中国24h台风路径预报难点及其大尺度环流分析

主要分析了2005—2012年中国24 h台风路径预报误差较大的样本及其对应的大尺度环流特征。基于850 hPa风场的低通滤波等分析发现:去除占总数3.9%的预报误差最大样本后,平均预报误差可以减小8.5%。这些预报误差最大的样本中有近60%呈现为移向误差较小、移速较观测慢的特点。与之相对应的大尺度环境场可分为气旋性环流、弱背景场和副热带高压西侧3类。气旋性环流包含近3/4的样本,其中又有一半受季风涡旋的影响。平均移动速度分析表明,这些台风起报时刻前后,平均移速的突然增加是预报移速较慢的主要原因,这是中国台风24 h路径预报的主要难点之一。     

中尺度WRF数值模式系统本地化业务试验

利用中尺度WRF数值模式及WRF三维变分同化系统,在对比试验的基础上,选取了适合本地的积云过程、微物理过程和辐射过程的方案组合;选择了NCEP/GFS作为模式的背景场;统计计算了以云南为中心的区域背景误差协方差并替换了三维变分同化系统中原有的背景误差协方差;同时,考虑模式底层高度与地面观测站高度的差异,进行了地面资料地形订正.通过上述试验研究,建立了本地化的中尺度WRF数值预报业务系统,该系统能较好地刻画本地下垫面的动力和热力状况,预报能力有明显改善.     

Wind and Wave Data Analysis for the Aegean Sea - Preliminary Results

In this paper, a statistical analysis on wind and wave buoy measurements and wind and wave model forecasts obtained during a two-year period (1999-2001) is presented with reference to four characteristic near-shore sites of the Aegean Sea. The measurements are a main product of the "POSEIDON" system aiming at the monitoring and forecasting of the state of the Greek seas, operated by the National Centre for Marine Research (NCMR). Although the two-year period is rather short for a thorough analysis of the local wind and wave climate, yet the obtained results, presented herein for the first time, reveal some interesting features of the corresponding wave and wind characteristics. Comparisons between the measurements and the forecast results are also performed at the locations under consideration. It is found that (i) wind speeds obtained from the POSEIDON weather forecasting system are, in general, in agreement with the measurements, except for high wind speeds which are systematically underestimated, (ii) the WAM model can successfully follow the monthly and over year trend of the evolution of wind and wave characteristics, but face significant problems for efficient sea-state forecasting. Finally, the overall pattern of the wind/wave climate for the entire Aegean Sea as obtained from the models is presented by means of the spatial distribution of the mean annual wind and sea-state intensity.     

紫外线模式预报方法的研究和试验

文章介绍了在T106全球谱模式中应用大气辐射传输模式预报紫外线辐射(UVR)的方法,给出了试验运行的结果.UVR强度的划分考虑了到达地表的UVR通量.参考国内、外紫外线(UV)预报服务的经验,制定了5个日光暴露的级别、相应的紫外线指数(UVI)及防护措施.1999年9月起,国家气象中心已在NOTES网上每月不定期地展示UVR预报的一些结果,2000年9月起,在Cray-C92业务操作系统上实施了连续的试验运行.     

山西高温天气的环流特征及流型配置研究

利用1958年-2008年高低空气象观测资料以及山西省气象信息中心归档的109站1958年-2008年的原始气象记录月报表及其信息化产品资料,分别以最高气温≥35℃、≥37℃、≥40℃为指标,研究山西高温日的时空分布、变化趋势及环流特征。结果表明：a）山西高温日最早出现在4月中旬,最晚出现在9月中旬,≥35℃、≥37℃和≥40℃的高温日6月下旬最多;b）高温日数有随纬度、随海拔的升高而减少,有西部多于东部、南部多于北部、盆地多于山区的空间分布特征。≥40℃的高温区域主要集中在运城和临汾地区;C）1984年-2008年,35℃以上的高温日数整体呈上升趋势;1979年-2008年,30年间高温站次以153站次,10a的趋势增多。20世纪90年代以后,不仅高温日数增多,而且高温持续时间、强度、范围都有增强趋势;d）影响山西高温的500hPa环流形势主要有副高纬向性、副高经向型以及大陆高压（脊）控制型3类。在特定的流型配置下,T850≥25℃、T700≥13℃,T850≥26℃、T700≥14℃,T850≥28℃、T700≥15℃,T850≥32℃、T700≥16℃是山西省不同区域、不同风向影响时,≥35℃、≥37℃、≥40℃高温天气预报的临界值。     

