神威中期集合数值预报产品的业务应用

目前神威中期集合数值预报产品包括 500 hPa 集合平均预报图、850 hPa 温度距平概率分布图、不同降水级别的降水概率分布图。 其中 500 hPa 集合平均预报场对欧亚大型环流形势演变趋势、春季风沙天气、降水天气过程以及夏季副热带高压变化趋势等的预报中得到应用, 850 hPa 温度距平概率分布图对未来气温变化趋势以及冷空气过程的预报有很好的使用价值, 而降水概率分布图可供预报员在做降水预报时参考。     

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。     

ECMWF集合预报对内蒙古夏季降水过程应用性能检验

文章选取ECMWF集合预报的概率匹配平均降水量、融合降水量以及中位数、众数和控制预报降水量等成员,用ETS评分方法对内蒙古7月降水过程预报进行检验。结果表明,检验成员对降水落区预报技巧大于0,具有较好的预报能力;融合产品对平均降水落区预报效果最好。检验成员对小雨的预报为负技巧,对中雨及以上量级预报为正技巧,且预报技巧明显优于预报员;平均ETS评分结果表明,融合产品和控制预报对平均降水强度预报效果较好。同预报员一样,各检验成员对过程的把握能力存在着较大的差异。     

雨区相对面积的出现概率分析

讨论了雨区在天气图上占的相对面积问题。发现不同的雨区相对面积联系着不同的概率,从而形成了一个概率分布函数。还得到了雨区相对面积的出现概率与气象站出现降水的气候概率的理论关系。     

基于评分最优化的模式降水预报订正算法对比

使用2013年1月1日-2016年1月7日全国气象站观测资料,应用准对称混合滑动训练期,不改变雨带预报位置和形态,基于模式降水预报订正结果的TS评分最优化及ETS评分最优化,分别设计最优TS评分订正法（OTS）和最优ETS评分订正法（OETS）确定预报日各级降水订正系数,对2014-2015年降水数值预报进行分级订正,并与频率匹配法（FM）对比。结果表明:在24 h累积降水的多个预报时效订正中,无论是对欧洲中期天气预报中心、日本气象厅、美国国家环境预报中心和中国气象局的全球模式降水预报,还是对4个模式的简单多模式平均,OTS和OETS较FM在TS评分和ETS评分等传统降水检验指标上均更优秀,其中OTS在所有时效均能提高模式降水预报质量,为三者最优。在概率空间的稳定公平误差评分方面,OTS在各时效、各单模式及多模式平均等方面优势明显。在预报员对应参考时效上,OTS在24~168 h的24 h累积降水预报中的TS评分也优于主观预报。     

降水概率的业务含义

自从降水概率(POP)在国家天气服务(NWS)预报中出现,对于预报员和用户来说,深刻理解降水概率意义的细微差别是非常重要的.本文简述了POP理论.尽管POP定义为平均点概率,但国家天气服务业务手册(NWSOM)中将POP解释为降水复盖面积除以预报面积的期望值.     

北京地区夏季降水概率预报业务应用研究

作者分析了降水概率预报的基本特征，在北京中尺度数值预报模式（ＢＭＮＦＭ）的基础上应用事件概率回归估计（ＲＥＥＰ）方法，建立北京地区夏季两个量级（≥０．１ｍｍ和≥１０．０ｍｍ）的降水概率预报方程，并结合最新天气观测资料和预报员知识订正客观预报结果。应用Ｂ评分，Ｂｓ评分和Ｂｉａｓ方法对主观降水概率预报和客观降水概率预报进行评估。     

分县降水概率指导预报业务系统及其应用

本文以T106数值预报产品为基础，应用相似天气下概率最大法制作降水概率预报，然后根据其它数值预报指导产品，最新天然资料、卫星云图和预报员主观经验知识等订正概率值为思路，建立起我市分县降水概率指导预报业务系统，并运用B、Bs和Bias评分法对其进行评价。     

欧洲集合预报产品降水预报检验分析

对2012-2015年欧洲集合预报产品广西降水预报性能进行了TS检验得出24-96预报时效不同百分位以及各月份在一般降水、晴雨和暴雨及以上等降水项目的表现情况;进一步对区域暴雨过程进行总体情况和分类检验,获得不同产品在不同降水量级预报性能特点。此项工作可为预报员更好的使用集合预报产品提供参考依据。     

京津冀夏季短历时降水气候分析

本文根据气象站夏季(6—8月)逐时降水资料的统计结果,分析了京津冀地区短历时降水气候概率和条件气候概率时空变化的特征,并给出城市热岛对降水分布的影响.这些工作为京津冀地区降水甚短期预报提供了气候背景.     

吉林省短历时降水时空分布特征

本文根据气象站夏半年（５～９月）逐时降水资料的统计结果，分析了吉林省不同地区的降水气候概率和条件气候概率以及短历时强降水（≥１０ｍｍ·ｈ－１和３０ｍｍ·ｈ－１）的时空分布特征，这些工作为不同地形地貌和地理位置条件下的吉林省各地区的甚短期降水预报提供了气候背景。     

NMC与HLAFS降水预报的比较

建立了一套既适用于对预报员降水预报评估,又适用于对数值预报模式降水预报评估的客观检验方法,从对１９９６年７－９月检验的结果分析表明预报员对大雨预报Ｔｓ评分高于ＨＬＡＦＳ并且除西北地区外,其它区的２４小时大雨预报都超过气候概率,表现为大于０的技巧评分,预报员和ＨＬＡＦＳ对大雨预报的漏报率多于空报率,而对小雨和中雨的预报相反,两者都是空报多于漏报,预报中对西北地区的降水预报漏报较多。     

