高分辨率T639·T213产品在人工增雨中的应用

国家气象中心制作并下发的高分辨率T639和T213数值预报产品,较以往T213产品缩短了时效、提高了空间分辨率,为了能够发挥其上述优点,更好地应用在人工增雨作业指挥中,应用Grads绘图工具将预报产品中的一些气象要素场绘制成水平与垂直剖面图,提供给人工增雨指挥人员,用于更好地分析判断人工增雨作业条件,制定更详细准确的作业方案,提高人工增雨效率。

T639数值预报产品在天山中部一次强降水过程的应用分析

利用T639 0场的预报资料分析新疆天山中部2009年5月25～26日发生的罕见强降水天气过程的成因,结果表明:700 hPa、850 hPa上的辐合线、切变线和西南急流是强降水的直接影响天气系统,西南急流与冷空气的交汇形成了较强的动力辐合和水汽辐合,对强降水的发生起到了重要作用。强降水发生在较强的能量锋区、高湿区和水汽通量辐合区内。这次罕见强降水天气过程是高低空急流及高空锋区在中、高纬地区共同作用的结果,也是中、低纬度地区与高纬度动能、有效位能一次明显的交换过程。

T213/T639数值产品在河南省雷电潜势预报中的释用

利用河南省地面观测站1960—2005年的雷暴观测资料分析了全省雷暴活动的时空分布特征。根据雷暴活动特征和雷暴天气产生的环境场条件,基于T213/T639数值模式输出产品计算了多个大气动力、热力参数,经诊断分析及相关性分析后选取与地闪关系较好的对流稳定度指数、850 hPa假相当位温、400～850 hPa垂直风切变等5个参数作为预报因子,采用ADTD地闪定位资料和T213/T639数值模式输出产品,分别建立雷电潜势预报模型。雷电潜势预报方法于2008 2009年在河南省汛期业务中应用评估表明,基于T213/T639数值产品的雷电潜势预报技术方法可以为河南省雷电天气的落区预报提供客观定量的参考和依据,且两者都对低槽切变型预报效果最好。

ECMWF和T639数值预报产品在兰州市空气质量预报应用中的对比

利用2013-2015年兰州市空气污染逐日监测资料,分析了兰州市6种主要空气污染物PM_(10)、PM_(2.5)、NO_2、SO_2、CO和O_3的污染特征;以2014年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)资料与T639气象要素预报产品,结合兰州市同期污染物质量浓度监测数据,分别建立了基于最小二乘法支持向量机(LS-SVM)的6种主要空气污染物未来2d的日均质量浓度预报模型;将ECMWF和T639中2015年2月1日-10月31日的气象要素与同期污染物质量浓度监测数据分别输入各模型进行试预报检验.结果表明,以ECMWF建立的预报模型对未来2 d的PM_(10)、PM_(2.5)、NO_2、SO_2和CO的日均质量浓度的预报效果优于T639,而T639对预报O_3有一定优势.用ECMWF建立的预报模型对未来24 h的空气质量指数等级和首要污染物的预报成功率为86.14%,48 h的为82.33%;T639对应的未来24 h预报成功率为83.52%,48 h的为74.43%.两种数值预报产品均可应用于基于LS-SVM预报模型的空气质量预报,其中使用ECMWF的预报产品的释用预报效果整体上更好.

T639数值预报产品在2011.5.10—13广西暴雨过程的释用分析

运用t639数值预报产品,从影响系统、能量及水汽条件等方面对2011年5月10—13日广西暴雨天气过程进行分析。结果表明:t639数值预报产品对转折性天气过程预报有明显的指导意义,在这次强降水过程中降水落区、持续时间以及过程雨强均体现出较好的预报能力。

