中尺度业务数值预报试验模式系统原理和应用（四）中尺度数值模式应用实例

中尺度业务数值预报试验模式系统原理和应用（四）中尺度数值模式应用实例陈伟民，王强（兰州中心气象台７３００２０）ＰＳＵ／ＮＣＡＲ的中尺度数值模式自建立以来，经过不断的改进和发展，并进行了大量模拟试验，取得了令人瞩目的成果。考虑到大多数读者没有时间阅读每...     

中尺度业务数值预报试验模式系统原理和应用（二）模式物理过程

中尺度业务数值预报试验模式系统原理和应用（二）模式物理过程陈伟民，王强（兰州中心气象台７３００２０）物理过程是中尺度模式的重要组成部分，主要涉及到行星边界层物理过程、地面能量平衡、水汽循环等问题。中尺度业务数值预报试验模式系统（简称ＭＯＮＦＥＭＳ）的...     

中尺度业务数值预报试验模式系统原理和应用（一）系统概述、模式方程组及数值处理

根据业务预报试验的要求、资料来源的特点及计算机条件，以引进的ＰＳＵ／ＮＣＡＲ中尺度模式系统的开发、修改为基础，配套开发研制了一系列辅助子系统，在ＶＡＸ小型计算机上形成了一套完整的“中尺度业务数值预报试验模式系统”，并进行了初步试验。本文是该模式系统的原理和应用试验结果。     

中尺度业务预报试验数值模式系统

以引进的美国Penn State/NCAR中尺度模式（MM2和MM4）为基础,按照实时业务预报需要和我国资料特点,在PC/386微机上研制了中尺度业务预报试验数值模式系统。在1989—1990年进行的实时业务预报试验中,该系统运行稳定,预报时效能满足实时业务预报要求,预报结果对12—24小时短期天气预报具有参考价值,适合于省（市）级气象台站等业务单位使用。     

中尺度数值模式业务预报系统

中尺度数值模式业务预报系统是在美国大气研究中心（NCAR）提供的中尺度数值模式（简称MMT）的基础上,结合当地的特殊地形和天气特点进行修改而完成的。系统采用T106资料作为第一猜测场,用实时资料作为初始场进行积分计算,预报未来48小时的天气情况。系统直接从省台的NT网上读取所需资料,计算结果以图形的格式存放在省台的NT网上。系统运行自动化程度高,计算稳定,预报结果较令人满意,为业务天气预报提供了客观定量的预报指标。     

从业务数值预报模式输出结果制作的中尺度预报

1.引言本文所述的模式输出增强法(以下简称MOE法)是早期用于客观单站预报和区域温度预报的一些方法的集合.为了了解MOE法为什么就是以前工作的成就,这里首先简单回顾一下先前所做的一些工作,并着重说明用于客观温度预报的各种方法的演变. a.数值——统计法完全预报法(以下简称PP法)是数值——统计法的第一个成功的方法.它用历史的地面和高空观测资料,找出地面气象要素(预报量)和有关的环流参数的同时值、日     

黑龙江省中尺度数值预报业务系统

黑龙江省气象台于2001年8月引进了MM5模式，并结合业务和服务的实际需要对其有关参数进行了确定，建立了黑龙江省中尺度数值预报业务系统。已经在黑龙江省气象台实时运行，并应用到短期预报的业务工作中。系统运行稳定，预报结果有一定的参考价值。     

中尺度层状云系数值预报系统及其业务化应用试验

研制了中尺度静力平衡层状云系数值模式；针对人工影响天气业务特点，开发了模式预处理、后处理和产品服务系统；初步建立了一套可在业务中实时运行的中尺度层状云系数值预报业务系统。经过两年多的业务运行试验，结果表明：系统运行稳定，功能实用，对降水场和云场具有一定的预报能力；对小、中雨量级的稳定性降水预报准确率较高；模拟的云场同卫星、雷达实测云系有较好的一致性。可为人工影响天气作业决策及降水预报等实时业务提供帮助。     

中尺度WRF数值模式系统本地化业务试验

利用中尺度WRF数值模式及WRF三维变分同化系统,在对比试验的基础上,选取了适合本地的积云过程、微物理过程和辐射过程的方案组合;选择了NCEP/GFS作为模式的背景场;统计计算了以云南为中心的区域背景误差协方差并替换了三维变分同化系统中原有的背景误差协方差;同时,考虑模式底层高度与地面观测站高度的差异,进行了地面资料地形订正.通过上述试验研究,建立了本地化的中尺度WRF数值预报业务系统,该系统能较好地刻画本地下垫面的动力和热力状况,预报能力有明显改善.     

