正确认识和对待天气气候预报的不确定性

美国国家科学发展的指导机构同家研究顾问委员会(NRC)不久前发表了一份关于天气、气候和水文预报的不确定性的凋研报告.报告强调了预报不确定性信息在终端用户应用气象预报作决策中的重要性,同时指出一个预报如果没有定量地估计它的不确定性,那么该预报是不完全的.该报告中文版的出版工作正在进行中,现藉此机会向读者综合地介绍一下预报不确定性的问题.文中首先讨论了预报不确定性的缘由以及应该如何来科学地对待它.然后介绍了要应对这一问题所要进行的一些具体措施和策略.最后,简要地介绍了美国气象界为此所做的一些努力和计划以供参考.通过上述讨论和介绍,希望引起更多的人对预报不确定性问题的重视并科学应对以更好地服务社会.     

基于路径相似的登陆热带气旋降水之动力-统计集合预报模型

数值天气预报(NWP)过去几十年在热带气旋(TC)预报方面的最大进步是越来越准确的路径预报。对于登陆TC降水的预报,目前以数值模式为代表的技术手段预报能力还十分有限。围绕动力-统计结合之方法研究,初步发展了登陆热带气旋降水(LTP)预报的一种新方法:基于路径相似的登陆热带气旋降水之动力统计集合预报(LTP_DSEF)模型。该方法主要分为五步:TC路径预报、相似路径TC识别、其他特征相似性的判别、TC降水集合预报和最佳预报方案选择;涉及两个关键技术:TC降水分离的客观天气图分析法(OSAT)和TC路径相似面积指数(TSAI)。LTP DSEF模型对2012-2016年影响华南地区出现最大日降水量≥100 mm的21个TC的定量降水预报(QPF)试验结果显示,该模型对登陆TC过程降水的预报结果优于动力模式。登陆TC过程降水≥50 mm情况下,建模样本和独立样本平均TS评分均高于动力模式(EC、GFS、T639)相应的最好表现。对LTP_DSEF模型三个最佳方案的参数取值分析显示,起报时刻参数设定为最临近影响时刻即TC对陆地产生降水的前一天12:00 UTC、集合参数取最大值时预报效果稳定趋好。     

定量降水预报技术进展

利用2016—2019年ECWMF模式降水预报及对应时段的观测资料,设计了最优百分位(OP)、最优TS评分(OTS)、概率匹配(PM)、分区OTS和分区PM-OTS融合共5种方案,对数值模式晴雨预报展开了订正试验。结果表明：(1) OP和PM方案的晴雨订正阈值为静态阈值,OTS方案为动态阈值。5种方案的阈值均适用于A区(盆地、阿坝州和甘孜州北部),其中PM、分区PM-OTS融合方案阈值更适用于数值模式湿偏差明显的B区(甘孜州南部和攀西地区)。(2) 各方案对ECWMF模式晴雨预报均有明显的订正能力,24 h时效订正效果最优,B区订正效果优于A区,秋冬季节优于春夏季节。(3) 分区后的订正方案晴雨评分优于分区前,其中分区PM-OTS融合方案评分最优。个例和批量试验表明,A区各方案订正效果相当,B区以PM、分区OTS和分区PM-OTS融合3种方案订正后的雨区分布与实况更接近,其中分区PM-OTS融合方案订正效果最优。

     

湖南省凤凰-麻阳地区汞铅锌矿成矿预测

针对凤凰-麻阳地区汞矿、铅锌矿成矿地质条件进行总结和研究,确定了本区汞铅锌矿产预测类型,建立了区域预测要素和区域预测模型.根据成矿预测标志和级别划分原则,结合本区成矿区（带）的划分及矿床成矿系列特征,确定区内成矿远景区12个.通过计算机优选结合人工干预,最终圈定了最小预测区（找矿靶区）19个.     

