基于背景场奇异向量的CMA全球集合预报试验

目前中国气象局全球集合预报系统(China Meteorological Administration Global Ensemble Prediction System,CMA-GEPS)利用CMA全球数值预报系统分析场计算奇异向量(ANSV),欧洲中期天气预报中心采用同化背景场计算奇异向量(FCSV),在业务流程上先于计算ANSV,可优化集合预报系统运行时间。为此,在CMA-GEPS中探索采用FCSV进行集合预报的可行性,分析ANSV和FCSV的空间分布及相似指数,进而针对夏秋季节10个个例开展采用ANSV和FCSV的全球集合预报试验,从等压面要素集合预报技巧、中国地区24 h累积降水概率预报技巧、台风路径集合预报技巧、台风中心最低海平面气压预报技巧等方面对比二者结果。结果表明:ANSV和FCSV的主要结构特征相似,两组集合预报结果相当,表明在CMA-GEPS中使用FCSV可行,可作为未来高分辨率CMA-GEPS业务系统建设的选项。

COSMIC资料在GRAPES全球三维变分同化系统的初步研究

利用COSMIC获得的GPS无线电掩星数据所反演得到的大气温湿度廓线资料,在GRAPES全球三维变分同化系统中做连续循环同化试验,研究了加入COSMIC资料后得到的GRAPES分析场及其5天中期预报是否有所改善。研究结果表明:通过加入COSMIC资料连续循环同化得到的分析场,相对原来没有加COSMIC资料连续同化出来的GRAPES分析场有明显改善,由此GRAPES全球模式全球5天中期预报水平有明显提高,其中加入没有稀疏化后COSMIC资料对南半球GRAPES分析场的改善以及GRAPES全球模式5天中期预报水平的提高都比较显著;加入稀疏化后的COSMIC资料对北半球GRAPES分析场的改善以及GRAPES全球模式5天中期预报水平的提高都有比较显著的效果。

国家气象中心新一代业务中期预报系统T213L31

介绍了国家气象中心现行中期数值预报业务系统;介绍了预报模式的基本控制方程,在SP计算机上的实现过程;介绍了全球分析的并行处理方法和全球资料同化系统、后处理系统以及与之相关的配套系统。

GRAPES全球系统的研发进展

2007年7月始，中国气象科学研究院数值预报研究中心在“十五”攻关成果的基础上研发了运行稳定、结果合理的GRAPES全球预报系统1．0版本（简称GRAPES_GFS1．0）。2009年3月，该系统通过了中国气象局预测减灾司组织的准业务化运行专家评审，已批准投入准业务运行。这是我国完全自主开发的全球预报系统，标志着我周全球数值预报迈向了自主创新、可持续发展的道路。

bbGPS/PWV资料三维变分同化改进MM5降水预报连续试验的评估

利用区域地基GPS网反演的高时空密度的大气垂直方向水汽总量,也称为可降水量(PWV),可大大弥补常规探空探测水汽资料的不足。为了全面评估区域GPS网PWV资料同化对业务数值天气预报改进程度的目的,在个例研究分析的基础上,进行了连续38天的GPS/PWV资料三维同化(3D-Var)改进数值业务预报的试验。研究方法是根据长江三角洲地区GPS气象网在2002年梅雨和盛夏季节观测的PWV资料,通过三维变分同化建立中尺度数值预报模式MM5的初始场,逐日作出长江三角洲地区24小时的降水量预报。以6小时累积雨量为对象,与未同化GPS/PWV资料的MM5的相应预报比较,通过多种评分方法,评估了GPS/PWV资料改进MM5降水预报的效果。结果表明GPS/PWV资料同化后的MM5降水预报能力在大部分时间和大部分地区都有所提高,主要是伪击率有较明显的下降,对小范围降水预报的改进更为明显。预报明显改进的区域恰好位于GPS站填补常规探空站间距较大的地区。

