基于指标叠套法的安徽省强对流天气潜势预警研究

对2005—2007年4—9月安徽省冰雹、雷雨大风等强对流天气日数进行统计,分析了基于探空资料计算的不稳定指标与强对流天气发生的关系。结果表明:K指数、A指数、沙氏指数和对流有效位能、归一化对流有效位能和对流抑制能量这几个指标对于强对流天气指示意义较好。基于此结果,挑选K指数、沙氏指数和对流有效位能针对不同季节划分阈值,建立强对流天气潜势预警指标,并利用中尺度模式MM5的数值预报产品计算该指标,对2005—2010年13个强对流天气过程预报结果进行对比检验表明,MM5模式给出的强对流天气潜势预警产品对大多数过程均能起到预警作用。对其中两次强对流天气过程分析表明,模式具备预报强对流发生潜势的能力,预报结果对强对流天气发生的时间、落区有预警意义。

寻找降雹预报指标集的一种方法:逐步消空法

对于用逐步消空法寻找降雹预报指标集合 ,例如 :寻找指标的步骤 ,从何处入手寻找预报指标 ,预报指标的确认 ,预报指标的总个数等有关问题进行了讨论。

安徽阜阳市大雾天气的潜势预报方法

利用2002～2011年安徽阜阳市逐日地面、高空观测资料和NCEP/NCAR FNL再分析资料,分析大雾发生时各预报因子的分布特征,确定预报因子的阈值及消空指标,建立基于PP法思想和指标叠套方法的阜阳市大雾天气潜势预报模型。通过2013～2014年逐日业务化运行检验,基于EC细网格数值预报产品的大雾天气潜势预报模型取得了较好的预报效果,其TS评分为0.49、准确率为0.91,说明该模型具有较好业务应用价值。

太原雷暴大风潜势预报方法研究

利用太原市7个国家观测站实况、探空以及MICAPS等资料,对1998—2018年5—9月太原市的雷暴大风进行天气学分型,选取雷暴大风的消空因子以及不同天气型下的预报因子并确定其阈值,利用指标叠套法,建立雷暴大风潜势预报方法,并进行预报检验。结果表明:(1)选取700 hPa温度露点差、850与500 hPa的温差、条件性稳定度指数和混合相层4个环境参数作为消空因子并确定了消空阈值。(2)将雷暴大风分为高空槽型、冷涡型、切变线型、西北气流型和副热带高压边缘型5类,选取了5类天气型下雷暴大风的预报因子,利用指标叠套法,建立了太原雷暴大风潜势预报方法。(3)运用雷暴大风潜势预报方法开展历史样本回报检验和2019—2020年试预报检验,取得了较好的预报效果。

太原夏季闪电活动环境参数指标分析及应用

利用2016-2018年山西省太原地区夏季闪电定位监测资料和太原站探空数据,选取了对流有效位能、抬升指数、K指数、沙氏指数、700 h Pa假相当位温、700~400 h Pa平均相对湿度和总指数7个环境参数。分析了夏季各月白天和夜间闪电活动发生前各环境参数的特征及在不同取值范围内闪电过程出现的概率,确定各参数的预报指标。根据统计结果建立基于综合指标叠套法的太原地区闪电潜势预报模型,并将其应用于太原地区2019年夏季逐日闪电业务化预报。结果表明:(1)夏季各环境参数对闪电发生的指示阈值存在月差异,白天和夜间的差异更明显;(2)2019年逐日业务检验中白天准确率在75%以上,夜间准确率在80%以上,且有效降低闪电空报率,其中7月和8月的白天及各月夜间空报率均为0,说明该方法及闪电潜势预报模型对太原地区的闪电预报是可行的。

渤海湾北部地区冰雹天气分型及预报方法研究

利用常规观测和区域自动气象站资料,对2000—2016年渤海湾北部地区5—11月出现的32次冰雹过程进行天气学分型,对比不同类型冰雹天气的环境参数特征,得出相应的预报方法。结果表明:渤海湾北部地区冰雹主要分为高空干冷气流强迫型及斜压锋生型。前者受对流层中高层的干冷平流强迫,配合中尺度低压及地面辐合线,午后近地面的太阳辐射加热起到关键作用(简称干冷强迫型);后者主要发生于低涡槽前的锋面气旋冷锋附近,锋面动力强迫是此类冰雹的主要触发机制(简称锋生型)。干冷强迫型较锋生型表现出更强的静力不稳定层结、更大的风向垂直切变、相对较低的低层湿度和0℃层高度与-20℃层高度。渤海湾北部地区降雹多发生于东北冷涡天气背景之下,湿度条件高于西北地区、低于中东部地区,层结不稳定度高于中东部地区、低于西北地区。除中低层温度直减率、中层干层、低层湿层及深层垂直风切变等常用指标外,湿球0℃层高度及逆温层高度对渤海湾北部地区冰雹天气发生有着较好的指示意义。选取以上预报因子,运用指标叠套法对2017、2018年5—11月进行冰雹潜势预报,降雹过程无漏报,TS评分高于国家级强对流主观预报。

