卫星资料在中尺度模式ARPS中的应用

利用美国“风暴分析预报中心”开发的中尺度模式ARPS(AdvancedRegionalPredictionSystem)的资料分析系统ADAS(ARPSDataAnalysisSystem),成功地把地面报文资料和卫星红外云图资料加入到数值模式中。通过加入卫星资料的综合云分析过程能够改善水汽初始条件,进而得到更准确地反映中尺度特征的初始场。对一次暴雨个例的模拟对比试验结果的分析表明加入卫星资料的综合云分析过程,预报和模拟效果有较明显的提高。

2012年汛期华南中尺度模式与日本模式的降水预报评估分析

采用累加降水量级检验、降水空间分布和时间演变以及天气系统分类等方法,对广东2012年汛期GRAPES华南中尺度模式和日本气象厅全球谱模式(JMA GSM,以下简称JMA)降水预报产品进行分析评估,结果表明:两个模式对小雨预报能力相当,对于中雨、大雨和暴雨GRAPES预报效果好于JMA;两个模式对广东雨带分布预报相反,GRAPES降水值随着预报时效的增加而增加;两个模式对广东较大降水过程的发展趋势预报基本准确,GRAPES降水预报以偏大为主,JMA以偏小为主;将汛期较大的降水过程按照其主导天气系统分为6类,GRAPES对其中5种类型降水预报效果好于JMA,两个模式对台风暴雨预报效果最好,对回流暴雨预报相对较差。

GRAPES中尺度模式的广东定量降水预报检验

采用客观降水检验方法,对GRAPES中尺度模式2011年4月1日～2012年3月31日广东降水预报进行了分级降水检验、时空分布演变评估以及降水预报个例分析。结果表明:随着降水量级和预报时效提高,模式降水预报质量呈现下降趋势;模式能够对降水过程时间演变做出准确的预报,对于实况较小的降水,模式存在预报比实况偏大的问题,而对于实况较大的降水,模式存在预报比实况偏小的问题;模式不能很好预报出与地形有关的广东3个降水中心;通过对一次台风降水预报个例分析表明,模式24 h预报能较好反映雨带分布和暴雨中心。

GRAPES与日本模式对东莞单站预报效果的对比

利用统计检验方法,对2011年前汛期(4～6月)GRAPES区域中尺度模式与日本GSM全球谱模式东莞单站的逐日降水和气温预报进行定量检验和对比。结果表明:降水预报GRAPES区域中尺度模式略优于日本模式;对于前汛期由锋面低槽和季风槽引起的明显降水过程,GRAPES区域中尺度模式预报好于日本模式,且两个模式都对锋面低槽降水预报优于各自对季风槽降水预报;对日最高气温的预报,日本模式比GRAPES区域中尺度模式表现的更加稳定,对日最低气温的预报,日本模式具有较好的参考性。

GRAPES和日本模式广东定量降水预报对比

采用客观降水检验方法,对广东2012年1月1日至8月31日GRAPE中尺度模式和日本GSM全球谱模式(JMA)降水预报产品进行累加降水量级检验、分区域按季节预报效果对比以及时空分布演变评估。结果表明:随着降水量级和预报时效增加,两个模式TS评分呈现下降趋势,GRAPES模式TS评分总体高于JMA;对于小雨、中雨以上降水预报,两个模式4-6月预报效果好于7-8月,对4-6月广东北部预报稍好于南部,对7-8月广东南部预报略好于北部;两个模式不能预报出广东平均降水中心,GRAPES对广东日均降水预报值随预报时效增加而增加;两个模式能够对广东逐日降水演变做出准确的预报,但降水预报值与实况存在一定的差别。

东莞降水强度的演变及近年趋势分析

使用反映降水强度的各时段最大降水、各量级降水等气象观测资料,应用累积距平法、M-K法和YAMA法对东莞降水强度进行初步的气候诊断分析。分析表明:从1980年代起,东莞的降水强度在6小时以内时段呈多波动变化,9小时以上时段的趋势大体上振荡下降。20分钟、30分钟、3小时的最大降水量在1980年代初发生突变,1988—1997年为谷底,其后是增强的趋势。大量级(100 mm及以上)最大降水量显著增强、增多。5分钟、20分钟、45分钟、1.5小时和12小时时段的最大降水量出现了均值的突变,其中1.5小时的突变(2002年)较强,突变之后的均值较之前增大。大量级的降水日数均值未发生突变。近年东莞的6小时以内时段的降水强度是增大的,但这种趋势变化未达到显著程度,2小时内的降水强度在2004—2005年间是个转折点,可能是一个趋势突变点。