中国区域多种数值模式资料的地面气象要素评估

利用中国气象局国家级自动站(2421个站)的观测资料,分别对2010年7月1日至2013年6月30日的欧洲中期数值预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)和美国国家海洋大气局的全球预测系统(GFS)数值模式资料的地面气温、相对湿度和风速在中国区域的适用性进行了比较研究。结果表明,3种数值模式资料都能在一定程度上反映观测资料所具有的时间和空间分布特征,东部地区的适用性要高于西部地区。不同的地面气象要素,差异较大:对于地面气温和地面相对湿度,ECMWF比JMA和GFS更接近实际观测,ECMWF和JMA的分析场数据质量要好于预报场;ECMWF和JMA地面气温在冬季与观测差异最大,GFS地面气温在夏季与观测差异最大;3种数值模式资料的地面相对湿度在秋季和冬季与观测差异最大;对于地面风速,在江淮流域和华南等东部区域JMA与实际观测差异最小,在北部和西部区域ECMWF最好,JMA和GFS地面风速在冬季与实际观测差异最大。

国家气象中心全球资料四维同化试验

介绍在国家气象中心进行试验的6小时间隔的全球资料四维同化方案及其初步结果。试验表明,这个方案为国家气象中心的准业务中期预报模式提供了较好的初始值。

基于机器学习的NWP ZTD长短期预测模型

对流层延迟是影响全球卫星导航系统(GNSS)定位精度的主要误差源之一,利用数值天气预报(NWP)模型估计天顶对流层延迟(ZTD)是常用的方法之一,但NWP模型预报资料估计的ZTD精度有限;NWP模型再分析资料估计的ZTD不能用于GNSS实时定位,且目前大多数文献未能对ZTD长短期预测分别进行研究。因此,利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的第五代全球气候再分析资料数据集(ERA5)和国际GNSS服务组织(IGS)的高精度ZTD数据,研究基于反向传播(BP)神经网络、支持向量机和长短期记忆网络3种机器学习算法构建以年为时间窗口的ZTD长期预测模型和以24h为时间窗口的ZTD短期预测模型的可行性。实验结果表明:构建的ZTD长期预测模型和短期预测模型可以有效提高预测ZTD的精度。

气象资料综合处理系统的概况及应用

日本气象厅于1987年更新了做数值预报的计算机系统。下面,就此次更新后的数值预报系统的概况及预报业务的改善情况加以介绍。

天气预报的现状和展望

世界气象组织执委会第41次会议(1989)期间,大气科学委员会主席F·Mesinger教授就该专业委员会的活动提出一项很有见地的报告.他特别关心天气预报研究,并注意到过去4年里,在预报热带和温带的气象条件方面取得了引人注目的进展. 对于甚短期预报(12小时以内),比如在巴黎Ro1and Garros体育场举行法国国际网球赛一类体育运动时什么时候出现降水。

日本气象业务计算机系统

一、引言日本气象业务计算机系统(COSME/S)已于1988年2月在日本气象厅总部投入业务,它是一个收集、分析气象资料,制作各种预报,发送各种输出产品的完整的计算机系统。

“00.7”北京特大暴雨模拟中气象资料同化作用的评估

针对2000年7月4～5日北京地区的一次特大暴雨过程(24 h降水量达240 mm),文中利用MM5/WRF三维变分系统和MM5非静力模式,对此次特大暴雨过程中的各种气象监测资料(地基GPS大气柱水汽含量、常规探空、高空测风、地面常规观测和地面自动气象站)的同化作用通过观测系统数值试验进行了评估.结果表明:与传统的客观分析方案相比较,MM5/WRF三维变分同化系统可直接引入非常规地基GPS大气柱水汽含量监测资料,提供更好的大气初始分析场.在三维变分同化方案下,各种大气监测资料均对改进此次特大暴雨模拟有不同程度的贡献,其中,常规探空和高空测风监测资料对改进预报结果的影响最大,地面常规观测和地面自动气象站观测资料作用次之,地基GPS大气柱水汽含量资料在与其他大气监测资料相互优势互补后,可很好地改善模式大气的分析质量,通过三维变分同化技术在区域数值天气预报模式初始场中引入地基GPS大气水汽监测网资料,使此次强降水个例的6 h和24 h测站降水预报的TS评分值在1,5,10和20 mm预报检验阈值下分别提高了1%～8%.研究结果对利用三维变分数值系统,评估气象监测网资料在改进高影响天气事件预报中的作用有借鉴意义.