四平地区夏季冷涡降水分级指标探究

本文利用NCEP(2.5°×2.5°)逐日再分析资料和四平市各县站逐日降水资料,通过对东北冷涡气候特征、降水特征、低空环流形势、物理量特征的分析,选取与四平地区东北冷涡降水相关度较高的700h Pa垂直速度、850h Pa散度、925h Pa散度、850h Pa相对湿度、700h Pa比湿、850h Pa比湿、850h Pa假相当位温、K指数等8个物理量,按降水量级统计物理量指标阈值,利用指标叠套法,建立了四平地区夏季东北冷涡降水分级预报方程,将方程预报结果进行消空处理后可得到良好的预报效果。结果表明:东北冷涡夏季年均出现23.4d,占夏季的25.4%,平均每个东北冷涡过程持续时间约为4.1d;四平地区东北冷涡降水中,暴雨以上量级有76%出现在第四象限。预报方程对四平地区东北冷涡降水预报效果较好,其中暴雨TS评分为0.54,大雨TS评分为0.27,中雨TS评分为0.33,小雨TS评分为0.52,各量级降水TS评分均好于预报员主观预报的TS评分,尤其是暴雨和大雨的TS评分较主观预报分别高出0.54和0.12,对四平地区夏季东北冷涡降水短期预报具有较大的参考价值。

锦州地区冰雹气候特征及潜势预报方法研究

利用2003—2017年常规观测资料,统计和分析了锦州地区41次冰雹天气过程的气候特征,通过对物理量和雷达产品的分析,确定冰雹天气过程的物理量阈值,得出了冰雹的预报方法,确定了短临预警指标。结果表明,锦州冰雹日数年际变化呈总体减少趋势,月分布呈双峰型,日变化十分明显,冰雹天气的局地性很强,总体呈现南多北少的特征。T850-T500、TT、SSI、0℃层和-20℃层厚度、K指数、SI指数对锦州地区冰雹天气的发生有较好的指示意义,利用指标叠套法进行冰雹潜势预报。

内蒙古乌海市沙尘天气潜势预报方法研究

利用1990—2015年内蒙古乌海市逐日地面、高空气象观测资料和NCEP/NCAR FNL再分析资料,分析沙尘天气发生时各预报因子的分布特征,确定预报因子的阈值及消空指标,建立基于PP法和指标叠套法的乌海市沙尘天气潜势预报模型。通过2011—2018年逐日回报检验显示,其TS评分为0.24,准确率为89%,说明该模型对乌海市沙尘天气有较好的判别效果和较好的业务应用价值。

山东省冰雹客观分县预报系统

应用多指标叠套法和权重系数法及PP预报方法和HLAFS数值预报产品建立了山东省冰雹客观分县预报系统。预报试验和业务运行结果表明 。

黄山冬半年云海预报研究

利用2004—2014年黄山气象站地面气象观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了云海发生时气温、气压、湿度、风速等要素的垂直分布、时间演变特征,选取能够反映云海天气特征的指标作为预报因子,分析预报因子分布特征,确定其阈值及消空指标,采用指标叠套法建立了黄山冬半年各月08时云海预报模型,总体正确率为88%,T_S评分为31%。利用2015—2016年资料进行检验,总体正确率为88%,T_S评分为36%,其中3月、10月T_S评分为44%,1月T_S评分为38%,模拟结果对黄山冬半年的云海预报具有一定的参考价值。

贵州省雷暴大风时空分布及对流参数特征分析

利用贵州省2012-2016年重要天气报、雷暴观测资料等,统计了雷暴大风时空分布特征,结果表明:贵州雷暴大风发生在3-10月,5月和8月发生次数最多,一天当中雷暴大风发生的高频时段在午后到前半夜,峰值出现在15-18时(北京时,下同)。贵州发生雷暴大风高频地带总体呈东北-西南向分布,西南部为高发区。利用NCEP再分析资料统计雷暴大风过程物理量场的特征,选取对流有效位能、对流抑制能量、下沉对流有效位能、大气可降水量、垂直风切变等8个动力和热力指标,分别给出其春季和夏季的阈值。基于指标阈值的统计结果,建立多指标叠套雷暴大风落区预报方法,结果表明预报落区与雷暴大风实际发生区域有较好的一致性,但仍然需要预报员根据环境条件做出订正。

利用MICAPS实时资料制作阜新地区冰雹预报

通过统计 1 981～ 1 990年阜新地区 63次冰雹资料 ,选取有利产生冰雹天气的物理因子作为预报指标 ,自动读取利用MICAPS平台提供的 0 8,2 0时高空实时格点资料 ,采用内插法 ,求出能量指标值 ,进行冰雹预报判断 。