ECMWF高分辨率数值预报2 m温度产品在铜仁市的适用性分析

将ECMWF高分辨率数值(简称EC-thin)2 m温度产品与铜仁地区3个国家基本站的观测资料进行比较分析,以检验该产品在铜仁地区的适用性。本文分别采用分月统计和分段统计的方式比较温度实况值与预报值的差值绝对值。结果显示,EC-thin 2 m温度产品对低温的预报效果优于高温;低温预报效果5月最优,高温11月最优;72 h的低温预报效果要优于24、48 h,24 h的高温预报效果优于48、72 h;当预报值为10~20℃时,差值最低,仅为0.3℃。     

数值预报产品在藏北高原可预报性检验

利用青藏高原及邻近地区(70°~105°E、20°~40°N)2012年1~12月的资料,采用平均误差和均方根误差对EC模式和T213模式数值预报产品的500 hPa高度场进行检验,初步给出量化误差值,分析了2种模式在藏北高原的可预报性。结果发现,EC模式24、48、72h预报场在藏北高原的预报能力较强,T213模式相对于EC模式预报能力较弱,同时利用10次天气过程进行了误差检验及3 d滑动误差订正,取得了较好的误差订正效果。     

一次副高控制中局部大暴雨预报失误原因分析

[目的]研究一次副高控制中局部大暴雨预报失误的原因。[方法]从总结预报失误的原因出发,利用常规的地面观测资料、高空探测资料、T639和T213以及欧洲中心（ECMWF）数值预报产品资料、美国国家环境预报中心的GFS降水预报产品,对2010年8月5日发生在邵阳北部一次大暴雨过程发生前后的天气形势、物理量场进行了细致分析;利用数值分析预报产品资料,采取预报与实况对比分析方法,对这次副热带高压中大暴雨预报失误的原因进行了较全面深入的分析。[结果]预报人员对天气形势分析不够深入细致,表面上500 hPa为副高控制,但实际上700和850 hPa存在弱的切变线,并忽视了弱冷空气和东风波的影响;副高迅速减弱,系统调整过快,ECMWF预报850、700和500 hPa风场变化与实况存在较大误差,比实况偏东2个经度左右;在夏季预报中仅考虑500 hPa副高强度和位置变化,忽视了中低层和地面形势的变化,是导致这次副高中暴雨预报失败的最关键因素;数值预报产品对高度场形势变化的预报误差较大,日本FSAS降水预报、美国国家环境预报中心的GFS预报和T639、T213降水预报都偏小,T639湿度场预报值较小;在此次暴雨预报中,没有当地暴雨预报指标方法用于预报实践;在降水预报过程中只注重该站点的评分预报,对非站点预报不够重视,有些重要的物理量因素没有能仔细推敲。[结论]该研究为此类局地大暴雨的预报预警提供参考依据。     

宁夏2018年第一场连阴雪天气过程5种数值模式降水预报能力对比

为提高数值产品应用效果,检验了T639、GRAPES、EC、GFS和JAPAN等5种模式对2018年第一场连阴雪天气过程的预报能力。结果表明:24～72 h T639和EC预报降水范围最准确,96 h T639、GR APES和GFS预报降水范围最准确,120 h GFS预报降水范围最准确;24 h GR APES预报降水强度最准确,48～72 h T639和JAPAN预报降水强度最准确,96 h GRAPES、T639和JAPAN预报降水强度最准确,120 h 5种数值模式预报降水强度都不准确。     

2011年8月5～6日局部大暴雨过程分析

[目的]分析2011年8月5～6日发生在湖南的局部大暴雨过程。[方法]利用湖南省内区域自动站资料、探空资料、高空资料和雷达资料对2011年8月5～6日发生在湖南的暴雨过程的形成机理进行了深入分析,重点探讨洞庭湖局部区域大暴雨中反射率、径向速度及相关物理量因子的演变情况,同时检验欧洲中心高度场和风场的模式预报。[结果]此次过程是在东部沿海有台风的影响情况下局部发生的大暴雨天气过程,大气环流背景是两脊一槽形势,主要影响系统是高空低槽和中低层切变线附近以及地面弱冷空气,且200hPa存在分流现象,暴雨落区位于850 hPa的东侧和南侧;强对流的发生前,维持高K指数或K指数迅速增大,CAPE值迅速增大和SI指数的快速减小,同时当地环境有足够的水汽弥补了因中低层没有急流存在而产生的水汽的输送;在雷达回波上有2条路径的回波云团输入到强对流风暴,同时中层有干空气侵入风暴内,造成强风暴单体的缓慢移动及强度维持,在速度产品上低层存在逆风区和强的辐合区。EC 500 hPa高度预报场与实况对比发现预报的台风内部高度值比实况偏大,高压中心比实况偏小,48 h预报比24 h预报误差大些;500和850 hPa的UV分量的预报场48 h的误差比24 h大,500比850 hPa的误差大,对台风的预报误差均较大,在切变线附近或槽线附近误差亦较大。[结论]该研究为暴雨预报提供参考。     

