基于全国站点的日降水预报消空方法研究

利用ECMWF、GRAPES_GFS、GRAPES_MESO、JAPAN 4个模式1～3 d日降水量预报结果,并以2 402个国家地面气象观测站24 h累计降水量作为观测资料,基于全国站点进行降水预报的消空处理,并与直接插值到站点的模式降水预报值进行对比。结果表明,经过消空处理后,各个模式不同时间起报、不同预报时效无雨空报的现象相比直接插值都得到明显改善,因为晴雨预报准确率更高,空报率更低;20:00起报的直接插值空报现象更严重,消空处理后空报现象少于8:00起报的;GRAPES_MESO是4个模式中直接插值空报现象最少的,直接插值空报现象相对较多的模式经过消空处理后空报现象改善也更明显。     

基于SPEI的六安市干旱特征及其成因分析

利用2015年6月1日至8月31日ECMWF集合预报系统(EPS)51个成员的降水预报结果,基于安徽省大别山区12个代表站点1-3天的逐12h降水观测资料,采用TS评分、箱须图、泰勒图等方法,研究ECMWF集合预报降水结果在安徽省大别山区降水分级预报中的应用效果。主要结论如下：ECMWF集合降水预报中,08时起报的24h降水量和20时起报的48h降水量可参考性较大;降水分级检验中,晴雨预报正确率在70%以上,小雨和中雨的空报率较高,对大雨以上量级的预报能力相对较差;大型降水过程中,暴雨以上量级的预报需关注不同预报时效下降水量预报的变化趋势,个别成员对极端降水的表现也值得关注。     

高分辨率数值模式产品在四平市汛期降水预报中的检验与释用

为检验高分辨率数值模式在四平市汛期降水的预报能力,并且为精细化预报订正提供客观依据,收集2015年6—8月5种常用的细网格降水预报产品,与同期的降水实况进行了对比检验,结果表明:晴雨预报EC和T639模式较好;一般性降水EC和日本模式较好;24、48 h都是WRF空报最多,而T639空报最少,而无论何时起报,对于72 h来说都是日本空报最少;无论是20:00起报还是8:00起报的一般性降水,24 h都是EC漏报率最低,48 h WRF漏报率最低,整体来看T639漏报率较高;WRF对明显降水预报效果优于其他模式。     

沈阳局地暴雨过程预报失误分析

利用实况气象观测资料、欧洲中期天气预报中心细网格预报产品和地基GPS/MET观测网大气可降水量数据,针对2017年8月3日沈阳地区局地暴雨过程进行分析,反思预报思路,探讨模式预报误差,寻求预报着眼点,结果表明:不同起报时刻ECMWF模式预报的700 hPa切变线的位置和两侧风速大小存在明显的不确定性。ECMWF模式预报的降水量主要是由大尺度降水产生,对对流性降水估计明显不足,对降水系统预报不稳定,导致大尺度降水的落区处于不断调整状况,使城区对流环境发生改变,预报城区上空水汽辐合出现在城区东南部,导致暴雨空报。可以利用大气可降水量的监测资料,来判断水汽辐合区。     

冷涡衰退阶段对流性降水预报技巧分析

利用实况观测资料、欧洲中心细网格模式预报场资料和东北中尺度数值模式预报场资料,针对2015年5月在东北冷涡后部的阵性降水过程进行了详细分析,结果表明:重点分析500 h Pa高空场形势,判断有无冷空气补充南下的形势,即高空横槽转竖的高空形势场,同时判断低空有无西南气流带来暖湿气流。根据实况可以看出,当同时出现西南气流和高空槽转竖时,漏报率较大;当无明显的暖湿气流时,需判断高空是否有明显强烈的冷空气南下,若有,漏报率较大,若没有,空报率也较大;当低空有明显的暖湿气流时即使850 h Pa存在明显切变,若没有高空形势场的配合,空报率也较大。当高空500 h Pa没有明显系统过境时,需要重点分析700 h Pa有无切变存在,即中空有无干冷空气入侵,当700 h Pa存在切变时,降水的漏报率较大;若不存在,降水的空报率较大。检验数值模式结果表明:在欧洲中心细网格预报降水量≥1.0 mm时,需要重点分析冷空气的补充南下和西南气流带来的暖湿空气,实况中出现降水的概率较大;在1.0 mm降水时,欧洲中心细网格预报参考价值较低,实况中不出现降水的概率较大。     

