月平均环流的长期数值预报

本文对当前月平均环流的长期数值预报状况做了总结,用大气环流模式做月平均500hPa高度预报,相关系数约0.4。对两类集合预报,即蒙特卡罗预报与落后平均预报的优缺点进行了比较。最后讨论了月平均环流预报的可预报性,指出有可能做6—11个月的预报,但预报准确率因受气候噪声影响而有一定限度。     

500hPa平均环流形势月预报水平的评估

该文讨论了500hPa 平均环流形势预报水平的评估问题.平均来说,各月都是气候预报的准确率最小,年际变化持续性预报次之,月际变化持续性最高.T42L9模式延伸预报的第一旬和月平均环流的预报准确率均高于气候预报与持续性预报,表明确是有技巧的.     

提高月预报业务水平的动力相似集合方法

针对基于大气环流模式的月预报问题,提出了一种能有效减小预报误差并提高预报技巧的动力相似集合预报新方法。该方法着眼于动力模式与统计经验的内在结合,在模式积分过程中通过提取大气环流历史相似性信息,对模式误差进行参数化处理,形成多个时变的相似强迫量来扰动生成预报的集合成员。将这一集合新方法应用到中国国家气候中心业务大气环流模式(BCC AGCM1.0),一组10 a准业务环境下回报试验结果显示,相比于业务集合预报,动力相似集合预报方法能有效改进模式对于大气环流的纬向平均、超长波和长波预报,从而有效提高了月平均环流预报技巧(几乎达到业务可用标准)和逐日环流预报技巧,并显著降低了预报误差,合理增加集合离散度,使二者配置关系得以改善,有望在业务预报中应用。     

平均环流的诊断与预报

本文采用实际的大气资料分析了一个正压平均环流距平模式各项的相对重要性.结果表明,单纯考虑初始场的惯性预报的准确率随所取平均时间的增加而迅速下降,并以长波和超长波段最为显著. 加上气候平均风场及地球球面效应等动力因子后的修正的惯性预报,其结果不如纯惯性预报好.而且,所取的平均时间越长,效果越差.加进散度订正因子后,对长波和超长波的预报起明显改进作用, 对平均环流的预报起重要作用的因子是未知的强迫作用项.根据分析,本文提出了提高平均环流预报准确率的可能途径.     

华东地区热带气旋汛频数异常时的环流分析

该文是为应用统计释用预报方法对影响华东地区的热带气旋（ATC）汛频数预报所做的前期研究工作。研究发现:（1）影响华东地区的热带气旋汛频数的局地性异常变化是汛平均环流半球性调整的结果;（2）汛平均环流中的大气长波既反映了月平均环流的特征又和汛频数的变化存在着较好的关系,特别在异常年,其天气系统和相关地区也比较稳定;（3） 利用影响华东地区的热带气旋汛频数和环流变化的关系建立了汛频数的统计预报方程。在短期气候数值形势预报准确的基础上,应用统计释用预报方法所得的准确率为70%左右,若能预报出汛平均环流的异常变化,则可确定ATC汛频数的特多年或特少年。     

美国国家气象中心的中期天气预报

引言美国国家气象中心发布第2～6天的5天预报已有多年。这些预报用的是平均环流法(Namias.1947)。这种方法使用物理-天气-统计法,预报高空环流及其高度距平,然后用这些流型预报地面温度和降水。50年代后期及60年代数值预报的进展不可避免地使气象科学的面貌发生了变化。这样,1970年通过主观修改逐日的数值预报方案代替了平均环流法。每天制作第3、4和第5天的这种预报。由于70年代数值预报水平的进一步提高,现已可将预报     

500毫巴月平均环流长期预报的十年试验结果

一、引言 月平均环流预报是目前长期预报的重要组成部分。但是长期数值预报目前投入日常业务使用尚有困难,另一方面建立模式也需要丰富的实际经验。因此尝试用统计方法做月平均环流预报也是很有意义的。这不仅可以作为长期天气预报的重要依据,也有利于认识大气环流长期变化的过程与规律,为长期数值预报积累经验。 我们曾在1972年提出一个500毫巴月平均环流形势的统计预报方案。这个方案是先计算纬圈谐波系数,再用平稳随机过程的自回归模式做系数的预报。但是在应用过程     

