T639数值预报产品对石河子垦区降水预报的检验

利用石河子垦区2017年(1~8月)大降水实况资料与预报场计算绝对误差和相关系数,对T639细网格数值模式产品的物理量场资料进行预报统计检验。结果表明:(1)T639细网格数值模式产品500 h Pa高度场、水汽场和动力场预报,对短期和中长期预报有一定的指导作用;(2)物理量场相关系数0.6的仅供预报参考,物理量场相关系数0.6的可作预报依据;(3)通过检验,预报时效近期比远期好,绝对误差随预报时效延长而增大,相关系数随预报时效延长而减小,24 h和48 h预报参考价值最大;(4)低层物理场预报一般比高层物理场预报绝对误差小,相关系数随预报时效延长而逐渐减小,对流层中低层850 hPa和700 hPa预报比500 hPa预报参考价值大。     

2013年多模式对抚顺降水预报的检验

为了提高抚顺地区晴雨预报准确率,减少空报和漏报的发生,对2013年1—8月德国数值模式和日本数值模式降水预报产品的48h降水量减去24h降水量作为24h降水预报量进行晴雨预报准确率、降水评分、空报率和漏报率分析。结果表明：德国模式降水预报产品的2762、2863、2763站点和日本模式降水预报产品的3351、3452、3352站点的降水预报值与抚顺、清原、新宾的降水有很好的对应关系;德国和日本模式降水预报产品对抚顺24h降水评分相同,日本模式空报率高,德国模式漏报率高;德国模式晴雨预报准确率高于日本模式;在抚顺的日常24h预报中,德国模式降水预报产品更值得关注。     

预报-观测概率匹配订正法在降水预报业务中应用研究

为提高和改进模式产品对汛期降水预报准确率，利用近两年3—7 月江西省92 个地面气象观测站逐日降水资料和欧洲中心高分辨率数值模式预报24~72 h 相应降水预报资料，采用Gamma函数作为累积降水概率分布拟合函数，将模式预报降水累积概率分布与观测降水累积概率分布进行概率匹配，获得不同量级降水的预报订正值，并检验了订正前后预报评分变化。结果显示：模式预报对江西降水预报存在大雨以上量级预报多漏报、小雨多空报的现象；经预报-观测概率匹配订正法订正后，可有效地修正模式预报系统性误差，对各等级降水有良好订正效果，尤其对暴雨的订正效果明显；时效越短订正效果越好。该订正法在业务中具有良好的应用效果。     

卫星资料在山西暴雨数值预报中的初步应用

旨在应用卫星云顶数据改进数值模式的水汽初始场,探讨利用卫星资料改进定量降水预报的可能性。利用ADAS(ARPSDataAnalysisSystem)综合云分析系统,将静止卫星云顶亮温数据加入到WRF中尺度模式中,对2013年7月9日夜间山西南部一次暴雨过程进行数值模拟和对比试验。结果表明：此次强降水过程发生在高空槽引导西北涡东移的环流背景下,低涡切变线附近生成的中-β尺度强对流云团是造成此次强降水的直接影响系统。融合卫星云顶数据改善了模式24h降水预报效果,有效减少强降水的空报,显著提高暴雨以上强降水的预报效果。进一步分析表明：融合卫星云顶数据后,模式可以获取中尺度系统信息,可以捕捉中-β尺度强对流云团;模式有效加强了对降水有重要影响的高湿区的分析,动力场能够快速协调适应;模式更加有效地预报出未来3h内降水模态的变化和移动,显著改善了强降水的临近预报效果。     

0505号超强台风“海棠”的特大暴雨落区诊断分析

准确预报台风暴雨对农业减灾有着非常重要的现实意义,本文针对0505号超强台风海棠登陆前后在温州地区南、北部有两个大降水落区,通过分析湿位涡的梯度分布、日本数值预报产品的要素场配置、东风急流与地形的关系等诊断大降水落区,指出：各要素的叠加区、湿位涡的梯度密集区、低层东风急流与地形正交抬升区均有利于大降水的发生,该结果对大降水的诊断预报有很好指示作用。     

