贵州西部冬季低温(凌冻)预报专家系统之短期预报子系统

短期系统是以贵州省西部23站的冬季低温（凌冻）天气为预报对象（表1），从《贵州省短期天气预报指导手册》第二分册的有关冬季低温（凌冻）预报经验和方法的章节中，分析出16条关于冬季低温（凌冻）的预报规则，在IBM及其兼容微机上用BASIC语言实现的气象预报专家系统。本系统全部实行菜单显示、汉化操作，打印输出。整个操作过程简洁明陈。在冬季进行低温（凌冻）预报期间，按表3输入短期预报资料因子。根据提示操作，即可从打印机中输出未来12～48小时贵州西部冬季低温（凌冻）预报。短期系统的操作只需稍具微机知识，事前先按表3准…     

贵州西部冬季低温（凌冻）预报专家系统

低温凌冻天气，是冬季贵州西部的主要灾害性天气之一。它可破坏通讯线路，影响电力输送，中断交通运输，毁坏树木，冻死冻伤牲畜、农作物等，对工农业生产和人民生活影响很大。做好低温凌冻预报，更好地为国民经济建设服务，是气象工作者的一个重要任务。专家系统这一新的预报方法，为预报员长期积累的预报经验与能快速处理大容量信息的计算机技术相结合提供了一条可实现的途径。贵州西部冬季低温（凌冻）预报专家系统就是以贵州西部23个站的低温凌冻为预报对象，尽量吸收预报员的预报经验和方法，通过一系列技术处理，在IBM档微机及其兼…     

贵州西部冬季低温（凌冻）预报专家系统之中,长期预报子系统

本子系统主要用贵州西部23个站中的8个代表站（威宁、大方、水城、毕节、六枝、盘县、安顺、兴义）的凌冻日数与SOOhPa月平均高度场的格点资料找出相关，建立预报规则库。然后统计规则库中各项因子的概率，判断概率的大小，得出中、长期凌冻情况的趋势预报。下面以长期预报为例具体地介绍本子系统的建立、应用。1规则库的建立利用1959～1983年500hPa月平均高度场的格点资料求出50OhPa各月的年平均高度场的格点资料，然后，用各月年平均高度场与历年各月平均高度场的格点资料比较，求出历年各月的50OhPa高度场的格点资料距平值（文件名：…     

四川省暴雨预报专家系统试报获初步成效

四川省气象台自1985年5月1日起,进行暴雨预报专家系统试报。在每日08和20时,使用新研制的暴雨预报专家系统,预报未来12—48小时内,四川盆地暴雨的有无。至6月10日20时,共制作了73次预报,统计结果见下表:     

部分省(区)气象预报专家系统1986年业务试报简况

由卫星气象中心、北京工业学院人工智能所、中央气象台以及12个省(区)气象台组成的气象预报专家系统(简称专家系统)协作组,在成立一周年之际,于1986年10月在成都召开协作交流会,总结1986年的研制和试报情况,并讨论了今后研制的方向。 通过一年的研制和业务试报,表明专家系统具有较高的预报能力,它在各地的暴雨(大雪)预报中发挥了重要作用。11个省(区)气象台分别根据本地区的特点,运用自己的知识经验,采用卫星气象中心、北京工业学院智能所的方法和推理系统,在收集整理本省(区)暴雨(大雪)预报知识库的基础上,各自建立了本省(区)的暴雨(大雪)专家系统,并投入业务试报。根据会议收到的18篇论文,对11个省(区)统计结果:对短期暴雨(大雪)过程有无的预报,CSI都在50％以上,11个省(区)     

冬季EC 2 m温度预报在贵州毕节地区的检验分析

利用毕节市8个国家站02时、14时气温实况数据,分别计算2016—2018年冬季(12月、1月、2月)EC细网格2 m温度预报的准确率、平均绝对误差、绝对误差,检验在升温、平稳、降温3类天气过程中温度预报效果,为模式温度预报订正提供参考依据。结果表明:02时的预报平均准确率比14时高约10%;除赫章站以外,其余站点准确率在60%～80%之间,有一定预报参考意义;3类天气过程中,平稳、降温天气中温度预报效果明显优于升温天气;升温天气过程中02、14时温度预报大多偏低0～4℃,降温天气过程中02时温度预报总体偏低0～4℃,14时偏高0～4℃。     