2022年延边一次雨雪天气的预报偏差成因分析

2022年10月9日-10日延边州出现了明显降水，山区出现了雨夹雪。分析本次过程的大尺度环流形势及模式预报偏差成因，发现：气旋入海后爆发性发展配合偏东回流的长时间影响是本次降水量级较大的关键；模式大尺度环流形势预报基本准确；降水量级预报中，EC、CMA-GFS与实况最接近，EC模式稳定性更高，两家模式均在最近时次的预报更准确。降水相态的预报离不开气温的预报，EC气温预报与实况偏差较小，CMA-GFS预报的850hPa气温和2m气温均较实况偏高，在今后的气温预报中要更多参考EC的预报。通过检验雷达ROSE2.0降水产品，发现降水最强时刻，距离雷达较近处，降水会被过高估计；在距雷达80km以外地方的降水被过低估计，其他区域估计的强降水对实际强降水落区有较好的指示作用。     

哀牢山区降水时空变化及其阻隔效应研究

为了揭示滇中地区降水的时空分异特征,以哀牢山区7年(2008-2014年)来110个模拟气象站点逐日降水数据为基础,运用普通克里金插值、T检验等方法对哀牢山区降水的时空格局进行多尺度分析,并探讨了哀牢山降水阻隔效应.结果表明:①从降水站点尺度看,哀牢山西侧站点的降水量均高于东侧对应站点,哀牢山北端和中部两侧降水差异最小,南段两侧降水差异最大;②从等降水量线尺度看, 800 mm与1 200 mm等降水量线在不同降水类型年份走势存在差异,降水偏多年份等降水量线分布杂乱,降水偏少年份等降水量线与哀牢山走势相近;③从降水量插值面尺度看,哀牢山区降水的空间分异特征可划分为东部高原区、中西部三角岭谷区、以及南部水平丘陵区.总体上看,哀牢山北段较南段降水阻隔效应更明显,体现了较高的时空异质性.     

2017年辽宁省精细化网格预报24小时降水预报产品检验

本文采用辽宁省62个国家级气象站的降水观测资料,对2017年辽宁省精细化网格预报24小时降水预报产品进行了初步检验,得到结论如下：对于晴雨预报,精细化网格预报对辽宁西部地区的预报效果较好,东部地区晴雨预报准确率相对较低；对于降水预报,精细化网格预报对辽宁东、西部地形复杂地区的降水预报有较好的预报效果,对辽宁中部辽河平原地区的降水预报效果较差,主要体现为辽宁中部地区的降水漏报率较辽宁东、西部地区高,并且对于辽宁大部分地区,降水的空报现象较漏报现象严重；对于强降水预报,精细化网格预报对辽宁东南部地区的强降水预报效果相对较好,对于其他地区,精细化网格预报的强降水预报效果整体较差,强降水的漏报、空报现象均较为严重,应用精细化网格预报做强降水预报时需加强订正。     

基于DEM的榆林市降水空间插值方法分析

【目的】比较4种空间插值方法的插值效果,为分析榆林市降水空间分布特征奠定基础。【方法】采用榆林市45个水文及雨量站点35年(1970-2004年)的降水量观测资料,结合GIS技术,以榆林市1km×1km网格DEM(Digital Elevation Model)数据为基础,建立35年各月平均、年平均降水量与站点坐标、高程之间的回归方程。选取反距离加权法、张力样条函数法、普通克里金法及协同克里金法等4种空间插值方法,对榆林市35个站点的多年平均降水量进行空间插值计算,采用10个站点的降水量数据对插值结果进行验证,并进行对比误差分析,根据插值结果,进一步分析榆林市降水空间分布特征。【结果】考虑了地形因素的协同克里金法插值效果最好,且较为真实地反映了榆林市降水空间分布特征,普通克里金法次之,反距离加权法和张力样条函数法较差。总体而言,4种插值方法均达到了较高的分析精度。插值结果表明,榆林市降水呈现明显的纬度地带性分布特征,且降水受地形、地貌以及季节因素影响较大。【结论】应用GIS空间插值技术,综合考虑地形因素,可以提高研究区域降水空间插值结果的精度,并可为分析该区域降水时空结构特征提供更为精细的数据。     