天气预报技术的发展及我省近年来天气预报科研工作的进展

1.长期预报 目前长期天气预报实际应用的方法,基本上还是预报经验结合资料统计,D·L吉尔曼形象地称长期预报方法是“经验技巧和统计技术的“烹调”混合物”。预报方法缺乏充分的物理基础,长期数值预报虽燃正在试验,如国外的大气环流模式(GCM),它通过逐日积分作月平均环流预报。预报的月平均环流距平同观测值的相关系数约为0.4,达不到业务化的水平。何况,即使环流预报正确,也不能报出一个月内的具体天气过程及相应的天气特征,应在如下方面进行工作:     

平均环流参数化预报的初步试验

本文提出一个对包括下垫面温度在内的未知总强迫项进行参数化作平均环流的预报方法.该参数化方案是假设未知作用力距平与流函数距平成正比,其比例系数是空间位置的函数,得到一个平均环流距平的预报方程.该方程表明,预报结果的好坏不仅取决于初始状态和动力学的考虑,还取决于环流的历史演变情况. 根据历史资料反求其比例系数,所作的平均环流距平的历史拟合结果令人满意.独立样本的预报结果比不上历史拟合的结果.试验结果还表明,如果加长历史资料的时间序列,把310天的历史资料增加到620天,则独立样本的预报结果有较大的改善,不仅有很多旬平均和月平均的个例非常成功,而且预报的半均准确率已超过一般惯性预报的水平.     

宁夏第一场透雨中期预报方法

在中期环流分型预报的基础上，对宁夏1971－200年30年第一场透雨过程的环流形势及主要影响系统特征进行了深入分析。同时，利用NCEP／NCAR（1979－1999年）候平均全球再分析资料，计算并分析了各环流形势下透雨过程候及前一候的平均环流特征场，建立了在几种主要环流形势下的中期透雨预报概念模式。     

月动力延伸预报产品的评估和解释应用

该文用3种客观评分方法对国家气候中心的月动力延伸预报结果（500 hPa位势高度场）进行了全面评估。结果表明,延伸预报环流的旬和月平均场预报准确率明显高于持续性预报,有一定的预报技巧和业务参考价值,但仍未达到可用于实际业务预报的技巧。对形势预报进一步分析发现,500 hPa的部分环流特征量模拟效果好,其预报技巧高于整个形势场的预报。根据已有的经验和研究成果,这些环流特征量和要素预报有较好的相关,可以直接在业务中应用。该方法为动力产品的解释应用提供了又一条途径。     

中国24h台风路径预报难点及其大尺度环流分析

主要分析了2005—2012年中国24 h台风路径预报误差较大的样本及其对应的大尺度环流特征。基于850 hPa风场的低通滤波等分析发现:去除占总数3.9%的预报误差最大样本后,平均预报误差可以减小8.5%。这些预报误差最大的样本中有近60%呈现为移向误差较小、移速较观测慢的特点。与之相对应的大尺度环境场可分为气旋性环流、弱背景场和副热带高压西侧3类。气旋性环流包含近3/4的样本,其中又有一半受季风涡旋的影响。平均移动速度分析表明,这些台风起报时刻前后,平均移速的突然增加是预报移速较慢的主要原因,这是中国台风24 h路径预报的主要难点之一。     

动力长期预报的技巧

本文用英国气象局的5层大气环流模式研究冬季长期预报的技巧。即使用多年平均海表温度,也发现(平均而言)所预报的大尺度环流的某些特征与实际大气的演变相比较,在20天左右的时间内仍有小的但比较清楚的相关关系。利用实测的热带地区的海表温度资料则改进了五年中四年的预报。     

2016年梅汛期降雨环流特征及ECMWF中期预报偏差分析

利用NCAR/NCEP逐日再分析资料和台站观测日平均降雨资料,分析2016年梅汛期的大气环流演变特点和期间3次强降雨过程的环流特征,对比了欧洲中期数值模式(EC模式)的预报能力,并对其中期预报降雨的落区偏北、强度偏弱的偏差原因进行分析。结果表明,2016年梅汛期中高纬度环流多变化,多冷空气活动但势力总体不强,夏季风在6月下旬和7月上旬逐步增强,西太平洋副热带高压稳定维持,为强降雨的发生提供了有利动力和水汽条件。在梅汛期前期EC在中期时效对于夏季风的预报强度偏强、副高位置偏北,直接造成模式预报的雨带位置偏北。EC对于乌拉尔山一带的环流系统预报能力较好,但对于日本海-鄂霍茨克海一带的环流系统预报能力较差,从而使得影响我国的冷空气路径和强度预报均出现偏差,这对于7月初的强降水的强度和落区预报也有明显影响。     