江西省冷空气气候特征分析

选取全省各气象站1960～1999年40a的全年逐日平均气温和最低气温资料,从时间分布(年际变化、月变化)和空间分布两方面进行统计分析,从中找出了全省及各站点冷空气活动的规律,对预报员今后更准确的预报冷空气有一定的指导意义。     

基于Copula函数的绕阳河流域降水事件危险性评估

利用1961—2021年绕阳河流域周边8个气象站的逐日降水资料,以降水持续时间和降水强度作为判断降水事件的两个要素,运用Copula函数确定降水事件的联合概率和重现期,并构建危险性评估模型,分析绕阳河流域降水事件危险性空间特征。结果表明：绕阳河流域周边不同地区降水事件的持续时间和降水强度的最大值存在显著差异。Lognormal和Logistic函数对两个降水要素的拟合效果较好,Clayton函数适合反映两要素联合下降水发生的概率。随着降水持续时间和降水强度的增加,极端降水事件的危险性快速升高;不同地区降水事件的概率和重现期存在着显著差异,阜新站降水持续7 d,强度达到60 mm的事件每10 a出现一次,而盘锦站和北镇站发生持续6 d以上的降水事件较少,多为20 a一遇;降水事件危险性高值区处于绕阳河流域南部,主要位于盘锦、辽中和北镇。     

辽宁省自动站资料显示及降水统计系统

研制成功的辽宁省自动站资料显示及降水统计系统将自动站的各种气象要素在MICAPS系统中以图像方式显示出来的同时 ,可提供单站气象要素随时间变化的曲线显示、降水量累计查询显示以及 72h内自动站资料以不同方式保存的功能。系统为预报员使用自动站资料提供了新的工作平台。     

辽宁省自动站资料显示及降水统计系统

研制成功的辽宁省自动站资料显示及降水统计系统将自动站的各种气象要素在MICAPS系统中以图像方式显示出来的同时。可提供单站气象要素随时间变化的曲线显示、降水量累计查询显示以及72h内自动站资料以不同方式保存的功能。系统为预报员使用自动站资料提供了新的工作平台。     

基于模式相对湿度的降水概率预报方法研究

本文采用EC数值模式预报结果与历史观测资料结合的方法,建立了一种基于模式确定性相对湿度预报制作降水概率产品的方法。通过对2012—2013年华东地区EC细网格模式大气相对湿度预报进行分类,将不同层次和不同湿度等级的大气进行分类采样,并统计各类别对应的历史降水概率,分析模式相对湿度与实际降水概率的分布特征,进而根据当前模式预报的相对湿度预报降水概率。采用ETS评分、Brier评分、可信度对比及个例分析方法检验2013年7月至2014年5月降水预报试验效果,结果表明:本文建立基于模式相对湿度的降水概率预报方法可较好的反映未来降水的分布,对天气尺度雨带的预报效果优于对流性降水;与EC模式相比,可有效降低空报现象;与传统集合概率预报相比,本文建立的降水预报方法可更好地反映实际降水的发生概率,降水概率产品能较好的指示降水发生的位置和可能性,具有较好的实际参考价值。     

2012—2015年内蒙古短时强降水分布特征

利用内蒙古119个国家气象站逐小时降水量及常规的日降水量资料对2012—2015年内蒙古出现的短时强降水及大雨以上天气情况从时空分布、出现概率、降水比率等多方面进行了比较全面的统计。分析了内蒙古短时强降水的时空分布特征,特别是得出了内蒙古短时强降水发生时段,以及短时强降水在整个大到暴雨过程中所占比例等方面的特点,为预报员认识内蒙古短时强降水活动情况提供有利的参考。分析得出:短时强降水在时间、空间以及降水量级上的分布极不均匀,主要发生在6—8月,7月最多;短时强降水主要出现在午后到傍晚时段,集中在15—17时,尤其17时最多;短时强降水多出现在日降水在6h之内(含6h),占短时强降水发生总数的57%;短时强降水的降水比率相当高,有84%的短时强降水过程中短时强降水雨量占当日降水总量的50%以上,39%的占当日降水总量的80%以上;短时强降水受地形增幅影响极大,内蒙古东部偏东的大兴安岭东侧和西中部阴山山脉南侧均为短时强降水多发区。     

宁夏层状云降水指标分析

为更好地确定人工增雨作业的最佳(时段)方案,利用2004—2006年4—9月全区25个气象站观测到的层状云、(银川、固原)新一代天气雷达(CINRAD/CD)观测资料,结合天气形势、降水实况进行综合分析。结果表明:宁夏在"东高西低"和"西风气流"天气型下稳定性层状云降水概率为65%;中部干旱带层状云降水最大概率74%～85%;同时得出层状云降水指标,为宁夏人工增雨作业提供科学依据。     

亚运气象服务演练预报检验分析

通过检验2009年广州亚运气象服务演练中预报员的综合预报和SAFEGUARD精细化预报系统产品,分析预报误差,结果表明:1)温度预报,预报员对转折性降温过程的释用产品修正效果明显,而平稳天气过程则不显著;2)定量降水预报,预报员对降水出现的时间分布主要依靠模式或客观释用,对小量级降水系统性高估,而对大量级降水则明显低估;3)亚运场馆风场受周边城市环境影响大,预报难度高。