雷达资料同化在安徽暴雨个例中的应用

为了研究雷达资料同化对安徽暴雨预报的作用,使用WRFV3.4模式对2012年7月12日—14日安徽的一次暴雨个例,选取Eta微物理方案和GD积云参数化方案组合,利用WRFVAR3.4三维变分同化系统进行了直接循环同化雷达径向风资料。将同化试验和控制试验模拟的降水与实况比较,结果表明,同化了雷达径向风后在一定时间范围内能明显地提高降水预报,同化雷达资料后的前12 h内降水的同化试验较控制试验有一定的改进,特别是前6 h,可以看到,在小雨、中雨及暴雨量级上,都较控制试验有明显改进,在加入雷达径向风资料同化后,降水区的风场辐合特征更为明显,风速也有一定增强,降水强度和中心更接近实际值。在同化雷达资料后的后12 h,可以发现同化试验的优势逐渐不明显。     

基于EC集合预报产品的降水预报检验

为了对EC集合预报产品的应用性能进行检验,笔者基于EC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5 个产品,通过TS评分方法对内蒙古2014 年汛期降水过程预报进行检验。结果表明,各检验成员产品对过程的把握能力差异较大,集合预报对降水偏大的降水过程评分比较高,对暴雨以上量级降水的预报存在着较大的偏差,预报效果较差。平均TS评分结果表明,集合预报产品尤其是概率预报产品具有一定的参考价值,其次是控制预报和融合产品。     

预报-观测概率匹配订正法在降水预报业务中的应用

为提高和改进模式产品对汛期降水预报准确率,利用近两年3—7月江西省92个地面气象观测站逐日降水资料和欧洲中心高分辨率数值模式预报24~72 h相应降水预报资料,采用Gamma函数作为累积降水概率分布拟合函数,将模式预报降水累积概率分布与观测降水累积概率分布进行概率匹配,获得不同量级降水的预报订正值,并检验了订正前后预报评分变化。结果显示:模式预报对江西降水预报存在大雨以上量级预报多漏报、小雨多空报的现象;经预报-观测概率匹配订正法订正后,可有效地修正模式预报系统性误差,对各等级降水有良好订正效果,尤其对暴雨的订正效果明显;时效越短订正效果越好。该订正法在业务中具有良好的应用效果。     

乌江流域面雨量的WRF预报检验

为了研究WRF对乌江流域面雨量的预报能力,认识WRF降水预报的特点,提出释用思路。笔者运用晴雨预报、等级预报检验和预报偏差分析方法,对乌江流域2010—2013年汛期面雨量的WRF降水预报进行检验。结果表明,乌江流域的晴雨预报具有相当的可靠性。等级预报准确率在53%左右。按降水等级检验发现：WRF对无雨和小雨的预报,尤其小雨的预报有较好的参考性;但对中雨以上的降水预报能力较差。中雨以上随降水量增大,预报偏差增大;预报偏差大多偏小,接近正常的较少,偏差100%的较多。WRF对大降水的预报能力较差,对中雨的预报有一定可靠性。根据检验结果提出简单的集合预报方法,其与实况相关性更好,预报接近正常的比率提高,预报偏小的情况也有所改进。     

多个数值预报产品对山西3次强降水过程预报性能的对比分析

为更好地释用数值模式的预报产品,采用客观分析和ETS评分方法,运用T639-thin模式、ECMWF-thin模式、Japan_thin模式及NECP模式对2014年7月发生在山西的3次降水过程的预报性能进行了效果检验和对比分析。分析结果表明：4家模式对欧亚大陆中高纬环流形式以及地面系统的调整和演变均有较强的预报能力;4家数值模式预报产品基本能把握雨带的走向,但对强降水过程中降水强度的模拟与实况相比偏差较大,而且对强降水中心的预报稳定性也较差;对于ETS评分,NECP模式的评分在3次过程中均较高,并且不同数值模式的24 h时效预报效果要优于其他预报时效。总体来看,对于环流形式的演变,EC模式模拟效果是最好的,其次是NECP模式,T639模式和日本模式次之;对于降水量级以及落区的预报,NECP模式预报较准确,具有较高的参考价值,其次是EC模式,而T639模式和日本模式预报的稳定性较差。     

