WRF、EC和T639模式在福建沿海冬半年大风预报中的检验与应用

基于福建省冬半年沿海和港湾岛屿自动站的逐时极大风观测资料和WRF（Weather Research and Forecast）、EC（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）细网格以及T639（TL639L60）三种模式预报的10 m风场资料，将模式预报的风向风速与观测资料进行对比检验，结果表明：福建省沿海冬半年大风的盛行风向以东北风为主，大风的时空分布极为不均，沿海风力的脉动性、跳跃性、局地性突出。从三种模式对风速风向的模拟效果来看， WRF和EC细网格的预报效果较好，有可参考性， T639可参考性不高。对于风速，模式预报结果相比实况极大风速偏小，港湾岛屿代表站风速的平均绝对误差均小于沿海代表站，预报平均误差由沿海向内陆逐渐减小，由中部向南北逐渐减小。风向相比风速的预报效果要差， WRF和EC细网格的风向预报误差在45°-50°，有一定的参考意义；港湾岛屿代表站风向的平均绝对误差大于沿海代表站，以浮标站的误差最大。当观测风速出现7级及以上风速时，若对大风进行分级检验，则较低风速的预报平均绝对误差小于较高风速；风向预报的平均绝对误差也大大降低，且误差都在45°以内，具有良好的参考性。

T213与T639模式热带气旋预报误差对比

应用国家气象中心全球谱模式T213L31(简称T213)及其升级版本T639L60(简称T639)对2009—2010年西北太平洋热带气旋数值预报的结果进行对比。结果表明:T213与T639模式24～120 h预报平均距离误差基本相近,但由于T639模式分辨率较高,T639模式的热带气旋强度预报明显好于T213模式。从分类误差来看,T639模式对于西北行登陆及转向热带气旋的路径预报好于T213模式,但对西行及北上热带气旋预报误差偏大。对于异常路径热带气旋预报,T639模式能较好预报环流形势的突然调整,对路径突变的热带气旋预报比T213模式有明显优势;从登陆类热带气旋预报的移向误差来看,T213模式存在东北偏北向系统性偏差,T639模式存在东北偏东向系统性偏差。

涡旋初始化对T639模式热带气旋路径预报影响的数值试验

为了探讨涡旋初始化对T639L60模式热带气旋路径预报的影响程度,以1002号台风康森为个例进行数值试验,结果表明:在涡旋初始化中采用新的初始涡旋形成技术,能减小TC路径预报误差;从初始涡旋形成方案中通过改变七级风半径、涡旋外围尺度半径大小参数和有无进行涡旋强度调整方案进行敏感性试验,得到TC路径的预报对TC涡旋外围半径和TC强度较敏感,其路径会因涡旋外围半径大小和其强度的不同而有所差异。

T639数值预报产品订正方案

利用2010年1—12月的T639数值预报产品作为预报形势场,以1980—2009年共30年的NCEP资料作为历史样本场。利用动态相似统计方法,对T639的预报产品,从30年的历史样本场中找相似个例。选取因子,采用多元回归法,对T639的预报产品进行订正方案设计。用2011年1—6月的T639预报产品对方案的订正效果进行检验。对比分析发现,方案对东北半球3天以上的高度场和4天以上的温度场订正效果明显,高度场的订正效果优于温度场。

对ECWMF和T639数值模式产品在新疆暴雪影响系统预报能力中的检验

应用ECWMF和T639L60（2.5×2.5）数值预报资料,检验2009—2012年新疆冬季43场暴雪天气过程的主要影响系统（西西伯利亚低槽、乌拉尔大槽、北方横槽、中亚低值系统）预报能力,检验72 h内逐24 h 500 h Pa位势高度场和海平面气压场,结果表明：两种模式对于500 h Pa形势场预报都比较好,48 h之内ECWMF的准确率略高于T639;海平面气压场两种模式的预报准确率均低于500 h Pa位势高度场,T639要优于ECWMF,海平面气压中心强度的预报值较实况偏小3~5 h Pa。

风廓线雷达反演温度平流的应用

利用北京延庆站风廓线雷达水平风廓线资料进行大气温度平流的反演,详细分析2014年1 1月15日夜间冷空气入侵过程,并统计分析2015年9一11月6次冷空气入侵过程,同T639L60模式的预报风场及温度平流预报产品进行对比。结果表明：在一定预报时效内（约6-12 h）,风廓线雷达获取的水平风廓线与模式给出的预报风场有较好的一致性;由风廓线雷达反演的温度平流与模式给出的温度平流量级相同,温度平流属性一致;风廓线雷达6 min完成1次垂直高度分辨率为120 m的探测,高时空分辨率使风廓线雷达获取的温度平流较T639L60模式更能反映大气温度平流的细节。