融安县汛期暴雨气候特征及单站短期预报方法

通过对融安县４２ａ雨量资料及近１０ａ６６场暴雨个例的分析得出该县的暴雨气候特征和影响系统分型,并结合当地近年暴雨预报实践经验,总结出适合于当地Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型暴雨短期预报方法。实践证明,该方法切实有效,可为县站预报专家系统的建立提供依据。     

三级相关相似统计方法在短期气候预报中的应用

目前 ,基层气象台站在进行短期气候预测 (长期天气趋势预报 )时 ,通常采用统计学方法。即从本站历史气象资料中筛选出能反映短期气候特征 (冷、暖、干、湿 )的气象因子 ,采用相关、相似统计方法 ,对未来天气趋势作出预报。在多年的预报实践中 ,笔者非常重视前期气象因子变化与后期长期天气趋势的关系 ,并将前期气象因子变化看作气候背景。而反映气候背景的气象因子 ,不仅其时间长度的选择可以不一样 ,而且其相关的统计方法也各异。如对上年雨量偏多而言 ,就可以用年雨量或某一个时段的雨量来描述。再如在进行相关统计时 ,蕲春县局多采用简单…     

南京,上海地区对流及降水甚短期预报的统计方法研究

本文以我国国家气象局发布的B模式数值预报输出,上海气象局计算的物理量及南京单站气象观测资料作为基本的初选因子,用逐步判别法对5月至入梅前南京和上海的对流天气和降水预报建立了不同的预报方程,探讨了预报因子的不同组合,非线性因子的引入以及不同的判别方案对预报准确率的影响,并进行了业务预报试验。结果表明,考虑非线性因子影响并采用“两段筛选”的判别方法获得的预报方程其预报效果最佳。     

汛期短期气候预测月降水量预报方法研究

分析5、6、7月逐日气压、气温实时观测资料的一级变量与6、7、8月降水量的相关关系,寻找出4类降水过程预报模型和12个预报指标;确定同时满足预报模型和预报指标的日期为预测未来30±2天将出现日雨量≥10mm的降水过程的起报点;由模型和指标集成结果的月合计值得出月总降水量的预报结论。在业务应用中预报效果很好。     

寒潮特征和短期预报方法

从寒潮环流特征入手，对各层温压结构、梯度、冷空气路径进行了汇总分析，找出寒潮天气变化规律，总结寒潮短期预报方法。     

边界层特征量在河南省沙尘天气短期预报中的应用

介绍了利用边界层特征量——摩擦速度和梯度Richardson数制作河南省沙尘天气短期预报的方法.结果表明,该动力学方法更能够从本质上反映沙尘天气产生的机制,定性预报准确率为62.5%.     

14时探空在改进北京地区对流天气潜势预报中的作用

为了探讨增加14时探空对于对流天气短时临近潜势预报的作用。用1995—2005年北京地区22个人工观测站资料统计了夏季常见的对流天气日变化特征。结果表明,41．6％的雷阵雨、61．3％的冰雹以及58．5％的雷暴大风发生在15—-20时之间。利用探空资料计算并对比了出现在2006年7—9月14时探空释放后到20时期问11个雷暴个例的08时和14时BCAPE、DCAPE、CIN等对流参数。结果表明,对于多数个例,在判断对流是否发生时14时探空优于08时。因此,增加14时探空对于提高对流天气有无预报准确率有帮助。     

边界层特征量在河南省沙尘天气短期预报中的应用

介绍了利用边界层特征量——摩擦速度和梯度Richardson数制作河南省沙尘天气短期预报的方法。结果表明,该动力学方法更能够从本质上反映沙尘天气产生的机制,定性预报准确率为62.5%。     

天生桥的暴雨特征及短期预报

对天生桥电站１９８５－１９９６年出现的暴雨进行分析，对导致暴雨的各种天气系统及相互配合进行分类，并根据暴雨前的各所了象要素变化特征归纳出较客观的预报指标，可供今后预报使用。     

气候因素在短期气候预测中的订正作用

根据2002—2005年国家气候中心气候系统诊断室发布的逐月短期气候趋势预测产品,统计了对赤峰地区的预测效果,分析预测成功和失败的可能因素,提出了地区级预报员对上级预测结论进行订正的一个主要依据,就是当地的气候特点和规律。     

三种全球预报产品中国区近地面气温短期预报效果检验

全球气象预报产品是扩散模式、空气质量模式的重要基础资料和前提条件,其误差直接影响模拟结果的准确度。为考察不同气象预报产品的误差,选取2016年6月至2017年5月GFS、ECMWF、T639三种全球气象预报产品,利用中国2100个地面观测站数据,对预报产品中近地面气温进行了对比,并分析了其在不同季节、不同区域的特征。结果表明：在中国区域三种气象产品气温预报存在偏低预报的趋势,其均方根误差的年平均值为2.60—3.52℃,相关系数的年平均值为0.89—0.92,平均绝对误差的年平均值为1.87—2.67℃。整体而言,EC表现最佳,其余依次为GFS、T639。气温预报误差存在季节变化特征,三种产品均方根误差与平均绝对误差均表现为夏秋季优于春冬季,相关系数表现为秋冬季优于春夏季。气温预报误差存在明显的地域差异,三种气象预报产品的气温误差空间分布特征较为相似,在中国华东地区误差值表现较低,在西南地区误差较高。同时,其误差水平在中国沿海地区表现较低,在地形复杂地区表现较高。     