东莞市高温天气特征及高温预警

利用差值分析方法对东莞市气象观测站搬迁前后气温同步观测资料进行分析，并对站点搬迁后高温日进行订正，探讨1971年以来东莞市高温天气变化趋势特征；同时利用东莞市高密度自动站气温监测资料对2007年7～8月该市罕见持续长时间高温天气的时间、空间分布进行细化分析；利用单站气象要素剖面曲线演变特征及一些预报经验探讨该站高温预报、预警一些指标。分析表明：旧站月平均最高气温比新站高0．83℃、月极端最高气温比新站高，订正新站高温日后，夏季高温日从1971年以来几乎以每10年增加1倍的速度递增；东莞市高温分布有区域小尺度特征，有4个较为明显的高温中心区；单站剖面曲线的演变对本地高温预报、预警有较大的指示性。

西南季风爆发背景下东莞两轮强降水的特征分析

利用NECP/NCRE再分析资料、雷达观测及自动气象站等观测资料,对2011年7月中旬东莞两轮区域性强降水过程特征进行了分析。结果表明:大范围强降水过程是在西南季风爆发、ITCZ北抬与高空东亚大槽南压的共同作用下产生,而东莞地区两轮强降水是低层区域切变辐合发展及移动触发的。

用逐步回归法预报地面臭氧浓度

利用东莞市板岭国家基本站EC9810B O3分析仪和常规气象观测数据,用逐步回归法建立回归方程预报臭氧浓度,预报检验结果表明:预报值能较好反映臭氧浓度的逐日和逐时变化趋势,其平均绝对误差、平均相对误差、标准差都较小,说明预报方法具有较好的稳定性;对于极高和极低浓度值,或浓度值出现大幅度变化,预报值与实况值有一定的偏差。

东莞连日3次强对流天气的差异分析

利用常规地面和探究观测资料、NCEP再分析资料和雷达回波等资料,分析了2012年5月3—5日东莞出现的3场强对流天气过程的特征及成因,并探讨了3次过程中出现不同强对流现象的原因。结果表明:(1)3次过程是在高空槽、切变线、弱冷空气、地面辐合线共同配合下产生的;(2)3次过程都有层结不稳定的能量,但前2次过程的不稳定条件更大;(3)垂直风切变从大到小的变化是前2次过程出现雷雨大风,最后一次只出现强降水的原因;(4)低层强西南风为这3次过程提供充足的水汽,水汽辐合中心有利于最后一次过程产生范围大、持续时间更长的降水;(5)地面的中尺度辐合线对于这次强对流天气的触发、发展、落区及强度有约1 h的提前指示作用;(6)前2次过程强回波发展的高度高于零度层,冰晶和水的混合带的重力拖拽作用及潜热冷却对下沉气流的作用,容易产生雷雨大风,而最后一次过程以液态水为主,液态水的重力拖拽作用明显比冰晶小,因此过程以强降水为主。

用紫外辐射反演气溶胶单次散射反照率的方法研究

利用紫外辐射监测资料,结合对流层紫外与可见光辐射传输模式,反演气溶胶单次散射反照率(SSA).敏感性试验和误差分析表明:紫外辐照度对SSA敏感;气溶胶光学厚度(AOD)对反演SSA的误差影响最大,波长指数次之,地表反照率和其他因素的影响较小.使用该方法计算的珠三角地区的气溶胶单次散射反照率为0.84～0.99,平均值为0.92,与以往研究相比具有较好的一致性.

基于WebGIS的易燃易爆检测场所管理系统

为了使东莞气象防雷数据更好的为安全生产提供防雷减灾服务,对基于Google Maps进行二次开发的WebGIS易燃易爆检测场所管理系统进行研究。经过需求和可行性分析,本系统实现了东莞易燃易爆检测场所分布及查询、雷电预警分布及查询、雷电预警统计等功能。实际应用表明:该系统及时准确将雷电预警信息通过手机短信发送给易燃易爆检测场所的防雷安全负责人,防患于未然;可实时显示雷电预警信息、各种易燃易爆检测场所位置分布和防雷安全检测信息,极大便利了防雷所对这些场所的管理和防雷安全预警,提高气象部门的公共气象服务能力。