压能场用于暴雨分析

本文应用1972年入梅和1973年出梅两次暴雨过程,对压能场在暴雨分析预报中的应用作了进一步的探讨。发现压能场特征不仅能够指示暴雨的生成和短期变化,而且还能表征暴雨的中期过程特点。可作为天气图分析预报方法的一个有用的辅助工具。同时本文还导出了准压能近似的压能倾向方程和ω方程,可用于诊断压能场形势转变和进一步分析暴雨的变化趋势,并指出了压能平流项的独特作用。     

暴雨天气过程的压能、湿焓场特征分析

本文利用准压能近似的压能倾向方程和ω方程,通过一个暴雨个例的分析,讨论了暴雨过程与压能、湿焓场的联系,并与一弱降水天气过程进行了比较分析。讨论结果表明:压能、湿焓场与暴雨过程有较好的对应关系,可为暴雨天气的预报提供一些有用的信息。     

压能场在暴雨预报中的应用

利用1993年7月逐日08时850hPa高度场及风场资料，分析了该月压能场特征，得出等压能线密集带与我区暴雨有良好的对应关系。在分析的基础上初步总结出用压能场预报我区暴雨的指标，并进行历史回报，效果较好。     

压能、湿焓场与暴雨落区的诊断分析

通过分析压能场与湿焓场的分布特征，讨论了它们对暴雨发生可能产生的影响，这种影响实质上是由于动力学与热力学的相互作用所造成的，在本文分析的暴雨仆例中，暴雨过程都与等压能线密集带和等湿焓线密集带有一定联系，在暴雨发生前24h一般有强的正湿焓平流，暴雨主要落区一般出现在平流最强的地方，因此，分析压能场与湿焓场可以获取一些新的信息，这对提高暴雨的预报能力可以起到一定的作用。     

压能场在暴雨分析中的应用

利用简化散度方程将压能场分布的非均匀性与散度场演化联系起来，初步揭示了暴雨和雨带活动与压能密集带相联系的物理机制。并可通过计算压能场的分布来诊断暴雨落区。     

山西省暴雨落点落区预报业务系统研究

在用“聚类分析”、“加权压能场和湿斜压”以及“灰色预测”等方法制作山西省汛期暴雨落点落区预报时，同时用“湿辐合”方法进行计算，并采用“湿辐合”与“聚类分析”暴雨落点落区叠合集成，“湿辐合”与“加权压能场湿斜压”暴雨落点落区叠合集成，以及“湿辐合”与“灰色预测”等方法叠合集成，客观地确定出预报量可能出现的落点或落区。经过历史资料回代运算和2001年实时运行表明，此方法预报效果良好。     

多时刻信息在大—暴雨释用预报中的应用及其集合预报模式

应用NCEP／NCAR逐日再分析资料，进行了不同时刻环境要素场与大—暴雨的相关分析，结果表明，从大—暴雨发生前2天至发生后2天的不同时刻，环境要素场都能提供大—暴雨的预报信息。应用不同时刻的环境要素为预报因子构造的预报方程对大—暴雨都具有预报能力。用大—暴雨发生前后信息进行预报，对应用当天信息进行预报的错误具有修正作用。应用多时刻环境要素为预报因子和统计释用方法构造的大—暴雨集合预报，由于独立预报信息的增加，有利于捕获大—暴雨的预报信息，有效地提高了大—暴雨的预报准确率。     

基于模糊聚类分型的数值产品暴雨预报释用方法

本文阐述了一种基于数值产品的预报信息场的暴雨预报释用方法,提出了对暴雨历史样本形势场使用模糊聚类的客观分型技术,用条件概率让小概率事件成为相对的大概率,更有利于暴雨指标的提炼;该释用方法包含的信息量全面,以历史暴雨样本同期的包含大气三维空间压、温、湿、风及其释演的物理量,构建出25个数值产品参数指标作为鉴别暴雨的基础,同时也勾划出各暴雨型发生期大气高温、高湿、对流不稳定等机理结构特征,且均有具体物理量数据表述.预报方法的研究过程中探索了某些物理量场预报暴雨落区的规律;建立了暴雨预报工具,充分利用了现有业务中的质量较好的预报产品设立预报工具的起报条件,减少了暴雨空报率.     

500mb压能场在台风路径预报中的应用

在研究台风暴雨预报中包澄澜等指出,低空压能场有独特的作用,并认为在低纬度地区分析压能场似乎比分析气压场更合理些。我们发现在台风路径较复杂多变时,其移动方向与500mb高度场形势有较明显的偏差,引导气流的应用不太适宜。为此,我们选择两个台风个例(7910、7504)计算了500mb压能场,试用在台风路径预报中,发现两者有一定的关系。压能场公式的推导:取单位质量空气无摩擦运动方程     

西昌卫星发射场大-暴雨的预报集成

综合集成是提高预报产品应用效能的一种有效的方法，将集对分析中的联系度概念用于西昌发射场大-暴雨过程预报综合集成，首先对大-暴雨天气过程进行分型，确定国家气象中心T213模式预报、西昌发射场降水模式的客观预报、预报员经验预报与西昌发射场大-暴雨过程的联系度，用权重法将大-暴雨预报进行集成，从而给出集不同预报于一体的西昌发射场大-暴雨过程预报集成方法。     

局地暴雨(冰雹)过程预报的研究

通过对博州40a 4～9月份近200个局地暴雨和冰雹天气个例进行了综合分析研究,依据局地暴雨和冰雹天气过程发生、发展过程中大气能量的积累、转换和爆发的规律.建立了一套紧扣能量转换"力-功-能"原理的"天文动力结构分析-天气学高、温、压、湿变量场分析-静力能量场定量指标客观分析"强对流预报方法和技术流程.通过近两年的业务试用,博州局地暴雨的预报水平明显提高.     