利用6次多项式拟合技术和EC细网格产品对铜仁气温预报订正分析

本文利用欧洲中心模式(ECMWF)每天20:00起报的未来5d(120h)地面2m气温格点产品,用距离反比加权法插值到铜仁市的10个国家气象观测站点上,编程计算出每天预报产品预报未来5d每天的日最高、最低气温;利用A文件读取铜仁市10个国家气象观测站的日最高、最低气温实况值。统计气温预报值与对应的实况值,采用6次多项式拟合技术,通过分析预报值与实况值的关系,并得到相应的关系式,利用关系式,就可得到订正值。利用该订正方法,使得订正后的预报准确率较ECMWF模式预报准确率有很大的提高,24h订正后的全市综合平均预报准确率为80.7%,较ECMWF模式准确率提高24%。此订正方法简单实用,对气温预报准确率提升明显,对气温预报具有一定的指导意义。     

广州GRAPES模式与EC模式广西地面要素预报检验评估——以2019年汛期为例

采用TS评分、ETS评分、漏报率、空报率和预报偏差等方法对2019年4—9月GRAPES广州华南中尺度模式和ECMWF模式20∶00起报的0～24h (简称24h)和24～48h (简称48h)累积降水进行对比检验评估,同时应用平均误差、平均绝对误差、均方根误差和预报偏差等方法对2个模式地面温度和风进行对比检验评估。结果表明:GRAPES对小雨的预报能力明显优于EC,而中雨以上降水,EC效果较好;对于24h大雨以上降水的发生频率,EC预报更接近实况,对于24h和48h其它量级降水的发生频率,GRAPES具有更好的参考性;对于地面气温预报,2种模式总体均比实况偏低,白天时段GRAPES预报效果好于EC,夜间时段EC更好;对于地面风的预报,EC效果好于GRAPES,2种模式均为u风预报偏小,V风偏大。     

2011年8月17—18日青海省黄南州河南地区暴雨过程探析

对2011年8月17-18日青海黄南州河南区暴雨过程进行了总结,发现形势预报与实况非常一致。变压场与高度场达加分析中,24、48、72h预测结果都一致,因此加强对数值预报天气形势的分析,对大降水天气的预报具有很好的指导作用,有利于提高预报的准确率。     

江苏省一次低温冰冻雨雪雷电冰雹复杂天气成因分析

2010年2月10—11日江苏省出现大范围冰冻雨雪天气过程,尤其在2月10日,一天内同时出现了暴雨、雷电、冰雹、大风、暴雪和冻雨6种以上复合性天气过程,为有观测记录以来首次。从高空环流特征、海平面气压场及气象要素的变化等方面进行了分析,并对数值预报产品进行释用分析。结果表明:从高空环流特征、海平面气压场及气象要素的变化等方面进行了分析,并对数值预报产品进行释用分析。结论如下:①500 hPa低槽、700、850 hPa切变线是此次天气产生的重要影响系统。②地面图上冷高压中心气压为1 060 hPa,特别是在30°～40°N、110°～120°E范围内有≥9条等压线密集区,预示着江苏未来6 h以后将出现大风天气。③850 hPa的0℃线是降水性质的分界线,在2月850 hPa与500 hPa之间的温度差≥22℃时,出现强对流天气的可能性很大。④欧洲中心数值预报产品500 hPa高度场、850 hPa温度场、散度场以及水汽通量散度场预报对本次过程具有较好的指导作用。⑤德国降水预报降水起始时间和大降水时段的预报与实况相比有所滞后。日本降水预报,大降水起始时间和大降水时段的预报与实况相比基本一致。     