中长期天气预报的新进展

1 引言中长期预报(MRF与LRF)定义为3天以上的预报。具体是前者为3天至10天的预报,后者为更长时间的预报(月及季展望)。在60年代以前,中长期天气预报主要根据流型分类及统计方法作出的。预报员通过对这些环流型的主观解释以及对平均槽脊运动进行外推来估计平均形势。然后再根据预报出的环流异常形势凭主观或用统计方法估计未来的温度与降水。后来进一步发展和改进许     

合成平均图分析在2003年高温天气预报中的应用

大气环流异常对中短期天气变化有着重要影响。利用数值预报产品制作特征要素的合成平均图,是准定量分析前期大气环流异常对中短期天气变化造成影响的有效途径之一,也是对数值预报产品进行合理有效解释应用的一个重要方向。通过利用欧洲中心格点资料制作预报和历史同期合成平均图,结合本地经验指标进行分析比较,并根据临近天气形势进行中短期预报订正,是2003年广西持续性大范围高温天气过程成功预报的关键。     

2016年梅汛期降雨环流特征及ECMWF中期预报偏差分析

利用NCAR/NCEP逐日再分析资料和台站观测日平均降雨资料,分析2016年梅汛期的大气环流演变特点和期间3次强降雨过程的环流特征,对比了欧洲中期数值模式(EC模式)的预报能力,并对其中期预报降雨的落区偏北、强度偏弱的偏差原因进行分析。结果表明,2016年梅汛期中高纬度环流多变化,多冷空气活动但势力总体不强,夏季风在6月下旬和7月上旬逐步增强,西太平洋副热带高压稳定维持,为强降雨的发生提供了有利动力和水汽条件。在梅汛期前期EC在中期时效对于夏季风的预报强度偏强、副高位置偏北,直接造成模式预报的雨带位置偏北。EC对于乌拉尔山一带的环流系统预报能力较好,但对于日本海-鄂霍茨克海一带的环流系统预报能力较差,从而使得影响我国的冷空气路径和强度预报均出现偏差,这对于7月初的强降水的强度和落区预报也有明显影响。      

纬向平均环流预报的系统性误差及其改进

大量的月预报实例分析表明,纬向平均环流(本指高度场纬向平均分量)存在明显的系统性预报误差,且在总误差中占有可观的份额。国内外其它模式也存在类似的现象。为克服这一困难,本尝试了“结合”(hybrid)的途径。应用重构相空间理论和非线性时空序列预测方法,在大量历史资料的基础上,构造了月尺度逐侯纬向平均高度场(零波分量)距平场的非线性预报模型。然后,将非线性预报和谱模式动力预报结合起来,即将非线性预报结果转化为模式需要的颅报量,再在模式积分过程中的每一步取代其相应部分,实施过程订正。初步试验结果表明,这种途样合效地减少了模式纬向环流的预报误差;特别是通过非线性波流相互作用,还改善了部分波动分量的预报。     

美国小麦产量业务预报方法研究

利用综合诊断指标,研究了预测年美国小麦生长季逐日平均气温和降水量与历史上任意一年对应气象要素的关系。根据小麦产量历史丰歉气象影响指数,建立了基于地面气象要素的美国小麦产量预报模型;研究分析了西太平洋月平均海温、北半球500hPa平均高度场环流资料与美国小麦产量的关系,利用主要影响因子,分别建立了基于海温、环流资料的美国小麦产量预报模型。根据各预报模型的稳定性,利用加权方法建立了美国小麦产量业务预报集合模型。1995～2004年预报检验和2005～2006年预报试验结果表明：集合模型的预报准确率基本都在92％以上,能够满足业务服务的需要。     

资料

资料１９９４年１１月５００ｈＰａ环流指数、环流特征量资料中央气象台长期预报科１９９４年１１月亚洲地区逐日５００ｈＰａ西风环流指数中央气象台中期预报科１９９４年１１月５００ｈＰａ平均高度、涡度距平的球函数展开系数、振幅、位相国家气象中心资料室资料...