利用动力相似法作梧州地区台风暴雨短期预报

首先计算在台风暴雨出现前24小时，25个探空站相应的24个物理量场，利用相关分析，筛选出能较好地反映暴雨天气系统的物理量场，并用动力相似法作出24小时台风暴雨落区预报。最后用动力因子作出逐步回归预报方程来比较效果。     

用单站要素资料做暴雨中期预报

通过对贺州市八步区1971-2000年4～6月逐日14时的单站压、温、湿资料及其变量进行分析总结和分型，找出一套较为实用的暴雨中期预报指标，用找出的预报指标对2001-2005年4～6月的暴雨过程进行预报检验，预报效果也较好，可见用单站要素资料做前汛期暴雨中期预报有较好的指示意义和效果，对暴雨短期预报也能起到较好的作用。     

暴雨预报的一种能量分析法

利用1990～1996年6月逐日08h三层标准等压面的高度场及风场资料,分析了100～115°,20～35°N区域内6月份逐日的压能、湿焓场特征。结果表明,我区的暴雨与等压能线密集带及正湿焓平流区相关良好,在此基础上初步对我区的暴雨预报提出了一种能量分析方法。     

物理过程参数化方案对中尺度暴雨数值模拟影响的研究

利用中尺度非静力MM 5模式和中国 2 0 0 1年 8月的 4个暴雨个例 ,研究了非绝热物理过程对中国暴雨动力和热力场预报的影响 ,深入分析了对流参数化方案在中尺度暴雨预报中的作用 ,讨论了利用模式扰动方法开展中国暴雨集合预报的可行性。结果表明 ,在短期数值预报中 ,非绝热物理过程对高度场预报影响较小 ,但边界层方案和对流参数化方案对产生暴雨的 3个基本条件即水汽通量散度、垂直速度、不稳定层结的影响很明显。不同对流参数化方案所预报的中尺度热力、动力场离差的结构特征与所预报降水的离差特征相似 ,且主要是在模式积分初期迅速增加 ,其后即趋于稳定。对中国热力场较均匀的暴雨过程 ,可以通过扰动模式的边界层和对流参数化方案 ,构造集合预报模式     

完全Q矢量的引入及其诊断分析

参照准地转Q矢量推导，考虑天气系统发展的主要热力强迫因子－非绝热加热作用，引出考虑非绝热效应的完全Q矢量的概念，并应用于实例分析。结果表明，完全Q矢量能较清楚地揭示暴雨天气系统的演变；考虑了湿过程的完全Q矢量在暴雨的诊断过程中显示了更大的优越性；定性而言，完全Q矢量散度的辐合中心或辐合线、散度场和锋生函数场有助于确定暴雨的落区，暴雨区正好落在低层完全Q矢量散度场辐合中心和锋生函数场正值中心之间；定量而言，低层完全Q矢量散度场辐合中心和锋生函数场正值中心大小对暴雨强度有显著的指示作用。因而在暴雨的诊断和预报过程中完全Q矢量散度和锋生函数是两个重要的参数。     

多模式热动力耦合诊断系统与暴雨预报

应用包含热动力耦合强迫的新型散度演化方程,研发了该方程的诊断计算方案和相应的软件系统,以多个数值预报模式产品为资料源,计算得到关于强降水激发、维持的热动力耦合诊断场,形成了一个多时效的诊断场序列,它包含了正压非平衡强迫和热动力耦合强迫对散度演化的作用,反映了暴雨激发和持续的数值特征,为探索暴雨激发维持机理和寻求暴雨预报指标提供了数据支持。多模式诊断场的综合分析是集合预报方法的一种实践,有利于提高预报准确率。我们对2009年的两次暴雨个例进行了诊断分析,结果表明：T213、T639模式的诊断场能够较为准确的预报出暴雨的开始和结束,有明显的预报指示意义。     

多模式热动力耦合诊断系统与暴雨预报

应用包含热动力耦合强迫的新型散度演化方程,研发了该方程的诊断计算方案和相应的软件系统,以多个数值预报模式产品为资料源,计算得到关于强降水激发、维持的热动力耦合诊断场,形成了一个多时效的诊断场序列,它包含了正压非平衡强迫和热动力耦合强迫对散度演化的作用,反映了暴雨激发和持续的数值特征,为探索暴雨激发维持机理和寻求暴雨预报指标提供了数据支持。多模式诊断场的综合分析是集合预报方法的一种实践,有利于提高预报准确率。我们对2009年的两次暴雨个例进行了诊断分析,结果表明:T213、T639模式的诊断场能够较为准确的预报出暴雨的开始和结束,有明显的预报指示意义。      

黔东南汛期暴雨天气的时空分布及其长期预报

运用经验正交函数分解主要分量的分析方法，分析了黔东南地区汛期暴雨天气时空分布规律的主要特征。研究了与大气环流季节非均匀承替规律相联系的暴雨天气特征的季节变化，建立了按切比雪夫我多项式分解前期５００ｈＰａ，环流得到典型场权重为预报因子的主汛期暴雨主气长期预报方程组。     

基于人工神经网络的暴雨预报方法探讨

探讨了基于人工神经网络模型的暴雨预报方法。该方法仿预报员的暴雨预报思路，在动力模式的降水预报产品、环流形势场和暴雨落区之间通过人工神经网络建立非线性的统计预报模型，该模型的输入是动力模式的降水预报和初始环流形势场的扩展正交分解主成份分量，输出是预报区域的暴雨落区预报。2000年的汛期试验表明该客观预报方法可明显改进数值预报模式的暴雨落区预报，因此可望在业务预报中有较好的应用前景。