一个预报福建省北部地区台风大风的回归模式

利用1949-1991年的台风资料,应用线性回归方法,分别建立了北(26°42N'、120°20'E)和北茭(26°23'N、119°59'E)两站的台风大风24h预报模式.从检验结果看,两站的台风大风预报历史拟合率分别为97%和87%.经1992年和1993年对两站的台风大风作验证,其预报准确率平均分别为97.4%和88%.     

WRF、EC和T639模式在福建沿海冬半年大风预报中的检验与应用

基于福建省冬半年沿海和港湾岛屿自动站的逐时极大风观测资料和WRF(Weather Research and Forecast)、EC(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)细网格以及T639(TL639L60)三种模式预报的10 m 风场资料, 将模式预报的风向风速与观测资料进行对比检验, 结果表明: 福建省沿海冬半年大风的盛行风向以东北风为主, 大风的时空分布极为不均, 沿海风力的脉动性、跳跃性、局地性突出。从三种模式对风速风向的模拟效果来看, WRF 和EC 细网格的预报效果较好, 有可参考性, T639可参考性不高。对于风速, 模式预报结果相比实况极大风速偏小, 港湾岛屿代表站风速的平均绝对误差均小于沿海代表站, 预报平均误差由沿海向内陆逐渐减小, 由中部向南北逐渐减小。风向相比风速的预报效果要差, WRF 和EC 细网格的风向预报误差在45°～50°, 有一定的参考意义; 港湾岛屿代表站风向的平均绝对误差大于沿海代表站, 以浮标站的误差最大。当观测风速出现7 级及以上风速时, 若对大风进行分级检验, 则较低风速的预报平均绝对误差小于较高风速; 风向预报的平均绝对误差也大大降低, 且误差都在45°以内, 具有良好的参考性。     

海浪数值预报准业务运行试验

海浪是引起我国海灾海难事故的主要海洋环境过程之一。每年由海浪引起的海灾海难事故所造成的直接经济损失以亿元计。海洋环境预报中心引进第三代海浪数值模式，对中国海近海海域（１５°～４５°Ｎ，１０５°～１４１°Ｅ和１５°～４５°Ｎ，１０５”～１５５°Ｅ）进行了７２小时的海浪数值预报，从１９８９年１月起进行了试报，从１９９２年１１月起投入了准业务运行。预报结果能够为海浪业务预报提供一定的参考。本文介绍了浅水情形下的第三代海浪模式以及几年来的试运行情况。     

上海沿岸海域灾害性大风特征研究与预报检验

选取2011-2017年上海沿岸海域5个浮标站点的风场和海浪数据,分析了大风过程的时间和空间特征;对海浪成长过程进行风向分类,运用滑动相关分析统计了8个风向的海浪滞后时间;计算了大风起风时间的预报提前和滞后量,进行了风速风向的误差和准确率检验。结果表明:越往东部海域,大风时数越多,长江口区东部风速较大;大风极值主要出现在8月份台风过程,出现时段都为傍晚到半夜,大浪极值浪向以东北到东南向为主;秋冬季大风时数多,5-6月大风时数最少;大风风向以西北到东北风为主;海浪成长过程风向分布是东南-西北走向,海浪对风的响应滞后时间平均为3~4 h;大风起风时间预报较实况略有滞后,风速预报的准确率总体在70%以上,预报值较实况值偏小,口外浮标偏小最为明显,偏强率都为0;风向预报准确率低,误差大。     

海面风场的数值预报业务模式

海面风场的业务数值预报，经过六年的运行和不断改进，目前已建立了包括资料处理、客观分析、大气模式和边界展模式在内的数值预报业务化系统，它能提供１５°～４５°Ｎ、１ｈ５°～１４１°Ｅ海域内１°×１°经纬网格点上的７２小时的预报风场，该风场除为日常业务预报提供参考外，还为海浪和海冰业务模式提供强迫场。本文主要介绍大气模式和边界层模式的概况以及系统的运行结果。     