基于EC的济宁地区暴雨过程预报检验分析

利用实况资料和欧洲中心数值预报降水资料,采用中国气象局中短期天气预报质量检验办法,检验分析了发生在山东济宁地区的2016年7月19—20日暴雨到大暴雨过程。结果表明,欧洲中心数值预报对于本次过程,8:00起报,24 h TS评分最高,为63.6%;漏报率明显高于空报率。24:00起报,48 h表现最差,72 h和24 h准确率相当。综合检验,24 h预报表现最好,72 h略优于48 h,在今后预报中可以做好订正,前期72 h的预报可信度更高。该分析能够提高欧洲中心数值预报解释应用能力,进而提高天气预报准确率。     

2个数值模式在昆明地区气温预报中的准确率比较

从不同气候带地区和不同季节2个方面,对2012年3月—2013年2月24 h预报时效的ECMWF和T639模式2 m气温预报产品进行了日最高、最低气温的预报准确率、平均绝对误差研究。结果表明,2个数值模式2 m日最高、最低气温2℃误差的预报准确率明显比1℃误差的预报准确率高。2 m日最高气温预报准确率,不同气候带地区均是ECMWF模式高于T639模式;ECMWF模式不同季节预报准确率从高到低依次为秋季、冬季、夏季、春季,T639模式不同季节预报准确率从高到低依次为秋季、夏季、冬季、春季。2 m日最低气温预报准确率,北亚热带和中亚热带地区均是T639模式高于ECMWF模式,南亚热带地区ECMWF模式高于T639模式;2个数值模式不同季节预报准确率趋势相同,从高到低依次为夏季、秋季、春季、冬季。     

集合预报在贵州最低气温中的应用

基于日常预报业务应用的欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)和中国气象局(CMA)所提供的地面最低气温预报资料,在贵州境内展开多模式集合预报研究,为使预报效果更优化,进一步将滑动系数应用于预报模型中,并将其结果与简单的多模式集合平均和各业务中心预报进行比较。结果表明,在2013年1月1日~2014年4月30日24~120 h预报中,多模式集合预报(SUP)结果明显降低了预报的均方根误差,结果远优于ECMWF和集合平均预报(EMN),在整个贵州区域中,均方根误差1.5℃的区域远高于ECMWF和EMN;EMN在一定程度上相对各中心预报有所改善,效果与SUP一样优于ECMWF,但在48 h后效果改善不明显。     

2021年6月25—26日南充市暴雨过程成因分析

针对南充市2021年6月25—26日区域性暴雨天气过程，利用地面自动站、高空实况以及模式格点等资料进行暴雨成因分析，并对数值预报产品进行预报检验。结果表明：此次暴雨过程是因副热带高压缓慢西进、500 hPa低值系统维持在盆地、低层有辐合系统配合而产生的以稳定性降水为主的降水过程。850 hPa盆地中部到东北部西南低涡、700 hPa低空急流、切变线的维持为此次暴雨天气提供了较好的动力和水汽条件。在本次区域暴雨形成中热力作用不明显，但是由于具备其他条件，仍要考虑本地暴雨的预报。欧洲中心细网格风场预报对此次南充市东部的暴雨预报具有指示意义，西南区域模式也具有一定的参考性。     

850hpa温度在佳木斯地区各站日气温预报中的应用

利用2012年1月1日~2015年12月31日的ECMWF 850 hpa初始场的温度资料,采取线性插值的方法得到佳木斯地区7个观测站08时和20时的850 hpa温度,结合同时段7个站日最低、最高气温的观测资料,分析各站08时和20时的850 hpa温度与日最低、日最高气温的关系,并建立分县、分月的预报方程,并对其回归效果进行分析,得到适用于佳木斯地区的日最低、最高气温预报方法.结果表明,08时和20时的850 hpa温度与日最低、日最高气温具有明显的相关性,分月分站建立的温度预报方程对日最低、最高气温的预报具有指导意义,有利于预报准确率的提升.     

2015年7月14-27日石河子地区异常高温过程分析

利用1961—2015年历史气象资料,普查石河子地区持续10 d以上≥35℃的高温过程,分析了石河子地区持续异常高温过程的环流形势以及太阳黑子年际变化与高温过程的对应关系;在此基础上分析了2015年7月中下旬的持续异常高温过程发生的物理机制,并对数值预报进行了检验。结果表明,石河子地区持续高温过程主要是在高压脊型和纬向带状型2种环流背景下发生,500 hPa 580 dagpm等高线北上越过天山进入北疆地区,极锋锋区北缩至60°N以北;850 hPa温度场上24℃等温线北上控制北疆地区;该地区高温过程多发生在太阳黑子活动低谷期;高温期间极涡在65°N以北至极地附近,位置显著偏西偏北;副热带高压显著发展,异常强大的暖高压、持续的下沉增温和地形效应造成了此次持续的高温过程;ECMWF模式准确预报了此次高温过程的环流形势和物理场,单站检验结果显示地面气压和850 hPa温度预报误差分别在2 hPa以内和1℃以内,环流形势场和要素预报稳定且时效长,检验结果表明ECMWF产品可以作为石河子地区连续高温过程预报的参考。     

