顾及分类与定量误差订正的数值预报降水统计后处理方法

采用统计后处理方法的数值预报降水是延长水文预报有效预见期的重要途径,已有统计后处理方法不能同时订正预报降水的分类和定量误差,且对预报降水有效预见期的影响关注不足。提出耦合经验分位数映射模型(EQM)和伯努利-元高斯模型(BMGD)的统计后处理方法EQM-BMGD,建立用于有效预见期评价的综合精度指标,应用于汉江流域。研究结果表明:EQM-BMGD集成了2种单一方法的优势,并输出了更高精度的预报降水;订正后面平均预报降水各预见期晴雨预报准确率(O P)和绝对平均误差(E MA)的增益均超过了10%,预见期222~228 h的O P仍接近0.7且E MA低于0.7 mm/(6 h),有效预见期延长18~66 h;在栅格尺度上,所有栅格在预见期96~102 h的O P和E MA增益分别超过10%和20%,除西南少数栅格外,O P超过0.8同时E MA控制在1.0 mm/(6 h)以下,北部部分栅格有效预见期延长了18~54 h。EQM-BMGD被证实能够兼顾分类和定量误差的削减,丰富了数值预报降水统计后处理方法的选择。

营口地区数值预报降水产品定量检验和预报指标研究

选取2010年8月—2011年7月天气在线、日本传真图、美国全球预报系统(简称GFS)及T639等数值预报降水产品,采用统计学和天气学方法,按照预报时效、预报降水量级和影响系统等方面,对营口地区的降水预报产品进行检验分析,以更好的利用数值产品进行降水预报,提高营口地区的降水预报准确率。结果表明:从整体角度来看各种数值预报产品预报准确率随时间变化逐渐降低,但天气在线和GFS预报效果相对较好且稳定;日本传真图次之,T639稳定性最差;各种数值预报产品均存在预报偏小的情况,特别是对暴雨的预报效果均不理想,稳定性差,量级偏小;小雨量级降水空报和漏报明显;各种数值预报产品对高空槽和冷涡漏报较明显,主要为小雨量级。

2008年T213与德国降水数值预报产品对比检验

为了解各种数值预报的误差特点,更好地在预报过程中选择数值预报产品作为参考依据,将中国国家气象中心的T213降水预报与德国降水预报分别进行晴雨预报检验,对2008年5—8月东北地区降水资料进行对比分析。结果表明:两种模式24—120 h预报正确率为60%—70%,随着预报时效的增加,正确率呈下降趋势,德国降水预报的正确率高于T213,两种预报漏报率均明显小于空报率,T213漏报率较低,为5%左右,德国降水预报空报率较低,为20%左右。对2008年4—6月出现东北冷涡过程的两种模式降水预报进行对比分析,发现德国降水预报正确率明显高于T213预报,对冷涡降水预报有一定的指示意义。

青藏高原东部定量降水数值预报试验及业务化应用评估

该文运用LASGη坐标有限区域数值预报模式在青藏高原东部的川、渝两省市进行了定量、定点降水预报的数值模拟敏感性研究和准业务化试验 ,并根据中国气象局的有关规定对结果进行了评估。经过对比分析发现 :低纬度的天气系统与其活动特性 ,对该地区定量、定点降水数值预报有着重要影响 ;同样的物理过程和地形影响处理方式在不同的天气过程中对降水量的影响有显著差异 ;可选用适当的客观分析方法 ,通过强调距格点最近的站点的影响来尽量保持高、低值系统的极值 ,从而改进预报效果。准业务化试验结果表明 :LASGη坐标模式以其比较完善的动力框架和物理过程处理方法在这个地形复杂、天气系统多变的区域内可获得较好的预报结果 ,特别是晴雨预报可获得较高的TS评分 ,并能对某些客观预报难度较大的天气过程做出较好的预报。

夏季日本降水数值预报产品对吉林省分县降水预报能力的检验分析

本文根据1996年-1998年6月-8月的日本降水数值预报产品对吉林省分县降水预报的结果,从有无降水、降水量级、客观预报与综合水平对比等方面进行了检验分析,其结果表明该产品对位于我国北方的吉林省虽有一定的指导意义,但也存在一定误差,因此提醒预报人员要了解和掌握其预报能力,以便进行合理释用。

初值形成方法对降水数值预报的影响

北欧有限区域模式ＨＩＲＬＡＭ被应用于中国的暴雨个例以探讨初值形成方法对有限区域模式定量降水数值预报的影响。对两种初值形成方案进行了对比，一种是由ＨＩＲＬＡＭ自已的数据同化系统提供初值；另一种是直接内插ＥＣＭＷＦ全球模式的相应分析场。与这两种方案对应的数值试验分别是控制试验（ＣＯＮＬ）和对比试验（ＣＯＭＰ）。将ＣＯＮＬ和ＣＯＭＰ的降水预报与观测值比较，结果表明：（１）当为ＣＯＭＰ提供初值的ＥＣＭＷＦ全球模式的分辨率明显低于ＨＩＲＬＡＭ模式的分辨率时，则采用ＨＩＲＬＡＭ模式自已数据同化系统提供初值的ＣＯＮＬ的降水预报结果较之ＣＯＭＰ的相应结果有显著改善；（２）当ＥＣＭＷＦ全球模式的分辨率与ＨＩＲＬＡＭ模式的分辨率接近时，则ＣＯＭＰ和ＣＯＮＬ中的降水预报水平相近，但各有所长。因此，我们得到如下的印象：由于较高的分辨率导致第一猜测值质量的提高是造成上述第一点中ＣＯＮＬ预报明显优于ＣＯＭＰ预报的主要原因，而ＣＯＮＬ避免了ＣＯＭＰ中的异模式协调误差，这一点似乎并未导致预报质量的明显提高。