T639数值预报产品对黄渤海沿海大风预报效果检验

根据影响系统对2008—2011年黄渤海沿海的大风分了四个天气类型:气旋、低槽冷锋、台风和综合类。对不同类型的大风天气,就T639数值预报产品天气系统的影响时间、强度和中心位置以及大风出现的开始时间、结束时间、大风落区、最大风速值和最大风速值的开始时间、结束时间和落区的预报准确率进行了统计。结果表明,T639数值预报对黄渤海沿海大风具有较好的预报准确率,漏报率较低;对于台风类的预报能力偏差;预报数值比实况偏小,当预报有气旋、或预报大风时间长范围大时,实况风将增大1—2个量级;对于大风的开始时间预报略偏早,而对于大风的结束时间和最大风速的开始和结束时间预报均略偏晚。     

基于数据库的温带气旋相似路径预报方法

本文提出了基于我国东部以东（23°～50°N 、110°～150°E）温带气旋资料（1989～1988年）数据库的一种气旋相似路径预报方法。在存储上述温带气旋资料的关系型数据库的基础上,采用增设若干定义域（如相似路径选择条件以及间隔12、24小时的气旋位置等）,构成一个可直接用于相似路径预报的扩充数据库。然后利用DBASE-Ⅲ较强的检索功能,选择出相似气旋路径。预报试验表明,本方法客观易行,预报精度略优于主观外推预报,可在业务预报中应用。     

南太平洋风场时空统计特征分析

南太平洋风场时空统计特征对船舶远洋交通运输、远洋出访、南极考察和科学试验等活动有重要实用价值。本文根据 1 950～ 1 995年共 46a的南太平洋船舶气象报资料 ,按 1°× 1°和5°× 5°网格统计的海面风进行分析研究。通过分析每月风各要素的等值线分布图 ,得出南太平洋风场季节变化特点不如北半球各大洋显著 ,但仍有较明显的季节变化 ,只是季节性差异较小 ,冬季比夏季风强盛 ,相应的平均风速 6级和 8级以上大风频率也较大 ;全年风场基本相似 ,低纬度地区 (2 5°S以北至赤道 )为信风区 ,常年盛行东至东南风 ;2 5°S～ 35°S的广大海域上 ,风力较小 ,风向变化最大 ;40°S以南盛行偏西风 ,风力最强。     

提高分辩率对GLA四阶模式预报影响的二个个例分析

为了说明加倍GLA四阶GCM的水平分辨率,从4°(纬度)×5°(经度)到2°×2.5°网格如何能显著地提高该模式的预报能力,这里介绍两个例个。 第一个个例是1978年9月9日1200GMT的GLA分析后的36小时预报。在这期间位于加拿大的新斯科舍(Nova Scotia)南岸的一个1004hPa弱低压在向东北东移动过程中强烈地发展到987hPa(见图1a和图1b)。这个被称为伊利沙白Ⅱ皇后的风暴的发展被2°×2.5°网格模式非常好地模拟出来。这个模式预报出的中心气压是987hPa,这比4°× 5°模式的预报低10hPa(见图1c和图1d)。这个风暴模拟中的地表强迫和高空涡度收支的相对重要性,将在这次会议上讨论。     

