10～30d延伸期天气预报研究进展综述

开展10～30 d延伸期天气预报对于气象防灾减灾具有重要意义,也是填补短中期天气预报和短期气候预测之间的时间缝隙、构建完备性预报体系的必然要求。本文从延伸期天气预报的预报对象、基本方法和相关原理以及国内外业务实践3方面回顾了延伸期预报的科学进展和业务现状,从数值方法、大气低频信号演变方法和数理统计方法 3个角度比较分析了延伸期预报的各种主流方法,详细探讨了各种方法的优势和不足,在此基础上对目前延伸期预报领域存在的问题进行了梳理和总结。

10-30天延伸期天气预报及发展趋势

本文概述了10-30天延伸期天气预报及其国际动态、发展趋势,并对东亚季风区夏季强降水过程的10-30天延伸期预报方法试验提出初步建议。

低频天气图在中期延伸期天气预报的应用

低频天气图是一种从大气低频振荡的角度来做延伸期预报的新方法,是未来延伸期预报的新方向。本文采用2012~2017年4月至6月逐日500 hpa流场数据,选取的区域范围为北纬10?~70?、东经80?~140?之间,另有湖南省97个地面观测站的降水资料。根据这些数据绘制出低频天气图,确定出适合湖南省降水天气过程的天气关键区,分析出低频气旋(C)和低频反气旋(A)的移动路径和变化周期,建立湖南省低频天气图降水预报的模型,该模型可以提前30天左右对湖南地区进行降水预报。最后对湖南地区2017年4~6月份的强降水过程进行了延伸期预报应用,根据本方法利用建立的预报模型总共进行了8次预报,这8次预报中有7次的强降水过程是预报出来了,有1次强降水过程是空报了,另外还有3次漏报的情况,综合预报准确率在60%以上,从应用的准确率可以看出使用低频天气图进行湖南地区的延伸期天气预报有一定的可行性。对空报和漏报的原因进行分析,分析了2017年4~6月平均降水量和降水日数的空间分布图,得出漏报和空报的原因可能是与湖南的地形有关,降水分布不均匀,湘西和湖南北部降水较多,以后研究的方向可以根据实际降水范围划分区域分别预报。

热带气旋影响下浙江省强降水过程延伸期预报研究

利用2000—2011年NCEP/NCAR水平风场逐日再分析资料以及浙江省逐日降水量资料,基于低频天气图工具,识别出3种与浙江省台风强降水过程相对应的典型低频大气环流型。通过合成分析,划分了与C型环流场和C+SN型环流场相适配的天气关键区。进而结合历史个例,研究了台风强降水期间关键区内低频系统的活动特征,初步建立了热带气旋影响下浙江省强降水过程预报模型,并提出依据模型开展延伸期过程预报的基本思路。对2012年的回报结果表明,模型表现出较好的性能,并针对强降水过程延伸期预报中需要解决的问题,提出了若干思考与建议。

时空投影模型(STPM)的次季节至季节(S2S)预测应用进展

随着数值天气预报技术和季节动力预报系统的发展,短期天气预报及长期气候预测的能力持续提高,然而介于两者之间的次季节至季节(S2S,两周至三个月)预测技巧偏低,成为当今气象学界和业务服务的难题。南京信息工程大学国家特聘专家李天明教授团队于2012年研发了基于时空投影技术的统计预报模型(STPM),成功地对中国大陆降水和气温距平,以及区域极端降水、夏季高温、冬季低温和西太平洋台风群发事件等高影响天气进行提前10~30 d的预报,并在国家气候中心及多个省份开展了业务应用。STPM也成功应用于台湾春雨预报、南海季风爆发和ENSO预测等季节至年际变化的预测。本文对S2S预测的理论基础、STPM的发展和应用进行了完整的介绍,并讨论了S2S预测业务中所面临的挑战和未来展望。

Predicting climate anomalies:A real challenge

过去几十年,气候变化和极端气候事件造成的经济损失和灾害显著增加.虽然全球的科学家在理解和预测气候变异方面做出了巨大的努力,但当前在气候预测领域仍然存在几个重大难题.2020年,依托于国家自然科学基金基础科学中心项目的气候系统预测研究中心(CCSP)成立了,该中心旨在应对和处理气候预测领域的三大科学难题:厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)预测,延伸期天气预报,年际-年代际气候预测,并为更加准确的气候预测和更加有效的灾害防御提供科学依据.因此,本文介绍了CCSP的主要目标和面对的科学挑战,回顾了CCSP在季风动力过程,陆-气相互作用和模式开发,ENSO变率,季节内振荡,气候预测等方面已取得的重要研究成果.未来CCSP将继续致力于解决上述领域的关键科学问题.