北京智能网格温度客观预报方法(BJTM)及预报效果检验

基于欧洲中心中期天气预报(ECMWF)精细化数值预报模式产品资料,采用一元线性回归以及克里金插值,发展了北京地区智能网格温度客观预报方法(Beijing intelligent grid temperature objective prediction method,BJTM),并对2017年1—12月北京地区55个考核站进行检验。结果表明,BJTM对ECMWF细网格模式的温度预报订正能力有显著提升,日最高、最低气温预报准确率分别提高25.4%和11.2%。2018年1—6月的业务运行结果也表明BJTM预报产品的预报结果优于同期ECMWF模式、中央台指导预报及预报员主观预报产品。BJTM可以有效提升北京地区温度预报的精细化能力和水平,有较好的业务应用价值。     

北京智能网格温度客观预报方法(BJTM)及预报效果检验

联系当前极端天气预报服务的需求,在最优集合预报(Analog Ensemble, AnEn)的基础上,结合模式输出统计(Model Output Statistics, MOS)方法,设计了2种基于欧洲中期天气预报中心全球确定性预报模式(EC模式)的预报改进方案(方案Ⅰ、方案Ⅱ),首先以2016—2018年EC模式预报及其相应的观测值为训练集,对方案Ⅰ、方案Ⅱ和AnEn对2019年1月1日—12月31日北京地区364个观测站的极端气温和风速预报的总体效果进行了检验评估,结果显示无论对极端气温(T)还是极端风速(V_M),方案Ⅰ和方案Ⅱ的预报准确率相比AnEn均有提升,方案Ⅱ的提升效果更好。然后,按第2、第98百分位数,定义北京地区各站极端低温(T_m)和极端高温(T_M)的阈值分别为-22.3 ℃和38.8 ℃,方案Ⅰ和方案Ⅱ对该地区T的总体预报效果表明,两种方案在AnEn基础上均有明显改进,其平均绝对误差(EMA)分别降低11.90%和21.43%;同理,按第98百分位数,定义北京地区各站V_M阈值为20.3 m·s^-1,方案Ⅰ、方案Ⅱ对V_M预报的EMA相比AnEn分别降低23.08%和26.52%。最后,对北京地区逐站T_m、T_M和V_M的预报效果的检验表明,方案Ⅰ和方案Ⅱ在AnEn的基础上对T、V_M的预报效果均有所改进,94%以上的站点显示方案Ⅱ对T和V_M预报的改进效果更好。另外,T和V_M预报准确率空间分布表明,2种改进方案对山区T和V_M预报的改进效果优于平原地区。

     

冬季EC 2m温度预报在贵州毕节地区的检验分析

利用毕节市8个国家站02时、14时气温实况数据,分别计算2016-2018年冬季(12月、1月、2月)EC细网格2 m温度预报的准确率、平均绝对误差、绝对误差,检验在升温、平稳、降温3类天气过程中温度预报效果,为模式温度预报订正提供参考依据。结果表明:02时的预报平均准确率比14时高约10%;除赫章站以外,其余站点准确率在60%~80%之间,有一定预报参考意义;3类天气过程中,平稳、降温天气中温度预报效果明显优于升温天气;升温天气过程中02、14时温度预报大多偏低0~4℃,降温天气过程中02时温度预报总体偏低0~4℃,14时偏高0~4℃。     

贵州省冬季地表(0cm)温度预报探讨

利用EC细网格地温预报资料,进行预报准确率检验,检验结果表明,EC细网格地温预报准确率较差。并利用1971—2014年贵州0 cm地温资料和气温资料,对贵州冬季地温与气温的关系进行分析,应用统计回归方法建立以气温为基础的地温模型,从而实现通过气温估算地温,并对地气模型进行了检验;结果表明,平均地温预测模型和最低地温预测模型准确率分别达到92%和80%,绝对误差均小于2℃,最高地温预测模型准确率仅有42%,今后需要考虑在不同天气(晴、多云、阴、雨、雪等)条件,分别建立最高地温预测模型。     

预报检验——大气科学从业者指南(第二版)

正该书阐述了预报检验的基本理论,分类说明了各种天气预报和气候预测产品的主要检验方法,包括近几年来在空间场、集合预报、极端事件和预警检验等方面发展起来的新技术,展望了该领域未来的发展及新方法的应用前景。该书内容全面,数理概念明晰,并配有样例讲解,可操作性强,是目前为止国内外预报检验领域内容较全面、技术较先进的一本书。该书可供高等院校大气相关专业的高年级本科生、研究     