黑潮地区表层水温的月趋势预报

表层水温长期预报问题的研究已有多年历史。早期的学者主要用相关分析和水温长期变化的规律来制作月、季或更长期的预报,如Hatanka(1948),Watanabe和Hirao(1955), Kolesnikov(1947,1953)以及Milar(1952)等。六十年代以来,不少学者采用数值计算方法,预报北太平洋及全球范围内的月际温度变异,如Adem(1969,1970),J.Jacobs(1967)和Shigeo Moriyasu (1969,1970)等,他们在数值模式中,考虑了海洋与大气之间的热量交换,洋流与风海流的热量输送及其搅拌作用,以及水平与垂直方向上的涡动扩散;从大范围看,得到了较好的预报效果。Namias(1972)在分析北太平洋海面温度的时空分布及其与海平面气压场的关系时,发现可以根据水温变化的时间持续性和空间相关性及其与海平面气压场的关系,预报月平均水温及相应的海平面气压。以上所述及其他许多研究成果,目前能用于常规预报的,主要仍然是经验方法。本文通过分析黑潮地区表层水温与前期大气环流的相关,选取相关系数高的站点,用阶段回归方法,建立了本海区各月的水温月趋势预报方程。 文中采用的水温资料(1951-1974年)取自日本及美国发表的北太平洋海面水温资料,计算过程中对前后12年资料的系统误差进行了校正,500亳巴高度场资料取自上海中心气象台。黑潮地区的表层水温用20°N,125°E;20°N,130°E;25°N,125°E;25°N,130°E;30°N,130°E;30°N,135°E等六个站的平均资料来代表。     

南印度洋风场时空特征分析

本文根据1950～1995年共46a的南印度洋船舶气象报资料,按1°×1°和5°×5°网格统计的海面风进行分析研究。通过分析每月各要素的等值线分布图,得出南印度洋风场季节变化不如北半球各大洋显著,但仍有较明显的季节变化,只是季节性差异较小,冬季比夏季风强盛,相应的平均风速、6级和8级以上大风频率也较大;全年风场基本相似,10°S以北为季风气候区,而其它海域信风区常年盛行东南风,40°S以南盛行偏西风。本文为船舶远洋交通运输、远洋出访和科学试验等活动,提供了较为详细的风场资料及变化规律。     

戈达德大气试验室(GLA)四阶大气环流模式(GCM)预报的一个重力波曳力效应的参数化方案

一、引 言 我们对戈达德大气试验室四阶大气环流模式用2°纬度乘2.5°经度的描述,体会到在使用高的水平分辨率能加强模式在北半球展现的西风偏倚倾向这点上,与其它模式的一批方案如英国(U.K.)气象局(Palmer等,1986)的方案是相似的。可能由于这种偏倚的关系(这种偏倚在典型的高分辨数值预报5—10天后变得明显),4°×5°的预报比2°×2.5°的预报在进入7—8天的预报后更趋向于变得成熟。 帕尔门(Palmer)等人(1986)指出,美国气象局模式中关于用次网格尺度地形性发生的重力波来对平均风曳力进行初始化方案的内容,在上述模式的高分辨方案中可以减弱西风的偏倚。因此,我们开始研究戈达德大气试验室四阶模式中重力波曳力的参数化效应。     

东南亚10°—25°N,105°—130°E海区热带风暴异常路径的分析

本文４１ａ（１９４９－１９８９年）的资料，对东南亚１０°－２５°Ｎ，１０５°－１３０°Ｅ范围７－９月出现的热带风暴异常路长进行了普查统计和气候分析。结果表明：产生异常路径热风暴的机率约占区域内热带风暴总数的２０％；异常路径的产生与热带风暴所处的地理位置，季节，环下等因素有关。正确地考虑气候规律和具体的天气条件相结合是预报带式风暴异常路径成败的关键。     

南海热带气旋的气候统计特征

热带气旋是影响南海地区的主要灾害性天气系统。每年热带气旋频繁地袭击南海,威胁着南海石油平台的正常作业。本文利用1949-1986年间的气候资料,对位于21°10′N,115°50′E的南海石油平台海域的热带气旋的气候学特征进行分析研究,找出热带气旋的源地、强度、频率、移速、移向、季节变化和年变化,大风以及路径分布等气候特征,为石油平台安全作业的海洋水文要素的计算和热带气旋的预报提供有用的气候背景。     

