华中暴雨数值预报准业务化系统及预报效果的检验

一、前言 华中暴雨数值预报准业务化系统是在中国科学院大气物理研究所的细网格降水数值预报模式的基础上,经过不断地改进及配套技术的研究、试验而发展起来的一个实时业务预报系统。该系统由原始资料的预处理、客观分析与模式计算,以及包括产器输出、效果检验和产品分发使用的资料后处理三个     

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。     

区域暴雨增强数值预报业务系统及其预报效果分析

该文介绍了区域暴雨增强数值预业务系统的设计思想，主体结构及主要的关键技术，并总结了该系统业务试验的情况和效果。该系统以ＹＨ模式为基础，对其从坐标系、水平和垂直分辨率及物理过程等方面进行了改进，并结合实时资料处理系统，图形处理等形成了一个比较完整的数值预报业务体系。     

兰州区域气象中心暴雨增强数值预报业务系统

兰州区域气象中心暴雨增强数值预报业务系统包括资料处理，质量控制、客观分析、模式预报、图形处理及显示、评分检验和作业流程控制等。由于业务系统采用了先进的并行计算技术，同时对模式结构和部分物理过程进行了改进，使模式的分辨率得到了大幅度的提高。     

重庆市短期区域暴雨预报业务系统简介

1 引言区域暴雨是我市汛期中的主要灾害性天气,区域暴雨预报一直是我局近年来科研的重点,虽已取得一些宝贵成果,但离暴雨预报业务自动化的要求差距较大,根据市局要求,为建立一套从资料收集、分类、存储、预报因子自动分析、计算、客观拟合到预报结论定量、快速输出的短期区域暴雨预报业务自动化流程,并为气象台短期预报业务自动化探索可行方法,从而进一步提高预报业务质量。系统课题于1990年8月4日作为局重点课题立题进行研制,1991年5月基本建     

乌鲁木齐市区域数值预报模式业务系统

介绍了区域非静力中尺度数值模式预报系统，模式与MICAPS平台的结合，运行的硬件、软件平台，在新疆气候及复杂地形下对模式的预报能力进行了初步的试验。     

2013年华中区域中尺度业务数值预报的客观检验

应用国家气象中心模式检验方法,对华中区域中尺度业务数值预报模式WRF和中国气象局下发的GRAPES模式2013年1-12月的预报产品（包括降水、2 m温度场、850 hPa温度场、850 hPa风场和500 hPa位势高度场预报）进行统计检验。检验结果表明：所有要素24 h预报均优于48 h;对于晴雨预报,GRAPES模式TS评分高于WRF,但随着降水量级增大,WRF的TS评分基本都高于GRAPES,同时WRF降水预报范围明显偏大;分析2 m温度场的均方根误差及预报准确率发现,WRF的2 m温度场预报优于GRAPES,且暖季预报优于冷季;形势场要素分析表明,WRF对850 hPa温度场和风场预报具有相当大的优势,全年误差变化较稳定,而对500 hPa位势高度场的预报误差存在一定的季节性特征,即夏半年WRF高度场预报优于冬半年,GRAPES模式则相反。总体上,华中区域中尺度业务数值模式产品对天气预报具有一定的参考价值。     

2013年华中区域中尺度业务数值预报的客观检验

利用经过质量控制的风廓线雷达组网资料（以下简称观测）对华中区域中尺度业务模式（WHMM）水平风场的预报能力进行检验评估,分别从总体、不同高度、不同风速以及单站等方面对全风速（wspd）、纬向风（u）、经向风（v）进行1个月（2013年5月）的统计分析。结果表明：（1）WHMM对风场具有较好的预报能力。其12 h和24 h的预报与观测的相关系数在0.6以上,通过α=0.01的显著性检验,12 h相关系数大于24 h的,预报风速整体存在负偏差,较观测偏小。随预报时效延长,风场的预报误差增大。u和wspd的预报能力好于v。（2）在垂直方向上,WHMM的wspd、u和v预报的均方根误差（RMSE）随高度先增加后减小,在1~2 km高度预报误差较大,4~5 km的预报误差较小。（3）按照风廓线雷达测风wspd间隔5 m·s^-1将模式预报分组,在30 m·s^-1以下不同速度分组中,WHMM 12 h预报的wspd、u和v与观测值的相关系数均大于24 h的,且通过α=0.01的显著性检验,12 h预报的RMSE大于24 h的,并随风速增加而增大。（4）从单站的风廓线来看,模式可以预报出站点上空风场随高度的变化趋势,广州站预报效果好于芜湖和秭归站。

     

2013年华中区域中尺度业务数值预报的客观检验

使用Ts评分、面向对象的预报检验等方法,对2016年4-6月武汉市出现的三次强降水过程模式精细化预报结果进行了质量检验,在分析和总结各检验方法的优缺点的基础上,提出了以一次区域范围内的强降水作为研究对象,考虑降水起止时间、单位时间雨强和强降水出现时段等因素,以区域内各站点降水预报时间序列和实况时间序列的相关系数构建空间分布矩阵,通过对矩阵的结构和数值进行分析以检验模式降水精细化预报准确度的综合预报质量检验方法。结果表明：由于考虑了降水在区域内的时空分布,综合检验方法评价模式通过对强降水总量、发生、发展的总体评价得出的结论更为准确客观,更加符合气象服务的实际需要。

     

