用T213产品动力过程相似释用法制作暴雨预报

用MICAPS平台中的T213产品场与暴雨发生的初始、中间、结束过程相对应的三维空间物理量场的相似程度,根据场相似的数量综合判别分析作出有无区域暴雨的预报。预报因子选取涡度、散度、垂直速度和水汽通量散度,空间使用850、700、500hPa,时间上选取12、24、36h预报场。该方法实现了区域暴雨预报的客观化和程序化。根据天气过程分类建立的两类模型以场平均距离为依据,作出的暴雨预报检验效果令人满意,2004—2010年的5—10月7年平均预报准确率超过33%,具有较好的实践参考指导作用。     

利用动力相似法作梧州地区台风暴雨短期预报

首先计算在台风暴雨出现前24小时，25个探空站相应的24个物理量场，利用相关分析，筛选出能较好地反映暴雨天气系统的物理量场，并用动力相似法作出24小时台风暴雨落区预报。最后用动力因子作出逐步回归预报方程来比较效果。     

6—7月江苏区域5天暴雨趋势中期预报系统

本文介绍了江苏省气象台研制的区域暴雨中期预报系统．该系统选用距离系数相似法、指数相似法等统计方法将欧洲中心预报的500hPa高度场与历史上500hPa高度场找相似，及中期暴雨天气过程概念模式制作预报．从天气学意义出发，用ECMWF预报的500hPa高度场、850kPa风场、温度场建立了一系列的中期时效的暴雨预报指标。该系统从ECMWF的格点资料处理到预报结果的给出，全部是由计算机自动连续进行的，在日常业务工作中使用有迅速、及时、准确的优点。     

中尺度暴雨模式MRM1对华南暴雨预报试验

利用中尺度暴雨模式MRM1对2001年6、7月华南的暴雨进行数值预报试验．初始场采用T106谱模式的预报场作初估场，海表温度采用1982～2001年的候平均海温。试验结果表明：模式对两个月的1、10、25、50、100mm降水平均TS值分别达到0．629、0．358、0．238、0.160、0．063．两个月中的主要降水过程预报效果较好．特别是7月几次台风暴雨过程。     

2000年2月18～19日暴雨过程诊断分析

通过对2000年2月18～19日暴雨过程的天气形势、物理量场以及单站要素的综合分析,确立了暴雨预报的着眼点,得出冬季暴雨和初夏暴雨发生发展条件的相似的结论.     

东北冷涡暴雨的短期预报系统

1引言东北冷涡暴雨是指在东北冷涡天气形势下，东北地区出现3个或以上气象站日雨量大于等于50mm的暴雨。根据东北冷涡暴雨的成因分析[1][2]结果，应用1993～1995年6～8月日本数值预报传真图资料，针对东北冷涡暴雨形成的有利天气形势和热力、动力特征，对数值预报产品进行天气动力解释，选择数值预报因子，确定因子的可信度，采用MYCIN不精确推理方法，建立了东北冷涡暴雨预报系统。2起始场根据东北冷涡暴雨发生前12～24小时500hPa冷涡中心分布的区域确定起始场为45～55°N、105～125°E，同时副高脊线（与125°E交点）或副高中心达20～…     

桂东7～9月西风系统暴雨短期预报方法

利用近10a的报文资料,计算7～9月西风系统暴雨出现前24h,与梧州站以西、北相邻的25个探空站相应的28个物理量场,利用相关分析,筛选出能较好地反映西风系统暴雨天气特征的若干物理量场,依据动力相似的基本原理,作出未来24h桂东暴雨落区预报.     

利用T106资料制作聊城市汛期暴雨预报

通过历史资料分析得出影响聊城市暴雨的主要天气形势,并以１９９４～１９９６年汛期０８时的实况资料作为初始场,进行相关分析,找出影响暴雨的关键区。用判别分析的方法建立判别方程,将Ｔ１０６数值预报中的相应物理量代入方程制作聊城市暴雨预报。经过１９９９年的试用表明,该方法对暴雨预报具有一定的指导作用。     

场相似在汛期暴雨预报中的应用

采用相似原理,利用车贝雪夫多项式对暴雨发生前期高空三层的高度场展开,突出与历史暴雨过程场相似特点。在高度场相似的基础上,又对和暴雨关系密切的Ｑ矢量散度,水汽通量及其散度,潜在不稳定度等物理量进行诊断分析,也取场的主要分布特点来进一步逼近,进行最佳相似预报和相似分析预报。通过试报和业务使用,效果较好。     