基于T639数值模式产品的雷电预报效果分析

本文应用闪电定位资料,采用TS评分方法对基于T639模式产品的雷电预报产品进行检验,得出以下结论:(1)雷电预报产品的准确率随着预报概率的提高而增加;(2)随着预报时效的提高,预报准确率有所降低,但变化幅度较小;(3)预报概率在70%的时候,预报准确率可以达到75%,预报效果较好;(4)高原地区的雷电预报产品预报准确率较平原地区要低,预报效果相比而言较差。

T639数值预报产品在2008年汛期暴雨预报中的应用

为了解T639数值预报产品在暴雨预报中的作用,总结了其模式的高空、地面形势预报产品和降水预报产品在延边州2008年汛期两次暴雨预报中的应用情况。结果表明:T639数值预报产品在延边州短期暴雨预报中发挥了重要作用。

台风“菲特”期间T639预报风场在东中国海的有效性检验

海表风场是航海、海洋工程及防灾减灾等都十分关注的海洋要素之一,本文利用来自台湾地区和韩国的风速观测资料,检验了台风"菲特"及一次冷空气过程期间T639风场预报产品在东中国海的有效性。结果表明:(1)台风"菲特"和冷空气期间,预报风速与观测风速在曲线走势上保持了较好的一致性。(2)从相关系数来看,各个观测站的预报风速与观测风速都表现出较为密切的相关性;从偏差来看,预报风速略高于观测风速;从均方根误差和平均绝对误差来看,误差也都在可控范围之内。(3)台风"菲特"期间,T639预报风场对台风眼、台风尾迹等气旋性特征刻画得较为形象,外埔气象站、东吉岛气象站和兰屿气象站受台风影响较为显著,淡水气象站、金门气象站和绿岛气象站受台风的影响则偏弱。T639预报风场对南下的冷空气过程同样有着较好的体现,对风向和风速都有很好的模拟。

基于T639对流参数的内蒙古强对流天气潜势预报方法初探

统计内蒙古地区2011—2014年汛期短时强降水、冰雹、大风强对流天气的基础上,利用T6391°×1°逐3 h的数值模式产品计算物理量,选取与强对流天气相关性较好的敏感对流参数作为预报因子,通过权重分析建立未来0-12 h强对流天气及落区的潜势预报方程,并确定判别不同强对流天气的阈值。通过对2013年8月进行的预报试验结果表明：发生强对流天气的平均TS评分为0.35;不发生强对流天气的平均TS评分为0.51;3种强对流天气预报中对冰雹预报效果不理想,但对大风及短时强降水预报效果好。

T639模式在巴彦淖尔市一次强对流天气预报中的检验

利用T639数值预报产品,对2016年6月13日午后巴彦淖尔市出现的雷雨大风、冰雹等强对流天气进行分析,并从影响系统、不稳定能量条件、动力条件、水汽条件等多方面进行预报检验。结果表明,低层切变线、地面辐合线、上干下湿的层结分布结构及冷空气的共同影响造成此次强对流天气的发生;T639模式预报的850 hPa风场中,切变线位置预报偏东,但其整体影响系统预报与实况场非常接近,尤其是地面辐合线增强时间和位置预报较准确;从不稳定能量条件、动力条件、水汽条件3个方面的T639模式预报的物理量场检验来看,T639模式预报的时效性与准确度较高;T639模式预报的24 h降水量级和降水落区预报产品与实况有一定的误差,参考价值有限。