汛期≥400毫米降水预报方法研究

利用多因子筛选方法制作汛期≥400 mm的降水预报,利用统计方法选取拟合较好的预报指标,然后用消空法进行补充,取得明显的预报效果,并在试报中取得较高的拟合率,此方法对于提高汛期降水趋势预报具有较高使用价值。     

一次大到暴雨预报失误及EC模式偏差分析

2017年7月26日大同出现一次强降水空报,降水量级预报失误较大,在分析环流形势场、主要影响系统、数值预报、物理量诊断、云图及雷达资料的基础上,分析了当时的预报思路,指出此次预报失误的原因.对预报出现的失误和偏差进行了总结,得出了大量级降水预报的思路和经验教训,以期对未来的强降水预报提供借鉴,以提高预报服务的效果.     

2017年辽宁省精细化网格预报24 h降水预报产品检验

本文采用辽宁省62个国家级气象站的降水观测资料,对2017年辽宁省精细化网格预报24 h降水预报产品进行了初步检验。结果表明,对于晴雨预报,精细化网格预报对辽宁西部地区的预报效果较好,东部地区晴雨预报准确率相对较低;对于降水预报,精细化网格预报对辽宁东、西部地形复杂地区的降水预报效果较好,对辽宁中部辽河平原地区的降水预报效果较差,主要体现为辽宁中部地区的降水漏报率较辽宁东、西部地区高,并且对于辽宁大部分地区,降水的空报现象较漏报现象严重;对于强降水预报,精细化网格预报对辽宁东南部地区的强降水预报效果相对较好,对辽宁其他地区预报效果整体较差,强降水的漏报、空报现象均较为严重,应用精细化网格预报做强降水预报时需加强订正。     

动态回归方程在衡水汛期降水预测中的应用

以衡水市三个站点（桃城区、饶阳、故城）6—8月份平均降水为因变量,以三站点的气候因子的平均值为自变量,利用动态回归方程对2001—2006年6—8月份三站平均降水量进行预报检验,其预报效果好于桃城区单站所得的预报结果。如果将因变量改为三站汛期总降水的平方根,自变量不变,则预报效果又好于三站汛期平均降水。结果表明：利用统计方法对区域性降水的预报可行,三站降水状况较单站降水更能代表该区域的气候状况。     

SCMOC在德州区域的检验及误差分析

本文收集处理了2014年9月到2015年9月一年的国家精细化指导预报资料(以下简称SCMOC);利用德州11个县市区的实况资料对其20点起报的日最低气温、日最高气温、晴雨、一般性降水,逐日3h预报气温进行对比分析,检验预报质量。通过研究发现：日最低气温质量较好,不需订正,日最高气温预报质量较差,无直接参考价值需订正,二者都具有明显季节变化特征;通过误差分析探索了误差特点,算出平均绝对误差;逐3h气温预报有明显的日变化以及季节变化特征;一般性降水预报质量不稳定,其中的48h预报质量高于24小时预报质量,降水预报空报率较高。通过研究总结要素误差特点为今后提高预报准确率提供参考。     

基于GIS的关中—陕南地区降雨量空间插值分析

[目的]比较4种空间插值方法的插值效果,分析研究区域降水空间分布特征。[方法]以陕西省关中—陕南地区为例,采用该地区72个气象观测站点59年的降水量资料,结合GIS空间插值技术,以国际科学数据共享服务网站30 m×30 m网格DEM为基础,选取IDW、普通克里金插值法、协同克里金插值法和径向基函数插值法对关中—陕南地区72个观测站多年平均降水量进行空间插值,并分区域随机选取其中10个站点的降水量数据对4种插值方法的插值效果进行检验,以此确定最佳插值方案,分析研究区域的降水空间分布特征。[结果]顾及地形因素的协同克里金插值效果最佳,并能真实地反应研究区域的降水空间分布特征,普通克里金法次之,反距离加权法和径向基函数法较差。对插值结果的进一步分析显示,该研究区域降水呈现明显的纬度地带性分布特征,且降水受地形、地貌等因素影响较大。[结论]顾及地形因素的协同克里金插值法效果最优,适用于该区域。     