亚高斯贝叶斯预报处理器及其初步试验

为用户提供概率天气预报信息是公共气象服务的发展趋势,概率天气预报技术的不断改进实现了概率天气预报信息的不断优化。在众多概率天气预报技术方法中,贝叶斯预报处理器是一种新近出现的、基于贝叶斯统计理论的概率预报技术;贝叶斯预报处理器可以根据一个确定性预报系统的预报值与观测值之间代表着这个系统预报性能的统计关系,借助于贝叶斯统计理论,把一个确定性预报转化为一个概率预报,从而实现对预报不确定性的定量化。由于亚高斯似然模型可以适用于多种单调似然比随机依赖结构,故采用该似然模型的亚高斯贝叶斯预报处理器,它在气象、水文等领域具有较强的适用性。在简要介绍了连续型二维随机变量情形下的贝叶斯定理及正态-线性贝叶斯预报处理器之后,详细论述了采用单一预报因子的连续型预报量亚高斯贝叶斯预报处理器,并以长沙站和武汉站2008年1月每日00时(世界时)地面气温(T2m)的中国国家气象中心、欧洲中期天气预报中心、美国国家环境预测中心集合预报中的控制预报资料(预报时效选为96h)作为确定性预报样本,对亚高斯贝叶斯预报处理器进行了初步试验。结果表明,亚高斯贝叶斯预报处理器可以将T2m各集合预报中的控制预报转化为能定量地表达各控制预报不确定性的T2...     

地下水浅埋条件下冬小麦和大豆土壤水分动态预报模型研究

用统计方法和水量平衡法推导出江淮地区潜水蒸发经验计算模型。利用农田水分平衡原理分别在江淮地区建立了引入潜水蒸发量和没有引入潜水蒸发量的冬小麦和大豆土壤水分动态预报模型,并对这两种模型在地下水浅埋条件下的预报准确度进行比较。1980年的比较结果是:当预报时效为10天时,两种作物7个时段的土壤水分平均绝对误差前者为8.2 mm,后者为20.1 mm,平均相对误差分别为2.8%和6.8%。引入潜水蒸发量后,冬小麦和大豆土壤水分动态预报模型的预报准确度明显提高。     

用卡尔曼滤波预报南海热带气旋路径的试验

利用卡尔曼滤波方法预报南海热带气旋路径，发现采用卡尔曼滤波可以大大地降低预报误差，提高预测模型的预报能力。     

下垫面对WRF模式模拟黑河流域区域气候精度影响研究

利用高精度的土地覆盖、土壤质地类型和地形高度值替换了天气研究和预报模式Weather Research and Forecasting Model(WRF)中的相关数据,通过数值模式试验检验了下垫面数据对WRF模拟精度的影响。同时,通过与黑河综合遥感联合试验中7个测站观测数据的比较,以平均误差、均方根误差和相关系数为指标,分析了WRF模式下垫面数据改变对近地表气象要素的模拟精度的影响。结果表明:(1)WRF模式本身的地形高度信息在黑河流域上游地区有较大误差,造成了一定的模拟误差。而使用高精度的下垫面数据可以提高WRF模式在黑河流域上游复杂区域的模拟能力;(2)2m气温除了随地形高度递减外,还受土壤质地和土地覆盖小幅度影响,而且进行地形订正后的2m气温与2m湿度的模拟在下垫面为水体的区域对比强烈,因此为模式提供准确的水体分布信息也至关重要;(3)2m气温和湿度等要素的模拟差异值与地形高度资料的差异呈负相关,而降雨量的差异与地形高度差异呈微弱的正相关,与土壤质地差异和土地覆盖差异的相关性也比较弱。     

多变量状态空间预报法在旬雨量预报中的应用

结合单个时间序列构造状态空间进行预报和传统研究中多要素分析的思路,建立一种客观的综合多要素的状态空间预报法,应用于旬雨量预报。结果表明：考虑雨量和气温的多变量状态空间比仅考虑雨量序列具有更好的预报性能——437对值的预报相关提高5%,显示了多变量状态空间预报的可行性和潜力。