利用降尺度技术建立降水量预测方程的研究

[目的]研究一种利用多层次的模式环流输出场建立的降水预测模型。[方法]对安徽省业务运行的降尺度预测方法进行了改进,在模式多个层次的环流场中寻找与降水的高相关区;并利用最优子集回归模型对预报因子进行筛选和组合,形成了月降水量的预测方程;最后分别将2005～2009年的实况环流场和模式环流场代入方程,比较2种资料方案的预测评分,分析各月评分的高低,考察其业务运行的可行性。[结果]与传统降尺度方法相比,利用多层次的模式环流输出场建立的降水预测模型资料内容更为丰富;从预测效果来看,平均距平符号一致率为63%,PS评分为75分,不仅高于业务运行的降尺度方法,也高于业务发布预测的评分;此外,该方法对典型涝月的预测效果更好,表明该方法对异常值具有较好的预测能力。[结论]该研究为丰富降尺度技术方案提供参考。

中尺度数值模式WRF在黄河上游的降尺度技术应用

全球气候模式能很好地预估未来全球气候变化,但目前它输出的空间分辨率(通常为300千米左右)较低,缺少详细的区域气候信息,难以对区域气候做出合理的预测。降尺度可以弥补全球气候模式预测区域气候变化的局限,它可以把全球气候模式提供的大尺度气候信息转化为区域尺度的气候信息(如气温、降水等),从而实现对区域气候预测。

东亚地区晴空湍流未来变化趋势预估:基于CORDEX-WRF模式降尺度

利用耦合模式比较计划(CMIP5)的全球环流模式CNRM-CM5、GFDL-ESM2M、EC-EARTH和MPI-ESM-LR分别驱动区域气候模式(RCM)WRF,在国际间区域气候降尺度试验(CORDEX)框架下对东亚地区当代和RCP 8.5情景下未来气候进行高分辨率模拟.通过计算21个晴空湍流指数研究了东亚地区2041—2060年三个高度层上(200 hPa、250 hPa和300 hPa)五种强度湍流(轻度、轻-中度、中度、中-重度和重度)的季节变化特征.首先检验RCM对1981—2000年气候的模拟能力,结果显示,模式能够较好再现东亚地区高空变量气候平均态空间分布特征,同时对晴空湍流指数分布特征亦具有较好模拟能力.晴空湍流未来变化趋势预估结果显示,东亚地区所有季节中均存在湍流强度越强、湍流频率增幅越大的特征.各强度湍流增幅冬季最大,其次为春季和秋季,夏季最小.从不同高度对比来看,200 hPa和250 hPa各强度湍流增幅普遍大于300 hPa,且在夏季和秋季增幅随高度降低而减小,春季和冬季则250 hPa上增幅最大,300 hPa上增幅最小.就中国不同子区域而言,纬度越高的区域湍流频率增幅越大,且北方地区各高度上还存在增幅“东高西低”的分布特征,南方地区则在250 hPa和300 hPa上为“西高东低”分布特征.未来东亚中纬度地区垂直风切变作用增强可能是引起晴空湍流增多的重要原因之一.

重污染天气特征分析及气温精细化预报方法研究

重污染天气通常涉及颗粒物、臭氧等污染物,相互作用的复杂性使得预测重污染天气的气温的难度增加。为此,提出重污染天气特征分析及气温精细化预报方法。构建污染物扩散方程,分析空气污染物日变化、月变化、年变化特征;利用灰色关联分析方法分析重污染天气污染浓度与气象因子的相关性,通过降尺度技术实现气温精细化预报。实验结果表明,重污染天气的湿度、风速、降水量对污染物浓度的升降起决定性作用,验证了所提方法的天气特征分析准确性高,气温预报的效果好。

极端气候变化的研究进展

着重从观测和模拟研究、极值分布理论和降尺度技术方法等几个方面,介绍了近年来极端气候及其变化的研究进展。限于篇幅,文中略去了相当多的内容,只是非常简要地作了客观评价和展望。