A short-term forecast model for hail

Predicting the occurrence of hailstorms is one of the most complicated tasks in weather forecasting because of the small area of land that is usually affected, and because of the short time hail events last. Today there are a number of parameters available that may be used to characterize preconvective conditions and predict the beginning of convection. However, forecast models based on stability indices should be developed separately for each geographic area.The databases available were used in this study with two aims in mind: determining which meteorological variables or indices obtained from a radiosonde in the study zone are more relevant in characterizing preconvective conditions; and, secondly, setting up an objective short-term forecast model for storms on the basis of one or more meteorological parameters.The logistic regression was used to establish the dichotomy risk/no risk of storms. A function was developed combining seven meteorological variables. The results show that the forecast model has a Probability of Detection of 0.87 and a False Alarm Ratio of 0.18.     

三小时负变压异常指数及对强对流天气的预报意义

低层暖平流强迫类强对流发生前,地面经常伴有低于日变化的3 h变压。结合常规地面观测资料,定义低于日变化的3 h变压异常（超过一个标准差定义为异常）指数PCR（Pressure Change Range）,讨论了中国中东部地区3 h变压标准差的气候分布特征;最后以3次强对流天气过程为例说明PCR指数的预报价值和时效。结果表明,与3 h变压均值相比,中国中东部地区的3 h变压标准差的日变化较小,PCR更适合作为变压异常程度的标准。东北、华北、华东-华中区域PCR冬春季节出现站次数偏多,夏秋季节偏少;华南区域除了冬春季外,夏季也偏多,秋季偏少。PCR主要集中在低级别强度上,但PCR级别越高,越有可能出现强对流天气。东北区域出现PCR的首要原因是受东北气旋的影响,且可能有TBB≤-52℃的云系相对应;华北、华东-华中、华南出现PCR的首要原因是冷高压变性或迅速东移,没有TBB≤-52℃的云系相对应;地面倒槽中出现的PCR全部有TBB≤-52℃的云系对应。3次强对流天气过程均发生在地面倒槽中;在发生前3 h左右,地面气压场上有较明显的负PCR中心出现,强对流天气中尺度云团有向负PCR中心移动的趋势。      

动力延伸预报产品在辽宁短期气候预测中的释用

基于1961～2000年辽宁53个测站40 a逐年的月气温距平和月降水距平百分率资料,根据EOF(经验正交函数)展开的空间特征向量分布特征,将前3个主要特征向量时间系数作为预报量,将500 hPa高度场的高度距平、地转涡度作为预报因子,利用多元统计回归分析,建立了一套定点、定量预测辽宁各月气温与降水量的数学模型。利用该模型对2001~2005年辽宁53个测站的月气温距平和月降水距平百分率进行逐月预报试验。结果表明:对气温和降水量的趋势预报的评分均比较好,有87%以上的月气温距平预测结果的评分超过66.0分,各月的平均Ps评分均高于66.0分,年平均为75.5分或以上,总平均为83.1分;有70%的月降水距平百分率预测结果的Ps评分超过60.0分,各月的平均Ps评分都高于53.0分,年平均为58.0分以上,总平均为66.5分。但对异常气候的预测效果不明显。     

鲁中地区分类强对流天气环境参量特征分析

将山东中部地区16 a暖季(4-9月)106次伴随瞬时风力不低于8级的强对流个例划分为雷暴大风、冰雹雷暴大风和强降水混合型等3种类型,利用常规探空资料和地面观测资料,通过箱须图的形式分别讨论3种类型对应的一系列关键环境参数的分布特征和预报阈值。进一步,又将上述106次个例中的特强对流个例,包括产生25 m/s以上瞬时大风的特强雷暴大风个例、产生不小于20 mm直径冰雹的特强冰雹个例以及50 mm/h或以上强度的特强短时强降水个例提取出来构成一个子集,讨论其关键环境参数分布特征和预报阈值,并与全部对流个例的相应关键环境参数进行比较。最后,对鲁中地区强对流系统的触发机制进行了简要阐述和讨论。结果表明:(1)雷暴大风型、冰雹雷暴大风型和强降水混合型对应的850和500 hPa温差的最低阈值为25℃; 3种类型对应的地面露点最低阈值分别为13、16和24℃; 相应的大气可降水量最低阈值分别为20、24和32 mm; 相应对流有效位能的最低阈值分别为300、900和1300 J/kg; 相应的0-6 km风垂直切变最低阈值分别为12.0、12.5和8.0 m/s。(2)通过地面露点、大气可降水量以及暖云层厚度等关键参数的分布特征可以将上述3种类型的前两种与第3种类型即强降水混合型进行一定程度的区分,但要通过各个关键参数的分布特征区分前两种强对流天气是困难的。(3)对于伴随冰雹的强对流天气,适宜的融化层高度为3.0-3.9 km; (4)特强雷暴大风、特强冰雹和特强短时强降水等3种特强对流类型与全部强对流个例的3种类型相比,其条件不稳定度明显增大,体现为850和500 hPa温差的增大、水汽条件有所加强、对流有效位能明显增大,3种类型特强对流天气对应的对流有效位能最低阈值分别为1000、1100和2000 J/kg; 相应的0-6 km风垂直切变最低阈值分别为16、12和11 m/s,即特强雷暴大风型和特强短时强降水型的风垂直切变阈值明显增大。上述工作构成了山东中部伴随雷暴大风的强对流天气短时预报的一个基础,结合各类强对流天气发生的气候概率,可以通过决策树或模糊逻辑方法制作成适合于地、市气象台的分类强对流天气短时预报系统。      

