一种数值模式的嵌入式动力统计订正技术研究

目前数值天气预报效果的提高主要依靠改进模式初始场和模式输出结果统计订正两种方式。改进模式初始场虽然可在一定程度上提高模式预报准确率,但是模拟结果中的系统误差仍然存在。而模式输出结果统计订正虽然能消除一部分的系统误差,但是无法使预报变量之间相互协调。鉴于以上原因,本研究提出嵌入式模式逐步订正方法(EMPC)的思想和技术路线,以WRF模式为试验,结合FNL分析场历史资料,将模式输出订正方法嵌入到模式积分过程中,对2015年6月和7月进行回报。同FNL资料、地面观测及探空资料对比检验发现,经过EMPC订正的预报结果在短期内优于WRF模式直接预报结果。由于对初始场中物理量之间的协调性考虑不全,可能破坏了模式积分过程中的守恒性,使模式存在不稳定风险。

基于年代际突变分量的东亚夏季降水动力-统计预报方案研究

基于1983~2011年CMAP降水数据分析,揭示东亚及其近海地区（简称东亚）的夏季降水距平在1999年前后由＂＋-＋＂型分布（由北至南）调整为＂-＋-＂型分布,且这种年代际变化主要体现在EOF第3模态中;而在国家气候中心海气耦合模式（BCC_CGCM）回报和预报资料中,1999年前后则由＂＋-＋-＂分布型（由北至南）调整为＂-＋-＋＂型,即BCC_CGCM对降水年代际分布的预报与实况有较大差别.同时,结合EOF年代际突变分量给出了全球海温场与东亚夏季降水年代际变化有显著联系的关键海区,分析了BCC_CGCM对关键区海温的预报能力及对应的东亚夏季降水预报效果的差异,验证了基于关键区海温指数对改进模式预报结果的可能性.在此基础上,给出了基于年代际突变分量的东亚夏季降水动力-统计预报方案研究,并进行独立样本回报.结果表明,基于V区海温指数订正结果的距平相关系数（ACC）达到了0.25,距平符号一致率（ACR）达到61%,7个区域订正结果平均的ACC为0.03和ACR为51%,较BCC_CGCM模式结果的-0.01和49%均有一定的改进;且订正后1999年前后两个时段降水距平的空间分布和纬圈平均演变均体现了降水型由＂＋-＋＂向＂-＋-＂调整的特征.因此,基于海温关键区指数的动力-统计相结合的预报方案能够增加模式对东亚夏季降水的季节预报结果中的年代际变化信息.