暴雨的多维场相似预报方法及应用

利用１９９６、１９９７年汛期ＨＬＡＦＳ数值预报产品中的８种物理量场资料,对本市汛期暴雨过程进行了热力、动力诊断分析。释用结果表明,在所确定的关键区内,温度露点差ｔ－ｔｄ、Ｋ指数、相对辐散Ｒｉ、垂直速度ω、南北风ｖ有较高的相关释用价值,可作为多维场相似的预报因子。并针对相似因子场的分布特征,选用适当的相似统计量及判别格式,研制出暴雨的多维场相似预报方法。资料的读取和全部的判断、计算及结果的输出在微机上自动实现。     

基于“配料”的梅雨锋强降水预报方法

在梅雨锋暴雨预报中应用“配料法”，通过降水量的基本公式解释了强降水形成的基本配料，给出了建立配料的基本步骤，同时，通过一次暴雨个例分析，具体阐述了“配料法”在梅雨锋暴雨预报中的应用。结果表明，基于暴雨等强对流天气形成物理机理认识的基础上，所选取的可降水量等动力、热力因子与暴雨有着较好的对应关系，通过分析以上关键物理因子建立的过程，可以给出暴雨潜势预报。     

一次强华北冷涡的分析

对１９９５年６月３０日－７月１日华北高空冷涡的强降水过程作了详细分析，探讨了冷锅演变的物理量场分布特征及其云系变化与降水的对应关系，为日常业务预报提供了一些启示。     

一次西南涡特大暴雨的中尺度诊断分析

采用LAPS中尺度分析模式大气资料,对2008年7月一次西南涡暴雨过程进行天气学降水运动的中尺度诊断计算与分析。诊断计算包括：可降水量、层结不稳定能量、对流可降水量、水汽权重平均风速、水汽通量散度、云水、云冰总量及其通量散度和垂直速度与凝结函数降水率等。结果表明：“西南涡-切变线”系统的暴雨发生在暖湿气团与变性冷气团之间的中尺度风场辐合上升运动区,中尺度雨团发生在层结不稳定的暖湿气团一侧。计算的中尺度垂直运动与凝结函数降水率场,降水率为暴雨到特大暴雨。计算的水汽通量辐合降水率与凝结函数降水率不会完全重合,且水汽通量辐合既可致中尺度“雨”,又可成大尺度“云”,并且云水、云冰通量辐合/辐散,可解释为它们的“正”/“负”碰并增长,而碰并增长产生水凝物增量（降水率）也促成大暴雨。因此,在凝结函数降水率场中产生的中、小尺度对流雨团,加上水汽与云水、云冰通量辐合及其碰并增长,并且借助层结不稳定能量释放和可能产生的强迫“次级环流”及水汽与云水、云冰输送,是这次“西南涡-切变线”系统造成襄樊特大暴雨的天气学成因。     

切变线类暴雨发生的天气背景和触发机制

对１９９４年和１９９５年７￣８月内蒙古中西部的切变线暴雨进行了统计合成分析,探讨了暴雨发生时的天气学特征和物理量场特征,揭示其发生发展机制,为日常业务预报提供一些启示。     

2008年1月一次强雨雪过程的诊断分析

采用NCEP 1°×1°客观再分析资料和常规观测资料,对2008年1月25-29日发生在长江中下游地区的强雨雪过程进行诊断分析,结果表明,低空急流与强雨雪有着密切关系,强雨雪的发生需具备一定的温度条件以及水汽场与动力场的耦合机制。对强雨雪过程的湿Q矢量诊断分析表明,700 hPa湿Q矢量辐合区以及850 hPa锋生函数正值区与强雨雪区对应较好,对雨雪天气的发生有着很好的指示意义。湿位涡特征分析表明,此次强雨雪过程发生在层结稳定的大气中且垂直涡度发展较强。     