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。     

SWAN定量降水预报在几次降水过程中的应用检验

应用白城地区2012年出现的四次降水过程,检验分析了临近预报系统(SWAN)中定量降水产品对晴雨及不同类型降水的预报效果。结果表明:SWAN系统中定量降水预报产品漏报率比较小;对于间歇性降水或是时段较分散的降水过程空报率较大,而对于稳定性降水或是降水时段较集中的降水过程,晴雨预报效果很好。进一步检验了SWAN对弱降水、一般性降水和较强降水的预报能力,结果表明对于弱降水的预报效果要好于一般性降水好于较强降水。     

多普勒雷达资料在南京地区一次暴雨临近预报中的应用

利用降水和非降水回波反射率三维结构特征对雷达数据进行质量控制,以去除非降水回波的影响;并利用扩展的TREc方法外推回波运动场,采用适合的z—I关系得到小时降水量,以地面雨量计测值作为标准对预报效果进行评估。实例分析表明,质量控制后的雷达资料精度有所提高,采用多种调整方法和插值手段可获得高精度的雷达回波移动风场;外推小时降水量与实况有较好的相关性。相关系数达O．6737,但因未考虑雷达回波生消发展的影响,降水精度逐渐降低。     

MM5中尺度模式在内蒙古地区一次降水过程中的数值模拟

采用中尺度数值模式MM5,嵌套北京大学和中国科学院人工影响天气所改进后的云微物理过程方案,对2016年4月1—2日发生在内蒙古的降水过程进行模拟与验证,将MM5模式的预报产品与实况资料进行对比发现,MM5模式对内蒙古的天气过程具有一定的预报能力。模拟结果表明:针对受高空低槽影响的内蒙古东部地区的降水过程,综合云和降水预报产品的云系发展演变特征、云系宏观特征、云垂直结构和性质、降水场检验分析,模式较好地预报出了此次降水过程。在云系的发展演变、移动路径、云系垂直结构、降水落区和雨量等方面的预报效果较好,而对内蒙古东部地区云系性质、云系覆盖范围、降水范围与观测结果还有一定差距。其中可降水量的预报能够把握住可降水量的大值区和高值中心等;云水含量和冰晶浓度的预报能给出不同高度层上不同位置上的变化情况;云场的预报所涉及的云的范围、边界形状和趋势预报均同实际情况相符,说明模式对云的预报是可信的;降水的预报与实际情况十分吻合,降水的落区、降水的等级以及降水预报的准确率等均能较好地反映出实际的情况。因此MM5模式用于内蒙古地区的降水预报是可行的,但本文中MM5模式对降水的模拟结果与实况相比仍然偏大,其原因可能与模式的初始场和边界条件的处理有关,以及与所用资料的精度也是有一定联系。     

2019年8月龙口市一次暴雨天气成因及对农业的影响

受2019年第9号台风“利奇马”影响,2019年8月10日至12日,龙口市多次出现降水,普降大到暴雨,局部大暴雨。全市21个雨量站点中,降水量处于25~50毫米之间的站点有7个,降水量处于50毫米~100毫米的站点有13个,降水量达到100毫米以上的站点有1个。龙口市南部、东南部地区降雨量在80毫米以上,局部地区100毫米以上,西部西南部地区降雨量在50毫米以下,其他地区降雨量在50到80毫米之间。本次降水范围广、持续时间长,给农业生产造成不同程度的影响。本文主要利用气象观测资料对2019年8月龙口市一次暴雨天气成因及对农业生产的影响进行分析,为今后出现同类天气的预报预警提供指导。