预报南海热带气旋的综合流程

本文是在过去多种方案的基础上,经提炼、修改、补充就其南海热带气旋从其生成开始到发展阶段,对其移动过程中的具体路径、强度变化及影响的地区范围等方面,按区、类分别研制出一套定性判断和定量预报相结合的客观预报流程,全流程分四个子系统执行。 资料选取（970-1979）十年7—9月份的天气图资料。取样范围为进入10°—23°N, 110°—120°E海区的103个南海热带气旋作样本。并用（1980-1985）六年 11个南海热带气旋作独立样本检验、以鉴定所建方程的稳定性和正确率。从试报效果看,本方案具有一定的预报能力,使客观预报方法在应用于南海热带气旋的多种预报方面,显示它的系统性,并具有一定的实用价值。     

福建沿海大风预报中的几个特殊问题

福建沿海大风频繁,风力很大。据统计,一年中各月都会出现6级以上大风,其中又以每年10月至翌年2月最为频繁,平均每月大风日数达15天以上。11月份平潭站常年平均大风日数达26.3天之多,几乎全月都有大风。风力达8级以上者甚多,大者可达10—12级,台风正面袭击时,风力可达12级以上。因此,做好大风预报,是福建省天气预报服务中的一项重要任务。引起福建沿海大风的因素是非常复杂的,几乎各种天气系统都可能出现,预报难度大、特殊问题多。这些问题包括;环流形势的作用;气压梯度方向的影响;变压梯度的作用;起风时间的估计;西南大风的预报;地形低槽的作用。现分别讨论如下:     

基于EC集合预报的渤海灾害性大风风速预报方法研究

利用2014—2015年渤海埕北A平台逐小时风场特征对7级以上且持续6 h以上的大风个例进行统计,共出现36次大风过程。利用欧洲中心集合预报51个预报成员分别比较最优成员和最优百分位预报产品在预报海上大风风速预报的效果,结果表明:EC集合预报对于7级以上大风有低估的效果,从优选成员来看,集合预报最优成员并不唯一确定;6种(最大值、95、90、85、80、75百分位)集合预报百分位预报的10 m风速,多数预报与实况相比是偏小的,利用历史偏差对EC集合预报的误差进行校准,反算校准后误差缩小。总之,集合灾害性大风风速的预报有低估的效果,反算后预报水平有明显提高,可利用EC集合预报最优百分位订正后的10 m风场产品应用于渤海灾害性大风的预报。     

南海台风路径预报CLIPER模式

基于南海（１１３°－１２３°Ｅ，１０°－２５°Ｎ）台风的气候学、持续性和一些组合因子，根据与未来的经向、纬向位移的回归分析，发展了一种预报台风路径的气候与持续的（ＣＬＩＰＥＲ）模式。并建立了一组从２４小时到１２０小时的预报台风路径经、纬向位移的预报方程，同样，根据台风前２４小时移向的分组，建立了分类样本预报方程，对非独立样本和独立样本试报表明，分类样本方程比全样本方程有更高的精度，无论对于全样本模     

南大西洋海面风场时空特征分析

本文根据 1950 年~1995 年共 46a 的南大西洋船舶气象报资料,按 1°×1°和 5°×5°网格统计的海面风进行分析研究。通过分析每月各要素的等值线分布图,得出南大西洋海面风场季节变化不如北大西洋显著,但仍有较明显的季节变化,冬季比夏季强盛,相应的平均风速较大,6、8 级大风频率也较高。位于赤道和 25°S 之间的信风区,主要盛行东南风;副热带高压带,风速小,风向变化不定;35°S 以南的西风带风力较强。对这些规律的总结归纳,为该地区的各种活动提供了较为翔实的海面风场变化规律。     

埃尔－尼诺年西北太平洋的台风活动

文中统计分析了１９４９～１９９１年西北太平洋近赤道地区（０°～１０°Ｎ，１２５°～１８０°Ｅ）和热带地区（１０°～２５°Ｎ，１２５°～１８０°Ｅ）的台风日数。发现埃尔－尼诺年上述两地区的台风日数明显偏多。因此，冬、春各季该地区的台风日数、可作为该年是否可能发生埃尔－尼诺的一个预报指标。