辽宁省强对流性天气的气候特征分析

利用1962—2008年辽宁强对流性天气观测资料,对冰雹、龙卷、雷雨大风和短时强降雨4种强对流性天气的气候特征进行统计分析。结果表明：辽宁冰雹沿海少、内陆多,内陆又以东、西部山区为最多;6月和9月为其多发期; 15-16时出现最多;83.9％的冰雹持续时间为0—10 min。龙卷沿海多、内陆少;7月和9月为其多发期;13—14时和17—18时发生最多;75.0％的龙卷持续时间为5—20 min。雷雨大风沿海和内陆均存在多发区域;5—6月为雷雨大风多发期;15—16时出现最多。短时强降雨自西向东逐渐增加,主要出现在6—8月,21—22时出现次数最多;短时降水极值为26—105 mm/h。     

利用深度学习融合NWP和多源观测数据的闪电落区短时预报方法

强对流短时预报(2—6 h)具有较大难度.一方面,基于观测数据的外推已基本不可用;另一方面,高分辨率数值模式(High-resolution Numerical Weather Prediction,HNWP)的预报性能有待提升.利用深度学习方法,将卫星、雷达、云-地闪电(简称闪电)等观测数据和高分辨率数值模式预测数据...     

CFSv2在湖北省梅雨特征量延伸期预报中的应用

利用NCEP的气候预报系统第二版(CFSv2)提供的逐日降水模式资料,采用集合预报方法开展区域性夏季降水预报,使用出入梅日期均方根误差(RMSE)、准确率(ACCU),梅雨期长度均方根误差(RMSE)及梅雨雨强距平符号一致率(Pc)等3种方法评估模式资料对湖北省梅雨特征量的预报能力。结果表明:入梅预报提前13 d的ACCU可达0.5以上、RMSE小于3 d,出梅预报提前14 d的ACCU可达0.5以上、RMSE小于3 d,梅雨期长度预报提前14天的RMSE小于5 d,梅雨雨强预报提前14 d的Pc可达0.5以上。梅雨特征量总体预报时效为14 d左右,CFSv2模式资料对区域性夏季降水在梅雨延伸期时段表现出一定的预报技巧。     

一次强对流天气及其中短时强降水的成因分析

利用常规地面、高空观测资料,自动站资料,NCEP再分析资料,多普勒雷达资料和WRF模式模拟资料等,对2009年6月初晋豫鲁皖苏5省的一次强对流天气及其中短时强降水的形成原因进行了分析。结果表明:本次过程是在高空东北冷涡不断引导冷空气南下,与低层低涡扰动形成冷暖空气汇合的有利天气形势下发生的。边界层内的强烈辐合抬升是触发对流发生和释放对流不稳定能量的主要原因之一。高空有明显的干侵入并叠加在低层高假相当位温的暖湿空气之上,这种较强的位势不稳定形势对本次过程中对流系统的触发提供了有利的条件。对流系统移动方向一侧有较强的风暴相对螺旋度,通过低层辐合上升气流的倾斜作用,使更多的水平涡度转化为垂直涡度,为本次过程的发展、维持以及其短时强降水的发生提供了有利的条件。     

梅雨特征量对气候变暖的响应

选取江淮流域梅汛期降水变率一致的34个代表站,划分了1960—1977年(偏冷期)、1978—1996年(过渡期)和1997—2011年(偏暖期)这3个时期,采用统计分析与合成分析的方法,研究了梅雨特征量对气候变暖的响应情况。结果表明:3个时期入梅时间、出梅时间、梅期长度和梅期降水量分别呈现晚-早-晚、早-晚-略晚、短-长-短和少-多-少的变化特点。梅雨强度和梅期雨日数占梅期长度百分比呈现递减趋势。梅期暴雨日数占梅期雨日数百分比、梅期无雨日数占梅期长度百分比和梅期最长连续无雨日数占梅期长度百分比呈现递增趋势。研究了气候变暖后500 hPa大气环流的变化与入梅时间、出梅时间、梅期长度和梅期降水量变化的联系。