春季日本降水数值预报产品对吉林省分县降水预报能力的检验分析

本文使用1996年～1998年春季 (3 -5月 )的日本降水数值预报产品资料 ,对吉林省分县降水预报能力从有无降水、降水量级、客观预报与综合预报水平对比等方面进行检验分析 。

数值降水预报结果的并集集成方法及其试验研究

介绍了并集集成方法的基本原理和使用范围。在此基础上,利用2003～2005年T213、HLAFS、MAPS的降水预报资料,在孝感站进行了降水集成预报试验。结果表明:并集集合的预报能力比单个成员明显增强,集成预报效果总体上比任何单一成员的预报效果好,订正权重计算集成预报的TS综合评分比T213、HLAFS、MAPS提高了0.054、0.089、0.115,且预报性能较为稳定,可为降水预报提供客观依据。

数值模式降水预报对云南地区预报效果和误差的影响

云南地区的降水情况较为复杂,需要使用较高的预报技术进行降水预报,数值模式降水预报能够起到良好的实际效果。数值预报技术,是在计算机性能不断提高的基础上不断建立的,同时以数值预报技术为基础的全方位现代综合气象预报系统也全面建立起来,为气象工作者进行天气预报的相关工作提供了良好的前提条件和技术支持。全面的分析和研究数值模式降水预报对云南地区预报效果和误差情况造成的影响,能够为不断提高该项技术的应用效果,降低其误差起到重要作用。

数值降水模式预报在尼尔基流域应用的精度分析

文中借鉴洪水预报的精度评定方法,对中国洪水预报软件提供的尼尔基流域数值降水模式预报与实际降雨进行计算,对数据的相关性、确定性系数、偏大、偏小误差进行数值统计,经对比分析,预见期1 d时,欧洲模式预报较好、2～3 d时日本模式预报较好,3 d后的模式预报,基本无参考价值。

北京地区夏季多模式降水预报的降尺度集成应用

以2008—2010年5—9月日本、德国、T639数值预报模式降水产品为基础,采取反距离插值的统计降尺度分析方法,将数值预报模式降水格点数据插值到北京西北、东北、西南、东南区域的延庆、密云、房山、观象台4个典型代表站点上;再结合统计分析,将夏季产生降水的天气系统分为西来槽、东北低涡、蒙古低涡、其他系统4种类型,采用预报准确率定级方法对各家模式配以不等权权重系数,从而建立北京地区夏季多模式集成降水预报模型,并用独立的样本对预报模型进行了业务试运行检验,检验结果表明:所建模型对降水预报的改进效果较好,优于单个数值模式降水预报。该模型的建立和应用方法为其他区域本地释用数值模式降水预报产品提供了一定的客观参考。

考虑降水预报的三峡入库洪水集合概率预报方法比较

为了考虑预见期内降水预报的不确定性对洪水预报的影响,采用中国气象局、美国环境预测中心和欧洲中期天气预报中心的TIGGE(THORPEX Interactive Grand Global Ensemble)降水预报数据驱动GR4J水文模型,开展三峡入库洪水集合概率预报,分析比较BMA、Copula-BMA、EMOS、M-BMA 4种统计后处理方法的有效性。结果表明:4种统计后处理方法均能提供一个合理可靠的预报置信区间;其期望值预报精度相较于确定性预报有所提高,尤其是水量误差显著减小;M-BMA方法概率预报效果最佳,它能够考虑预报分布的异方差性,不需要进行正态变换,结构简单,应用灵活。

2002年冬季日本降水预报与咸宁同期降水实况的对比

读取2002年冬季(2002年12月至2003年2月)日本20时和08时12～24h、24～36h、24～48h、48～72h的降水预报结果(咸宁市温泉站),并从定性和定量两方面与温泉站实况进行对比分析,结果表明:日本降水预报产品的预报正确率较高,具有一定的指导意义;相对而言,其空报少、漏报多;预报量级低于实况的要比预报量级高于实况的概率多;对强度较大的降水(大雨以上)不太敏感。

2种降水模式对2次降水过程的对比分析

利用T639模式与日本模式的降水数值预报,对2008年7月的2次降水天气过程进行对比分析。结果发现,日本模式与T639模式的36和60h实效预报情况较好,降水落区和降水强度基本可以信任。2008年7月6日过程T639模式和日本模式东北地区的36h时效日累积降水预报除对暴雨区的位置有偏差外,降水带的落区和量级与实况较为一致;2008年7月24日过程的36和60h实效的预报效果与实况大体一致。但从2次过程的84h预报情况来看,降水落区和降水强度均有较大偏差。