T_(213)预报产品对新疆天山北坡带中部大降水解释检验分析

采用2002~2006年春季至秋季逐日的T21348 h预报产品及新疆天山北坡带中部测站的逐日地面降水量资料,分析T213预报产品对新疆天山北坡带中部大降水天气的预报能力。结果表明:T21348 h的高度、温度、气压、涡度、散度、垂直速度场、风场、流场,比湿、水汽通量、水汽通量散度、相对湿度、温度露点差场,@Se指数预报量与石河子垦区大降水天气物理意义明确,相关程度在79%以上,对48 h内大降水天气有较强的预报能力;风场、流场、水汽通量散度场、"Ω"型@Se高能舌预报值在时效上超前大降水,是大降水来临的预兆。     

2014年6月19-20日娄底市强降水天气过程分析

利用ECMWF模式、T639模式、JAPAN模式以及常规气象观测资料,对湖南省娄底市2014年6月19—20日强降水天气过程的环流形势、模式进行对比分析,试图揭示这次强降水天气的成因。结果表明,500 hPa亚欧中高纬为一槽一脊形势,中纬度高空多波动,西安到重庆有低槽东移,影响娄底市西部发生较强降水;850 hPa切变线和低空急流之间对应强降水落区,其维持是造成强降水天气的主要原因;数值模式预报与实况有一些差异,对于19日的强降水落区和强度,主要表现为ECMWF模式和JAPAN模式预报偏小,T639模式预报偏大,对于湘中一线的强降水落区仅T639模式预报准确,但对湘北的预报出现明显空报现象;20日强降水的强度和落区预报, ECMWF模式无论是强度还是落区上都是吻合的,而T639模式和JAPAN模式强度相对也吻合,但落区上有偏差,较实况偏东偏南。     

铜仁市2012年一次秋季大暴雨天气过程成因分析

应用常规观测资料、地面加密自动站资料、NCEP1°×1°的格点再分析资料对2012年10月21 ～ 22日铜仁市出现的大暴雨天气过程的主要影响系统、各物理量场的特征进行了分析,对WRF模式的降水预报进行检验.结果表明,造成这次大暴雨天气的主要影响系统是500 hPa低槽、700 hPa切变、850 hPa低涡切变以及地面冷锋、地面辐合线;暴雨的形成、加强、减弱与暴雨上空水汽通量辐合区的演变关系密切,暴雨发生前中低层有较强的西南或偏南暖湿气流向暴雨区输送水汽;暴雨区有强烈上升运动速度,上升运动从850 hPa一直延伸至150 hPa附近,最大上升气流位于700 hPa附近,低层辐合、高层辐散的垂直动力场结构,使整层产生了有组织的上升运动,为大暴雨的发生提供了动力条件;上、下层负、正垂直螺旋度耦合的结构对暴雨的发生和维持是十分有利的;对流层低层θse随高度减小,850hPa铜仁位于θse高值区,在贵州东部和南部有一个θse大值（高能）中心（θse≥68℃）,反映了暴雨期间低层大气的不稳定性,而中层大气处于中性,这种大气层结有利于产生对流性强降水;WRF模式的降水预报对于此次强降水过程具有重要的指示意义,近24h的降水落区与实况相比吻合较好,但降水量级预报略偏小.     

抚顺≥33℃高温天气研究

通过对抚顺1960~2009年≥33℃高温天气的气象要素和环流形势统计,分析高温天气时空分布特征,形成高温天气系统,初步得出高温预报指标及预报流程。结果表明,抚顺夏季高温日数呈增多趋势,进入90年代以后,高温日数、持续时间、强度有增加趋势;抚顺高温日出现在5~9月,其中7月份最多。高温空间分布抚顺西部多,东部少。大陆高压、副热带高压、强暖平流影响是高温天气出现的主要天气系统。高温预报指标为ECMWF数值预报当日08：00 850 hPa温度、500 hPa影响高压系统和高温日预报的14：00相对湿度、风力、云量,根据预报指标预报出当日最高气温。