基于MM5模式的站点暴雨预报方法研究

基于对MM5模式输出产品的解释应用,建立了站点定量的暴雨MOS预报方法。从临沂中尺度数值预报模式产品中挑选x1（模式预报降水）,…,x12（沙氏指数）等12个模式产品和物理诊断因子为基本可能预报因子,又添加它们自身的非线性型xi^2xi^3,xi^1/2,1nxi,e^xi（i=1,…,12）和各因子间非线性交互作xixj（i=1,…,11,j=i＋1,…,12）型的126个可能预报因子。用非线性逐步判别做晴、雨二级判别,然后对雨型样本做逐步回归,得到暴雨的MOS预报方法。检验结果表明：该模型对暴雨有较强的预报能力,可应用于实际预报业务中。     

MM5降水预报产品检验

利用2000年9－10月山东省各台站逐时降水资料，对国家气象中心下发的MM5数值模式降水预报产品进行检验，并将其与省台领班预报员的预报准确性进行对比分析，结果表明。     

MM5降水预报订正试验

对MM5模式要素预报进行了逻辑统计方法改进试验；提出了基于相对湿度分布的降水概率对降水订正的应用思路。     

MM5模式对乌鲁木齐地区冬、春季降水预报能力检验

利用MM5模式输出的未来24h累计降水量预报值，对2000年11月至2001年5月乌鲁木齐地区5个气象站进行降水预报效果的分析检验，发现：MM5模式的降水预报能力平原优于山区及达坂城谷地；南山山区空报次数较市站成倍增加，而漏报次数较少；达坂城站预报正确率很低，空，漏报次数较多。     

利用MM5开展精细化预报业务

介绍了怀化市气象台利用中尺度数值预报模式系统(MM5)开展精细化预报制作的情况.提出随着地市气象卫星综合应用业务系统(9210工程)和计算机网络的全面建成,特别是微机版本的中尺度数值预报模式(MM5)在地市级气象台站应用,使得地市级气象台开展精细化预报业务服务成为可能.并简单地介绍了精细化预报的制作方法、预报产品种类、精细化预报产品对外发布的方式以及预报效果.     

WRF和MM5模式对辽宁暴雨模拟的对比分析

用近年开发的新一代中尺度预报模式WRF(Weather Research Forecast)和已被广泛应用的MM5模式分别模拟研究了2002年8月3~4日发生在辽宁的一次区域性暴雨过程。模拟结果显示WRF模式能够比较成功地反映出导致暴雨发生的高低空环流背景和暴雨的分布状况;WRF和MM5模拟结果的对比分析表明:由于WRF的动力框架具有一定的优越性使得模式结果得到改善,在前处理和所选物理过程相同的情况下,WRF模式对能够代表本次暴雨过程中中尺度天气系统的高度场、风场、散度场、水汽通量场以及垂直速度场等物理量的模拟效果要好于MM5。高空形势场的影响使WRF模拟的降水落区和强度更接近实况。     

用WRF与MM5模拟1998年三次暴雨过程的对比分析

使用NCAR和NOAA的新一代中尺度模式WRF(WeatherResearchandForecast)和UCAR/PSU的MM5 (v3)模式 ,对 1998年发生在中国的三次强降水过程 ,即 5月的 1次华南暴雨过程 ,7月初的 1次淮河流域暴雨过程和 7月下旬的 1次长江流域暴雨过程进行了数值模拟。模拟结果表明 ,WRF模式能够成功模拟这几次不同性质的降水过程 ;与MM5对比 ,WRF更好地模拟了引起这几次降水过程中的主要天气系统的位置和移动过程 ,从而使WRF模拟的降水落区好于MM5。但在这几次过程中WRF模拟的降水都较MM 5为小 ,也小于实况值 ,分析可见 ,WRF模拟的垂直速度明显小于MM5的模拟结果 ,这可能是导致模拟的降水偏小的原因之一。     

MM5降水预报订正试验

对MM5模式要素预报进行了逻辑统计方法改进试验;提出了基于相对湿度分布的降水概率对降水订正的应用思路.     

MM5模式精细化预报显示系统

利用VisualC 6.0编译系统开发了华云神箭MM5模式精细化预报显示集合系统,实现各种精细化数值预报产品在全省区域、江河流域的分布、统计、显示、打印、图形化、表格化等功能,并实现在同一地形图上、流域图上用不同的颜色对比显示逐时、逐日气温、最低气温、最高气温、风速、风向、湿度、降水和实况降水量,还可统计全省97个台站任意降水时段的降水量值和极值。     

应用MM5模式对一次冬季降水过程的预报

应用MM5非静力中尺度模式(以下简称MM5模式)对2001年1月5-6日发生在湖北省的一次强降水过程作了尝试预报。结果表明，MM5模式对此次过程的降水发生和加强的时间及其降水强度的预报均较为准确。     

一次暴雨过程的物理量场诊断分析

从物理量的变化入手,分析2004年7月4～5日我省今年入汛以来出现的第一次范围最广、降雨强度最大的暴雨过程的降水强度和落区.     