一次持续性强暴雨过程的平均特征

2004年9月2—6日四川盆地中东部发生了一次持续性强暴雨过程。利用时间平均合成分析方法对强暴雨维持期间 (9月3日20:00—5日08:00, 北京时) 的探测资料进行合成平均, 再对合成平均资料做诊断分析, 以揭示持续性强暴雨过程持续期的平均特征。诊断分析显示, 台风西进导致稳定的环流以及中低层大量的水汽输送为暴雨持续提供了背景条件。在时间平均流场上, 与暴雨相联系的中尺度系统十分显著, 它在对流层中低层表现为准东西向的中尺度辐合带, 在对流层高层表现为中尺度辐散带, 两者垂直耦合为深厚系统。此外, 在暴雨持续期间, 对流层低层大气运动表现出强烈的非平衡特征, 这种非平衡的动力强迫作用支撑着低层强辐合的维持。     

2008年1月一次强雨雪过程的诊断分析

采用NCEP1°×1°客观再分析资料和常规观测资料,对2008年1月25—29日发生在长江中下游地区的强雨雪过程进行诊断分析,结果表明,低空急流与强雨雪有着密切关系,强雨雪的发生需具备一定的温度条件以及水汽场与动力场的耦合机制。对强雨雪过程的湿Q矢量诊断分析表明,700hPa湿Q矢量辐合区以及850hPa锋生函数正值区与强雨雪区对应较好,对雨雪天气的发生有着很好的指示意义。湿位涡特征分析表明,此次强雨雪过程发生在层结稳定的大气中且垂直涡度发展较强。     

湖北省集中暴雨特征分析

定义了湖北省集中暴雨的标准。对1954年以来发生在湖北省的符合标准的12个集中暴雨过程作了详尽的分析,发现集中暴雨为3场以上的暴雨组成:第1场为冷锋暴雨,即东亚大槽建立形成的暴雨,强度较弱;第2场为高原涡(槽)叠在切变线和露点锋上形成的暴雨,强度较强,常常为特大暴雨,或有较弱暴雨夹在其中;第3场为低槽形成的暴雨,强度较弱。归纳出了集中暴雨的环境条件,大中尺度天气学特征,得出了一些有用的结论,对湖北集中暴雨的预报有参考价值。     

四川盆地一次暴雨过程的数值模拟及螺旋度分析

利用常规观测资料、日本气象厅向日葵8号卫星的相当黑体亮度温度（TBB）资料和NCEP/NCAR再分析资料（FNL）,对四川省一次暴雨过程进行数值模拟及螺旋度诊断分析。结果表明：中高纬度“两脊一槽”环流形势、副热带高压与大陆高压脊叠加形成的“东高西低”形势,为此次暴雨过程提供了有利的背景场条件;四川盆地中多个中尺度云团的发生、发展与暴雨的发生直接相关;中尺度模式（WRF）较好地再现了四川此次暴雨过程;700 hPa垂直螺旋度的正值区可以很好地指示降水落区的位置和移动,垂直螺旋度的高低空配置对揭示对流系统的演变起着至关重要的作用。     

Extended Range(10–30 Days) Heavy Rain Forecasting Study Based on a Nonlinear Cross-Prediction Error Model

Extended range(10–30 d) heavy rain forecasting is difficult but performs an important function in disaster prevention and mitigation. In this paper,a nonlinear cross prediction error(NCPE) algorithm that combines nonlinear dynamics and statistical methods is proposed. The method is based on phase space reconstruction of chaotic single-variable time series of precipitable water and is tested in 100 global cases of heavy rain. First,nonlinear relative dynamic error for local attractor pairs is calculated at different stages of the heavy rain process,after which the local change characteristics of the attractors are analyzed. Second,the eigen-peak is defined as a prediction indicator based on an error threshold of about 1.5,and is then used to analyze the forecasting validity period. The results reveal that the prediction indicator features regarded as eigenpeaks for heavy rain extreme weather are all reflected consistently,without failure,based on the NCPE model; the prediction validity periods for 1–2 d,3–9 d and 10–30 d are 4,22 and 74 cases,respectively,without false alarm or omission. The NCPE model developed allows accurate forecasting of heavy rain over an extended range of 10–30 d and has the potential to be used to explore the mechanisms involved in the development of heavy rain according to a segmentation scale. This novel method provides new insights into extended range forecasting and atmospheric predictability,and also allows the creation of multi-variable chaotic extreme weather prediction models based on high spatiotemporal resolution data.