GFS未来10天数值降雨预报信息的可利用性分析

中期降雨预报为研究中长期降雨径流预报和发电调度模型提供新的信息。本文依据二滩水电站实际径流和发电运行特征,统计了雅砻江流域全球预报系统(GFS)未来10天预报降雨总量分级预报精度,研究GFS降雨预报在汛期旬径流预报中定量及定性应用,并与常用的ARMA类模型相比较,进而分析GFS未来10天降雨预报信息的可利用性及在二滩水电站发电调度中的应用。研究表明,GFS未来10天数值降雨预报信息能为径流预报和发电调度提供较好的旬径流定性预报信息,并可指导实际的发电调度。

极轨气象卫星微波温度探测仪资料的分辨率

2008年5月27日风云3号A星(FY-3A)的成功发射,标志着我国第二代风云3号(FY-3)极轨气象卫星系统的正式启动。两年后,即2010年11月5日,FY-3系列的第二颗卫星——风云3号B星(FY-3B)也成功发射升空。FY-3A与FY-3B一起实现了我国极轨气象卫星上下午星组网观测。

天气与气候再分析的进展与前景

随着业务系统发展，用于数值预报的全球大气观测资料实时分析缺乏时间上的连续性，对观测资料的再分析——有更完整的资料，更高的质量控制，稳定、先进的同化模式和分析系统——极大地提高了记录的均一性，使其可用于监测气候变化。这一工作现在被称为“再分析（reanalysis）”。

基于GRAPES的综合临近预报系统（雨燕GRAPES-SWIFT）

在我国，台风、暴雨、雷雨大风、雷电、龙卷风、冰雹等灾害天气及其产生的次生自然灾害连年不断，近年来全球气候变暖的加剧，导致突发气象灾害发生更加频繁。本项目研究瞄准国家防灾减灾需求和气象灾害应急响应的需要，依托中尺度数值预报模式及其快速循环更新同化系统产品，融合新一代天气雷达、卫星、闪电定位仪、GPS／MET、风廓线雷达和自动气象站等探测资料信息，

两颗风云气象卫星正式业务运行

2022年12月1日,经过6个月的业务试运行和今年汛期台风、暴雨、强对流天气的“实战”考验,风云三号E星、风云四号B星及其地面应用系统正式业务运行。作为全球观测业务序列中的成员,“黎明星”风云三号E星为全球数值天气预报服务加开“早班车”,风云四号B星充分发挥快速成像仪所具备的分钟级250 m分辨率区域成像“鹰眼”作用,两颗卫星高效支撑全球监测、全球预报、全球服务,服务“一带一路”建设和应急减灾。

参加WIGOS质量监控与事故管理工作会议总结

1概况2014年12月10—12日，数值预报中心龚建东赴日内瓦参加WMO集成全球观测系统（WIGOS）质量监控与事故管理工作会议。这次会议的目的是回顾总结现有的基于数值预报的资料监控、资料质量控制及事故管理的经验，围绕WIGOS资料监控与事故监控的现实需求，汇集专家智慧、

我国12.5公里分辨率全球模式核心技术完成开发

中国气象局数值预报业务在开放合作、模式研发等方面取得重要进展。目前,我国12.5公里分辨率数值预报全球模式及集合四维变分同化系统核心技术开发已完成。自去年9月成立中国气象局地球系统数值预报中心以来,中国气象局数值预报业务模式性能稳步提升,全球模式、区域集合预报模式相继完成业务系统升级并实现系统切换。