积云与微物理方案对山西南部暴雨预报的敏感性试验

利用WRF(Weather Research and Forecast system)中尺度数值模式,采用KF、BMJ、GF 3种积云对流参数化方案和WSM5、WSM6、WDM5、WDM6 4种微物理方案,对山西南部2007年7月29—30日的一次特大暴雨过程进行数值模拟与敏感性试验,并对不同积云方案和微物理方案的降水预报性能进行定量评估。结果表明：粗网格选用不同的积云对流参数化方案,可以对细网格强降水的落区预报产生较大的影响,GF积云方案能够合理地预报出主雨带、降水中心的位置和强度,选择适当的积云方案可以使强降水预报的TS评分提高0.19;不同微物理方案对强降水中心位置、强度、分散程度等的模拟结果有显著差异,WDM6微物理方案对于此次山西南部暴雨过程的模拟能力最好,尤其对于强降水预报具有明显优势。进一步分析表明：微物理过程中水相物质预报量的增加,可以改进模式的降水预报性能;综合考虑各种水相物质混合比和数浓度的双参数方案的计算过程更为精确,强降水预报能力更好,双参数方案较单参数方案的强降水TS评分可以提高0.08。     

山西多次暴雨过程微物理方案敏感性试验

为了能够使中尺度数值模式更精确预报暴雨天气过程,为提高暴雨短期预报业务能力,利用常规地面和高空观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对2011年山西汛期的5次暴雨个例分别进行分析和多次数值模拟试验研究。结果表明：2011年山西5次暴雨过程形势各异,总体看来分为2种类型：冷云降水和暖云降水。冷云降水微物理参数化方案采用WSM6方案和Thompson方案模拟效果较好;暖云降水微物理参数化方案采用Kessler暖雨方案模拟效果较好。     

贵州省LAPS系统的本地化以及简单评估

为了在同一平台查阅不同渠道获得的气象观测资料,并生成中尺度数值模式的初始场,贵州省气象局引进LAPS（局地分析预报系统）并进行初步本地化。对2015年6月贵州省内2次大范围降水过程进行诊断分析。结果表明,融合了多种本地观测资料后,LAPS系统所输出的分析场可以较好地显示因为站点分布不均等原因而不易观测到的中尺度天气系统。但是,在反映基本反射率时,数值偏大,目前仅用于预报员参考其最大值所处的位置,暂时不能用于雷达定量降水估测（简称QPE）,还需要进一步的研究和订正。     

江淮流域3次致涝大暴雨过程的对比分析

为了掌握2011年梅汛期江淮流域强降水频发特征,揭示大暴雨天气发生发展机理,为今后暴雨预报提供有益参考。利用常规探测资料、中尺度加密站资料、雷达资料和数值模式产品资料对比分析了6月25日、7月5日和7月12日发生的3次大暴雨过程。结果表明：6月25日、7月12日强降水发生受西风带冷空气南下与低空倒槽发生相互作用,倒槽东侧的偏南气流提供充足的水汽,前者为弱冷空气与强热带风暴“米雷”外围云系结合的降水,属稳定性降水,后者为对流性降水;7月5日强降水发生于副高边缘,主要由上冷下暖的不稳定层结以及低空西南急流提供的充足的水汽供应所致。多普勒天气雷达基本反射率图可以较好地追踪强降水回波,在开展大暴雨天气联防和短时临近预警中凸现作用。     