基于WRF模式的云南短时强降水物理量特征

为了解云南短时强降水发生前本地化中尺度WRF(Weather Research Forecast)模式输出结果的物理量特征及其对短时强降水预报的作用,使用WRF模式对2016年云南主汛期(6—8月)5次短时强降水过程进行模拟,利用模式输出的高时空分辨率资料计算5次过程中85个样本在短时强降水发生前6 h水汽类、动力类及不稳定条件类的部分物理量值,使用箱线图分析各物理量的分布特征及其与短时强降水的关系,应用经验累积分布函数图确定各物理量的阈值。研究表明,水汽类物理量样本数据值分布较为集中,随着短时强降水的临近数值逐渐增大;动力类的6 km垂直风切变中位数值及平均值随时间变化很小,所有时次的6 km垂直风切变阈值均低于12 m/s,表明短时强降水发生前有弱垂直风切变;不稳定条件类中对流有效位能样本数据的离散程度较大,对短时强降水无指示意义;LI指数、K指数和700 hPa假相当位温样本数据离散度较小,其中K指数中位数值、平均值及阈值的上下限在短时强降水发生前1 h有显著增大的特征,且数据集中度达到最高,大的K指数值与短时强降水有较好的对应关系。使用物理量阈值推算短时强降水落点的方法对云南本地化WRF模式短时强降水的预报性能有改进作用。     

山东夏季强降水的影响系统和物理量特征

应用2009—2013年6—9月山东全省加密自动站资料、地面和探空观测资料,选出了98次区域性强降水过程。统计分析了产生强降水的天气系统特征,把500 hPa天气系统分为6种类型,850～700 hPa天气系统分为5种类型,地面影响系统分为7种类型。统计分析了强降水过程中及前期24个代表大气热力、水汽和动力特征的物理量,给出了最小值、最大值、平均值和各阈值所占百分率。850 hPa 和700 hPa偏南风达到急流（≥12 m·s-1）强度的分别占56.1%和62.2%。对流有效位能（CAPE）≥300 J·kg-1占72.6%。K指数≥30 ℃占86.7%。沙氏指数SI≤0占75.5%。925 hPaθse≥68 ℃占82.2%,850 hPa θse≥66 ℃占74.8%。GPS/MET水汽监测大气可降水量≥55 mm占81.8%。850 hPa和700 hPa的水汽通量平均值分别为8.0和5.9 g·(cm·hPa·s)-1,水汽通量散度平均值分别为-4.6×10-9和-2.7×10-9 g·(hPa·cm2·s)-1。925 hPa、850 hPa和700 hPa的涡度平均值分别为12.6×10-6、12.3×10-6和9×10-6 s-1,散度平均值分别为-5.5×10-6、-3.1×10-6、-3.4×10-6 s-1。850 hPa、700 hPa和500 hPa的垂直速度平均值分别为-4.5×10-4、-7.4×10-4和-11.1×10-4 hPa·s-1。     

荔波县一次强降水过程分析

利用常规资料、雷达回波等资料,用天气学原理及中尺度分析方法,对2009年6月9日发生在荔波的一次强降水过程进行分析,结果发现:此次强降水过程对应的物理量场上有明显的高湿区、垂直上升运动区、中尺度辐合带和辐合系统存在。说明中小尺度系统的存在是强降水产生、维持发展的必要条件。     

MM5中尺度模式及其微物理过程

按照模块功能,介绍了MM5中尺度模式中各个子模块的主要作用,描述了模式中微物理过程的对流参数化方案和显式方案,为模式在研究和预报应用提供参考。     

数值预报产品在暴雨过程中的特征分析

利用欧洲中心形势场预报和T106物理量预报，对2000年8月2－3日（主要是1日夜间和2日夜间）发生的连续性暴雨过程进行诊断分析，结果发现上述数值预报产品在强降水预报中有很好的指导作用，特点是某些物理量预报场对强降水有很好的指示性。     

MM5水平嵌套方案对降水预报影响的敏感性试验

利用MM5对2003-2005年华东地区的3次暴雨过程数值模拟,通过采用3种水平网格嵌套方案做对降水预报影响的敏感性试验,研究模式水平率对降水强度和落区预报的影响。结果表明:随着水平网格精度提高,模式对中小尺度天气系统的模拟能力增强,地形对天气过程的影响反映更加全面,模拟的雨带分布也越接近实况,雨量中心强度也随之增大;三层嵌套网格在暴雨落区和暴雨量级的预报上均优于两层和一层水平网格嵌套方案,尤其是暴雨落区预报有很大优势。     

一次贵州省暴雨的物理量诊断分析

通过对一次贵州省暴雨物理量诊断分析,发现暴雨发生在θse陡立且密集区域,以及在最大上升速度对应的地方而不是底层上升速度区;降水最强时对流层中、低层湿位涡(MPV)<0,MPV数值和移向可指示造成降水的西南涡的移向和发展。     

利用 MM5V3中尺度预报产品对松花江流域面雨量的客观预报

利用黑龙江省 MM5V3中尺度数值预报模式产品对松花江流域的面雨量进行预报并与其它预报进行了比较,发现 MM5V3模式对面雨量有一定的预报能力,可以作为预报员的参考.同时也是对面雨量预报客观化、定量化的一个有益的尝试.