2013年汛期华中区域业务数值模式降水预报检验

为充分了解华中区域中尺度业务数值预报模式更新为WRF后的预报性能,对该模式2013年汛期24 h和48 h的累积降水预报产品,采用TS评分、预报正确率、漏报率、空报率、偏差及ETS评分等统计量对其进行了较详细的评估。结果表明：从日平均降水率分布来看,24 h预报的降水中心位置和强度与实况更接近,48 h的预报明显偏大、偏强;汛期总体降水检验表明,该模式的降水预报以偏大为主,随着降水量级的增大,TS和ETS评分逐渐减小,且ETS评分逐渐靠近TS;逐月降水检验结果发现,该区域汛期月晴雨预报正确率与雨日率呈正相关;通过梅雨期WRF与GRAPES_Meso的预报对比检验可见,两个模式都表现出了较好的预报性能。值得指出的是,随着降水量级的增大,WRF模式降水预报优势逐渐显现。总的来说,该模式的降水预报产品具有一定的参考价值。     

2013年汛期华中区域业务数值模式降水预报检验

利用常规气象资料、自动站加密观测资料、卫星云图和雷达资料、NCEP再分析资料、细网格模式资料以及区域中尺度模式,对2017年8月18日夜间沙颍河流域一次短时极端强降水过程的漏报原因和可预报性进行了探讨。结果表明：此次过程发生在西低东高的环流背景下,低层和边界层切变线稳定维持、超低空西南急流建立为强降水过程提供了水汽输送和辐合抬升条件;弱冷空气沿华北南部扩散南下逐渐侵入倒槽,在沙颍河流域形成中尺度辐合线（辐合中心）且长时间维持,触发不稳定能量释放,对暴雨有一定的可预报性。两个中尺度对流云团加强、合并发展为β中尺度对流系统,呈准静止状态,在沙颍河流域下游维持长达6 h是降水增强的直接原因。冷池及其前侧地面中尺度辐合线触发中尺度对流系统,强回波不断在中尺度冷池前侧温度梯度高值带中发展并维持,造成短时极端强降水。本次过程动力条件较弱,水汽主要集中在边界层,热力不稳定条件极为有利,但数值模式对此类对流性暴雨的捕捉能力有限,是暴雨漏报的原因。数值模式和业务预报对降水强度及极端性估计不足,以及预报员缺乏极端天气预报经验,也是造成这次过程预报失误的原因之一。

     

洞庭湖区域暴雨预报模型及其业务化系统

对暴雨的气候规律进行了统计分析,综合运用多种气象信息建立暴雨短期预报模型及其业务化系统,经使用效果良好.     

洞庭湖区域暴雨预报模型及其业务化系统

对暴雨的气候规律进行了统计分析,综合运用多种气象信息建立暴雨短期预报模型及其业务化系统,经使命效果良好。     

大连地区暴雨预报业务系统

使用1976～1990年6～9月 700、850hPa和地面资料．采用天气数值分型方法,选用太量枷理量因子,组成系统知识库．通过模拟暴雨天气模型,建立预报系统．实现了从资料接收采集,数据处理、推理决策到预报结果输出．运行过程自动化。     

桂林地区暴雨预报业务系统

桂林地区暴雨预报业务系统总结了1980年以来本地区前汛期暴雨预报会战成果、个人预报经验、工具方法、模式指标。用计算机编程，以T63产品的格点预报数值作为系统的入口资料。人工输入天气型，通过计算机的处理、挑报、套指标、代方程，客观、定量、半自动地作出暴雨预报。     

华中区域环境气象数值预报系统及其初步应用

基于WRF/Chem大气化学模式建立了华中区域环境气象数值预报系统,初步应用在武汉市大气污染物浓度数值预报中,并与CUACE全国环境气象模式产品预报进行比较,最后通过试验探讨了一种大气污染调控方案。结果表明,模式系统较好地验证了武汉市大气污染物浓度日变化及空间分布特征,对PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO浓度变化趋势及误差稳定性预报较好,平均绝对百分误差MAPE控制在20%~40%,冬季O3预报出现系统正偏差,但趋势预报较好。区域WRF/Chem模式对武汉市的大气污染物浓度预报效果要优于CUACE模式系统,可为武汉市空气质量预报提供更具有参考价值的模式指导产品。此外,试验探讨了污染源排放速率的优化调控方案,依据大气边界层高度日变化特征,通过动态调控一天中不同时段的污染源排放速率,调度日间最大排放至大气稀释扩散的有利时段,在不消减日排放总量的情况下,也可以减少大气污染。     

大连地区暴雨预报业务系统

使用１９７６～１９９０年６～９月７００、８５０ｈＰａ和地面资料,采用天气数值分型方法,选用大量物理量因子,组成系统知识库,通过模拟暴雨天气模型,建立预报系统,实现了从资料接收采集,数据处理、推理决策到预报结果输出,运行过程自动化。     

有限区域短期数值预报业务系统简介

简要介绍了空军气象中心投入业务使用的《空军有限区域短期数值预报业务系统》的概况、采用的主要技术，检验评分结果，最后给出了天气学个例检验结果。     

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。     

有限区域短期数值预报业务系统简介

简要介绍空军气象中心投入业务使用的《空军有限区域短期数值预报业务系统》的概况，采用的主要技术及检验评分结果，最后给出了天气学个例检验结果。