值预报产品制作广西大范围霜冻5天滚动预报

利用数值预报产品与广西大范围霜冻天气过程对照作为分析依据 ,建立广西大范围霜冻天气过程的概念模型 ,结合预报指标、相关因子普查 ,用多元回归方法建立广西 89站逐日最低温度预报方程及霜冻等级预报     

诊断分析在数值预报产品释用中的探讨

针对地方性天气预报特点，根据现有数值预报产品及实时探空资料的接收情况，作者利用中尺度数值预报模式ＭＭ４引入中尺度信息，提出一个实际可行的夏季降水预报方案，以求提高区域范围内具有明显突发性对流降水的预报能力。作法是用ＭＭ４模式计算逐日物理量诊断场，加入同期的欧洲中心数值预报产品，共计４１个场作为预报因子场；应用典型相关分析法，并结合逐步判别和逐步回归法，计算得出９个分区和８个单站中雨以上降水预报方程。降水预报方程的因子变量多数为中尺度诊断分析场构成的典型团子，可以认为，ＭＭ４模式计算得出的中尺度信息对预报中雨以上降水是有贡献的。     

初始场对MM5模拟黄淮气旋天气过程影响的数值试验

分别以NCEP和T213客观分析场作为MM5初始场,对3次黄淮气旋降水天气过程进行数值模拟,分析不同初始场的气旋移动路径、降水分布模拟结果,检验两种初始场对模式预报能力的影响。结果表明:MM5用两个初始场对36小时内黄淮气旋的移动路径和降水分布均有较高的预报能力,随着预报时效的增加预报能力下降,对气旋生成地点和路径明显转折的预报误差较大。用T213客观分析资料作为MM5初始场对气旋移动路径预报优于以NCEP客观分析资料为初始场,两个初始场对降水分布和量级的模拟结果基本相当,无明显差别。     

利用MM5模式输出产品制作雾的客观预报

利用MM5中尺度非静力模式输出产品进行深加工，对陕西省高等级公路大雾进行预报，由于模式输出产品有每小时的湿度场，风场和气温预报场，这些要素场和雾形成关系密切，应用PPI，MOM和MEC方法对陕西省4要高等级公路14个站点大雾进行预报，业务使用证明该方法是可行的。     

北京市城六区2018年空气质量数值预报效果评估

为更好地改进提高模式预报性能,评估了新一代WRF-CMAQ（Weather Research and Forecasting model-Community Multi-scale Air Quality model）模式系统的不同网格分辨率预报产品对2018年北京市城六区空气质量预报结果的影响。分析表明:（1）基于首要污染物为PM2.5的预报数据集,模式系统1 km网格分辨率（BJ01）和3 km网格分辨率（BJ03）等级准确率优于官方预报结果,模式系统BJ01和BJ03区域4天内预报等级准确率均达到50%以上,24 h内准确率达60%以上,官方预报24 h内等级准确率为59%。本文引入预报综合评分法,基于IAQI（Individual Air Quality Index）和等级级别正确性双因素的预报综合评分结果显示,模式系统BJ03得分75.0分最高,BJ01次之,优于官方预报结果,模式9 km网格分辨率（BJ09）得分69.1分最低。（2）基于模式系统2018年长时间序列预报结果分析表明:模式系统预报的PM2.5浓度与实测的变化趋势较为一致,其中模式系统BJ03结果与实测PM2.5浓度相关系数达0.76,覆盖区域较大的BJ03和BJ09对PM2.5浓度峰值模拟较好。中重度污染过程的PM2.5浓度峰值模式预测误差表明,不同分辨率模式预报峰值误差的变化趋势基本一致,覆盖区域更大的粗分辨率模式预报结果高于覆盖区域小的细分辨率模式预报结果。与预报综合评分结果一致,统计分析结果也表明BJ03区域预报效果最好,平均偏差为0.83 μg/m3;而BJ01区域预报整体偏低,BJ09区域预报整体偏高。（3）基于不同网格分辨率预报效果的空间差异性分析表明:同一站点在不同分辨率上表现不一致,BJ01区域中农展馆站表现最好,BJ03区域中万柳站表现最好,BJ09区域中东四站表现最好。     

广西中短期极端温度客观预报方法研究

利用欧洲中心(ECMWF)数值预报产品和常规资料,应用MOS预报方法和多元线性回归技术,研究建立了广西90个站1~7d的最高、最低温度预报方程,试报检验效果较好,预报结果在大多数情况下是可用的或是可参考的,为业务提供了有效的省级客观预报指导产品,对误差特点进行了分析并提出了改进方法。     

MOMS 中尺度模式的多元最优插值客观分析方法

数值预报模式的预报结果与初始值关系较为密切。因此改善初始场的客观分析效果，是提高预报准确率的一个重要方面。该文针对MOMS中尺度模式的特点，研究设计了多元最优插值客观分析方法。采用T42模式预报结果作为初估值，在测站的选择、记录的订正、测站资料补缺等诸方面都考虑了中尺度模式的特点。该客观分析方案为中尺度数值天气预报及诊断分析提供了较好的初值，对提高中尺度模式的预报效果起到了较好的作用。     

萍乡地区雾的特征分析及预报方法初探

选取萍乡和莲花2个站点1980—2003年722个雾日样本,按年、季、月对雾日的变化进行了分析,探讨了辐射雾、平流雾形成的主要气象因子和天气形势。通过普查气象因子和相关性回归分析,筛选出与雾日相关性比较好的6个气象因子,分别建立春、秋、冬三个季节雾的能见度预报方程,并进行了验证和实际应用。预报方程春季预报准确率最高,冬季次之,秋季相对较低。     

用复数自回归模式预报月平均气温

在复数域最小二乘法的基础上, 建立了复数自回归模式。数学推导和实例应用表明:这一复数自回归模式不同于将复数序列中的实部和虚部分开来计算的结果, 将实部和虚部分开来计算的方法不是真正意义的最小二乘法。应用包括一个任意给定的复数序列和全国160个基本气象台站上历年7月月平均气温。采用距平相关系数和均方根误差两种检验标准, 对独立预报结果进行检验, 并与其他3种常用统计模型作比较。结果显示:该复数自回归模式确实具有较好的预报效果。     

基于CNN和RF算法的ECMWF降水分级订正预报方法

利用卷积神经网络(CNN)和随机森林回归模型,提出了一种新的欧洲中期天气预报中心(ECMWF)降水订正预报方法.该方法首先根据ECMWF模式对站点雨量预报值所属的等级进行划分,再计算出不同等级相对应的高相关因子矩阵.进一步利用CNN模型对高相关矩阵进行综合特征提取的学习和训练.最后对CNN模型最终输出的特征因子中,选取...     

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。     

试用T106资料制作冰雹短期预报

通过对1980年以后桂林市13站点强冰雹个例资料的统计,从天气形势、单站要素指标、关键区物理量等方面归纳出客观定量的预报指标,并从中找出相关性好的预报因子,用逐步回归方法建立方程,结合运用T106格点资料,试作冰雹短期预报.