中尺度数值预报模式的进展和应用

随着近年来计算机技术的飞快发展,中尺度数值模式作为中尺度气象的一种预报和研究工具,越来越显示其重要性。本文综述了MM5中尺度数值模式的发展现状,并以实例介绍其在中尺度气象研究、区域天气预报、区域气候预报、航空航海气象保障、军事训练和空气质量预测等方面的广泛应用。     

从业务数值预报模式输出产生的中尺度预报

一个被称为模式输出增强(Model Output Enhancement,缩写为MOE)的方法已被开发用于产生和显示中尺度天气预报.这个MOE方法是通过用地球物理和陆地覆盖(1and cover)资料修正模式输出从天气尺度数值天气预报模式导出中尺度或高分辨率(1公里量级)天气预报.由MOE方法产生的中尺度预报显示叠加在地形透视图上的彩色分类图上.MOE方法的顺序为内插模式输出,外推内插值到地面,用地形数据增强外推值产生高分辨率(约1km~2)预报.它已被宾夕法尼亚州几个晴天个例研究的中尺度最高温度和最低温度预报所证实.用一些选定的气候站的资料对产生的预报做了评价.     

东北区域中尺度数值预报业务系统简介

介绍了以Penn／NCAR MM5为基础的沈阳区域气象中心中尺度数值预报系统。总结了1996年汛期以来业务运行情况。     

东北区域中尺度数值预报业务系统简介

介绍了以Penn/NCARMM5为基础的沈阳区域气象中心中尺度数值预报系统。总结了 1 996年汛期以来业务运行情况。     

中尺度数值预报模式MM2和MM4试验结果的对比分析

从1991年汛期开始，我们先后引进了中尺度数值模式MM2和MM4，并连续三年进行了定量降水预报试验。经对两模式试验结果的检验和对比分析表明，对大雨和暴雨这类灾害性天气，MM4的预报效果明显优于MM2。     

贵州中尺度数值预报系统及其模拟试验

主要介绍了贵州中尺度数值预报系统、中尺度模式MM5以及业务情况。业务运行实践证明，系统具有较强的短期天气预报能力，对降水的量级和落区预报效果较好。选取4种积云对流参数化方案和两种边界层参数化方案对贵州汛期11个降水个例进行36h的降水模拟，经检验、分析和比较发现：各种方案预报效果的优劣在不同条件下有所不同，没有哪一种方案的预报效果是绝对最优的，总的来说：对50mm以下的降水，GR方案的预报效果较好，而KF方案则较差；对50mm以上的降水，BM、KF方案的预报效果一般较好；降水的模拟对参数化方案敏感。     

温州中尺度数值模式区域实时预报系统及其应用

主要介绍了温州中尺度数值模式区域实时预报系统运行的硬件、软件平台以及与MICAPS平台的结合。两年多的业务运行表明，该系统具有较强的短期天气预报能力，一般降水预报准确率较高，单站的气象要素预报质量较好，0216号台风的实时预报便是业务运行中的成功一例。文中给出了预报的台风降水量、高度场、涡度场、台风中心位置等，结果分析表明，温州中尺度数值模式区域实时预报系统对台风系统有较强的预报能力，提前48小时的预报结果与实况相当接近，具有很高的参考价值，可以为政府防台抗台工作的部署提供合理依据，使我们的气象公众服务迈上了一个新的台阶。     

临沂中尺度数值预报系统及应用

介绍了临沂中尺度数值预报系统及预报产品的释用和模式系统应用雷达资料情况,并对2005年6~10月的业务运行结果进行了检验,对小雨和中雨预报效果较好,TS评分较高,对夜间温度预报平均值绝对误差在1.52~2.52℃之间,平均均方根误差在2.01~2.93℃之间。该系统降水预报质量较高,气温预报误差小,准确率高,对定时、定点、定量的精细化预报具有较高的参考价值。应用自主开发的SDAF软件包,对系统的预报产品进行释用,研制了暴雨、空气质量、极端气温、干热风等预报方法。将多普勒雷达回波强度加入模式,改变模式水汽场,明显改进了预报。对径向速度反演降水系统内部风场进入中尺度模式进行了初步试验,得出了一些有益结论。     

河南省区域暴雨中尺度数值预报的准业务试验

通过近４年汛期在河南省气象台进行的现场准业务预报试验，对省级气象台开展中尺度数值预报问题作一些初步探讨。作者认为，对于我国区域中心城市和大的江河流域中心地带，气象部门为了公益服务和专业服务的特殊需要，开展这项工作是有益无害的。     

兰州有限区域中尺度数值模式业务系统及应用

以国家气象中心数值T213资料为基础,结合业务和服务的实际需要,建立了基于MM5的兰州有限区域中尺度数值模式业务系统,该系统前后处理程序成熟,每天都能提供大量的数值预报产品,已经成为预报业务和服务的重要参考依据,在精细化预报、暴雨等灾害性天气预报和地质灾害气象等级预报中发挥了重要作用.     

天津市中尺度数值预报业务系统的设计与实现

为适应省级中尺度数值预报业务的需要,设计实现了天津市中尺度数值预报业务系统。该系统由高性能计算机系统、中尺度数值预报模式以及业务运行流程组成的,其设计与实现涉及到高性能计算机系统的建设、中尺度数值预报模式的业务数据流转以及系统运行监控流程的设计等多个方面。高性能计算机系统的建设包括系统选型、功能设计和安装调试等部分,中尺度数值预报模式的业务数据流转以及系统运行监控流程的设计是整个系统业务化的关键。天津市中尺度数值预报业务系统通过工程建设和技术开发完成了奥运期间的气象预报服务任务,已投入业务化运行。