全球数值预报模式(GSM)降水预报在中国区域的检验

日本气象厅全球数值预报模式(GSM)逐日发布全球降水量预报.为了了解这种预报在中国区域内的精度,我们进行了检验.使用资料:时间:1988—1989年夏半年(4.1—9.30)共366天项目:(1)GSM00Z降水预报图(亚洲部分).(2)在日本得到的中国26个测站逐日降水量数据     

黄渤海域秋季(1O—11月)偏北大风预报专家系统

在目前海上资料严重缺乏的情况下,预报员的经验、指标,仍然是常规预报的重要手段。为了改进现有预报方法,比较客观、准确地预报海上大风,本系统在总结预报员经验的基础上,应用计算机模拟专家思考方式,进行综合分析,逻辑推理,最终得出预报结论,以便为预报提供有一定水平和较为客观的参考意见。     

春季(2—4月)日本短期数值预告图预报效果的初步检验

为了MOS方法更为广泛深入地推广应用,我们对83—85年,2—4月,日本气象厅发布的短期数值预告产品中的某些要素进行了检验,以便有助于业务实际工作。     

ECMWF降水相态预报产品(PTYPE)应用和检验

运用我国2016—2018年三个冬半年(10月至次年3月)地面2515个站的天气现象观测资料,对ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)的降水相态预报产品(PTYPE)(分为雨、雨夹雪、雪和冻雨四类)进行了系统性的检验评估,包括细网格确定性模式预报产品和集合预报系统概率预报产品。结果显示,ECMWF的确定性预报产品对四类降水相态的正确率普遍达到90%以上,对降雨和降雪的TS评分也较高,冻雨次之,雨夹雪的TS评分较低,预报能力有限。确定性模式对我国雨雪分界线的预报,普遍存在短期位置略偏南、中期随时效延长越来越偏北的误差特点,且对雨夹雪的预报范围明显偏小,对冻雨的预报范围明显偏大。集合预报系统从概率的角度一定程度上弥补了确定性模式的上述误差。对概率预报的检验结果显示,集合预报系统降雨概率普遍偏低,降雪概率短期偏高、中期偏低,而雨夹雪和冻雨概率普遍偏低,但是都有一定的预报技巧。集合预报系统相对于确定性模式的优势,降雨体现在较小花费损失比事件的预报上,降雪体现在较大花费损失比事件的预报上。对雨夹雪和冻雨,相对于确定性模式,集合预报系统体现出了显著的优势,尤其是冻雨,集合预报系统的优势更加明显。     

T_(42)产品对西部地区天气的预报能力

本文使用国家气象中心 T_(42)L_9NWP 产品,针对夏季西北区和青藏高原上空环流形势、天气系统,客观评估了 T_(42)的500hPa 形势预报、副热带天气系统预报、高原天气系统预报以及新有限区模式(LAFS)对西北区东部强降水预报的能力。统计检验结果表明:夏季 T_(42)对亚洲的48到120小时500hPa 形势预报,对西太平洋副高进退、中亚低压、高原低涡的48、72小时预报,均有一定指导水准;对西北区东部夏季区域性强降水和高温天气过程的48小时预报基本正确;LAFS 对西北区东部区域性强降雨分布趋势24到48小时可信。     

浅谈旗(县)温度指导预报的检验与订正

通过对2006—2007年温度指导预报和订正预报的检验分析,可以看出订正预报准确率有所提高,精细化程度有所提高,实行订正预报很有必要,订正公式为:T预报值=T指导预报值-T订正值。     

2004年汛期(5～9月)主客观降水预报检验

随着气象事业的发展,天气预报的质量越来越依赖于数值预报产品的性能。预报产品检验是评价预报质量和提高预报水平的有效手段。针对2004年汛期（5～9月）中央气象台预报员及T213、HLAFS25、MM5、GRAPES、日本及德国等国内外数值预报模式短期时效的降水预报做了详细的统计学检验。检验结果表明,对于汛期平均而言,各模式与预报员的小雨预报较好,随降水量级的增加TS评分迅速下降,国内外数值预报模式之间降水预报水平差别不大,预报员与模式相比水平略高;但对于过程预报而言,过程不同,各模式和预报员的表现不同,预报员和MM5对河南暴雨预报较好;GRAPES和日本模式对台风暴雨预报略好;T213对于四川东部暴雨的大量级降水预报较好;无论是预报员,还是数值预报模式,北京暴雨的预报是一个典型的失败个例。同时,我们也发现检验系统存在一些问题,有待今后逐步改进。