贵州省LAPS系统的本地化以及初步评估

为了在同一平台查阅不同渠道获得的气象观测资料,并生成中尺度数值模式的初始场,贵州省气象局引进LAPS(局地分析预报系统)并进行初步本地化。对2015年6月贵州省内2次大范围降水过程进行诊断分析。结果表明,融合了多种贵州当地观测资料后,LAPS系统所输出的分析场可以较好地显示因为站点分布不均等原因而不易观测到的中尺度天气系统。但是,在反映基本反射率时,数值偏大,目前仅用于预报员参考其最大值所处的位置,暂时不能用于雷达定量降水估测(简称QPE),还需要进一步的研究和订正。     

山西春播首场透雨天气过程诊断分析

为了进一步对春播期间出现的第1场关键性透雨做出准确预报,更好地服务于三农,针对2011年5月8日-10日山西春播首场透雨天气过程,从高空环流背景、中低空影响系统、地面气压场特征及物理量场（相对湿度、散度、垂直速度、涡度）的空间垂直剖面时空演变特征、fy-2c卫星红外云图进行综合分析。结果表明：山西春播首场大范围透雨天气过程,是在500 hPa稳定的副高与西风槽相继控制为背景;700 hPa切变与降水云系的产生、强度变化及移动息息相关为主要影响系统;降水期间,地面始终处于高压底后部偏东气流的控制;物理量场空间垂直剖面的时空变化呈现出深厚的湿层、低层辐合高层辐散的流场配置以及强烈的垂直上升运动,具备了山西春播透雨产生的有利条件。     

高泉垦区春夏季大降水天气气候特征分析

本文对第七师高泉垦区42年来春夏季大降水资料进行统计分析,掌握了本地春夏季一般降水分布特征及大降水出现的时段和时间,提出了有效的预报思路和分析方法,有助于提高高泉垦区春夏季大降水预报的准确率。     

2012年7月9日临朐地区暴雨成因及漏报原因分析

为了更好地研究潍坊市暴雨落区,减少暴雨灾害发生,为以后的暴雨预报工作总结经验,提高预报准确率,特对此次暴雨过程进行诊断分析。利用气象信息综合分析处理系统MICAPS 3.1,对常规气象资料进行剖面分析、探空分析,最后对数值预报产品进行检验,得出暴雨的产生和漏报原因。结果表明,此次暴雨产生的重要原因是中纬度短波槽带来的干冷空气与低空急流带来西南暖湿气流的叠加,同时临朐县南部沂山造成的地形影响和弥河的水汽蒸发也是其中重要原因。漏报的主要原因是由于过分依赖数值产品的降水预报和忽略中小尺度系统的演变以及对物理量场分析不深入。通过此次总结分析得出结论,要做好暴雨的预报必须综合考虑天气实况,重点分析各物理量,同时加强预报员对数值预报产品的订正工作。     

沈阳2次降水过程ANC和TRACER检验分析

随着大城市的不断发展和社会对于气象精细化要求的提高,临近预报特别是突发性灾害天气的临近预报已经成为了社会关注的重点。为了提升短临预报能力,沈阳市气象局先后引进了ANC和TRACER系统,但是由于使用时间较短,之前还没有总结出对于2个系统预报产品的订正技术。本研究通过2013年10月10日与2014年8月24日沈阳2次大雨到暴雨天气过程,总结出ANC和TRACER在短临预报中的不同,ANC的优势更侧重于局地性的强对流天气的预报,而TRACER更有利于相对大范围的、连续性的降水预报。希望研究结果能够给预报员利用ANC和TRACER制作沈阳地区精细化预报预提供订正方法和依据。     

哈密垦区一次降水天气过程分析

本文对2011年7月27~28日哈密垦区一次大降水天气过程的降水成因进行了分析，结果表明，南亚高压的双体型、高低空环流形势的配合、对流层低层强烈辐合与高层强烈辐散以及垂直上升运动的存在是其形成的重要机制。同时，在垦区降水天气短期预报着眼点方面获得了一些有益的启示，以供参考。