蒙古国塔木察格盆地塔南凹陷岩性油藏勘探方法

塔南凹陷是塔木察格盆地勘探的主要区域,随着海塔石油会战进程不断深入、勘探技术手段不断发展,塔南凹陷开始将勘探重心转向岩性油藏勘探。先后在塔南凹陷东部次凹南洼槽和西部次凹发现一批岩性油藏储量,总结出了适合塔南凹陷的生烃潜力分析定凹; 构造、沉积分析选区带; 垂向细分层序定层位; 平面储层预测定目标; 整体部署、分布实施,精细评价岩性油藏的勘探方法。对于整个海塔盆地及类似塔南凹陷的断陷盆地岩性油藏勘探具有很好的借鉴意义。     

一个集合海浪预报系统及其初步试验

使用集合天气预报系统的多个成员的风场预报来驱动海浪模式WAVEWATCH Ⅲ, 计算出含多个成员的海浪预报场,并相应开发出各海浪要素的集合预报产品,如集合平均、离散度、集合概率等,建立了一个集合海浪数值预报系统。使用该系统进行了2007年9—10月为期两个月的预报试验,利用太平洋和大西洋海域范围的浮标观测资料对系统的预报水平的初步检验分析显示,该集合海浪预报方法能够有效地将传统的确定性预报扩展到概率预报领域,且集合平均的预报水平要优于单一的确定性预报,采用集合预报方法可以提供单纯确定性预报所不能够提供的额外信息,具有较好的应用潜力。     

近200年来全球地震活动与月相及地球自公转的关系分析

对1811-2008年近200年来全球地震活动与月相、日地距离、地球自转速度这三个天文因素的统计分析表明,月相不论与全球地震还是全球大地震之间似乎无统计关系,全球地震的发生与日地距离似乎无统计关系。本文还进一步对全球M≥7．5的大地震进行了统计,结果表明M≥7．5的大地震与地球处于近日点似乎有一定的关系,但关系不太明显。全球除了8．0〉M≥7．0的地震基本上符合发震的自然概率外,在M≥9．0、9．0〉M≥8．0、6．0〉M≥5．0、4．0〉M≥3．0这些震级段地震发生的机率在地球自转减速期比较小,在地球自转加速期发生的机率比较大,似乎地球自转速度的变化对全球地震活动有一定的促发作用,但不明显。     

2022年“龙舟水”期间华南地区降水对公路交通的影响

利用公路交通气象监测网资料、国家级公路融合降水实况分析产品及公路阻断信息,分析了2022年“龙舟水”期间华南地区的公路交通降水特点及影响特征,并对此次过程的公路交通气象服务情况进行复盘。结果表明：1）“龙舟水”期间,降水对广东、广西主要高速公路运行均产生一定影响,其中广西受严重影响的公路里程在全省路网占比高于广东。2）降水引发的公路阻断事件总体呈现出广西多于广东,北部多于南部,国省干线公路多于高速公路的特征。其中,降水对广东道路交通的影响以降雨（积水）为主,对广西的影响则以崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害为主。3）华南地区公路交通降水预报落区与实况较为一致,公路气象预报预警起到了较好的预报服务效果。同时,公路交通暴雨灾害风险预估产品对于公路阻断灾情的预判体现出较好的指示意义。     

抚州市生态系统气象利用价值核算方法

采用抚州市2017—2021年各县（区）气温、降水、日照、风速等气象资料和年鉴统计资料,从气象角度对生态系统的 产品供给利用服务、调节服务和文化服务功能三方面建立生态系统气象利用价值核算方法。结果表明：1）抚州全市生态系 统气象利用价值为233亿元,约为全市年平均GDP 的15.3%。核算指标中,气象供给利用服务价值最高,为219.16亿元,占 总价值的 94.1%;其次为气象文化服务价值,为 12.83 亿元,占总价值的 5.5%。2）抚州市生态系统气象利用价值以临川区 61.16亿元最高,占全市的26.3%;广昌县8.82亿元最少,占全市的3.8%。研究结果可为地方政府和有关部门加强生态保护 规划和推进生态产品价值实现工作提供参考和依据。     

负视速度超前预报倾斜界面位置确定

在隧道超前地质预报中,负视速度法以其简便、快速的特点被广泛应用。常规的方法是直达波时距曲线和反射波时距曲线的交点即为反射界面的位置;但是对于倾斜界面,如果只是单纯的延伸时距曲线,并不能准确地找出界面位置,而且当倾斜角度比较大时,误差更大,这样在实际处理数据时,往往因为处理不当,造成预报的不准确,以致于实际操作出现大的事故。针对此问题,笔者主要研究倾斜界面,采用最新坐标法求反射界面的时距曲线,并对所得时距曲线进行插值拟合,主要包括多项式拟合、一元三点等距插值以及连分式插值。通过大量试验,比较各个插值拟合的特点,最终得出由多项式拟合对时距曲线插值,能够准确地确定反射界面的位置;最后通过几何公式求出界面倾角(视倾角),为负视速度法数据处理提供方便。