天山北坡中部一次罕见特大暴雪天气成因

利用我国数值预报产品T6390场预报资料和新疆天山北坡中部地区的地面降雪量资料,分析新疆天山北坡中部地区2010年2月23日发生的罕见特大暴雪天气的特征及这次过程形成的原因。结果表明:这场罕见特大暴雪天气具有降雪强度强、范围广、积雪深度异常偏厚、灾情严重等特点,属60a不遇。乌拉尔山长脊、西伯利亚冷涡东移为罕见特大暴雪天气的发生提供了大尺度环流背景,冷涡外围强锋区中分裂出的中尺度短波、西南急流、700hPa中尺度辐合带、850hPa"人"型切变场、中高压、中低压以及地面冷锋是特大暴雪的直接影响系统;高低空形势场、急流和锋区以及中尺度的动力、水汽因素的有利配合为特大暴雪的发生提供了必要条件。特大暴雪发生在高空锋区短波槽前的冷暖平流交汇区、700hPa中尺度辐合带、850hPa"人"型切变场、西南急流、地面冷锋、中低压后部和中高压前部、强的能量锋区、高湿区以及水汽通量辐合区的重合区域内。特大暴雪发生过程中,天山北坡中部上空维持一个由低层到高层强盛的动力性纬向垂直环流圈,为冷暖气流共同作用提供了动力条件;正、负涡度中心的配置,有助于天山北坡中部上空的低值系统和锋区的加强。高空急流加强了特大暴雪天气的上升运动;强盛的低空西南暖湿急流将里咸海地区的高温高湿不稳定气流输送到天山北坡中部上空,为特大暴雪天气提供了热力、水汽和不稳定能量的条件。

阿勒泰和伊犁地区一次寒潮、大到暴雪天气过程分析

利用常规高空、地面实况图和数值预报产品T639的资料,对阿勒泰地区和伊犁地区2010年1月15~20日出现的一次寒潮、大到暴雪天气过程进行综合分析,结果表明:黑海脊发展与欧洲脊同位相叠加东移并顺转,脊前东北风带建立并加强,槽南压西退,引导泰米尔半岛冷空气沿脊前东北气流西南下到西西伯利亚低槽中,使其斜压性增强,迫使槽转向强烈发展东南垮;使欧洲脊向东南衰退,促使西西伯利亚的冷空气大举南下,造成北疆地区的强寒潮和大到暴雪天气,对比分析两地区的形势场、地面场,及物理要素等,为预报新疆天气提供了一些参考依据。

一次罕见强降水天气的环流系统特征分析

利用T6390场的预报资料对新疆天山中部2009年5月25—26日发生的罕见强降水天气过程的环流背景，影响系统进行综合分析，探讨该次强降水天气过程的形成原因。结果表明：“2009．05．25-26”天山中部罕见强降水天气主要成因是：里黑海脊发展东移顺转并与伊朗副高叠加，脊前偏北风带建立并加强，诱导泰米尔半岛冷空气沿脊前偏北气流西南下到西伯利亚低槽中，使得低槽强烈发展东南压，并形成高空急流，强锋区和冷高压，高空锋区随急流持续东南压；由于高压脊的不断发展东南移且顺转，推动其前冷槽主体进入新疆天山中部地区，造成天山中部罕见强降水天气过程。700hPa和850hPa上的辐合线、切变线和西南急流是强降水的直接影响天气系统。

环渤海地区雾天气分型及预报方法

利用环渤海地区常规气象观测资料和NCEP位势高度、风速再分析资料,采用天气学方法分析了环渤海地区雾天气过程。结果表明:环渤海区域性雾天气出现时500 hPa高空天气形势有3种:纬向气流型、低槽型、高压脊型;地面形势有4种:锋面气旋型、高压前部型、均压场型、弱高压型。针对天气形势的槽脊和高、低压中心等特点设计客观自动识别系统,进而基于T639模式输出产品计算了多个水汽条件、层结稳定条件和风速条件因子,经过诊断分析及相关分析后选取1000 hPa温度露点差、1000 hPa风速、925与850 hPa温度差和M指数4个参数作为物理量诊断因子,建立天气形势自动识别与T639模式输出物理量诊断相结合的预报系统,给出环渤海地区雾天气出现时间和空间范围未来1~3 d的预报,试验结果表明取得了较好效果。

2009年12月21～24日阿勒泰寒潮暴雪天气过程分析

利用常规高空、地面实况图和数值预报产品T639资料,对阿勒泰地区2009年12月22～24日出现的一次入冬以来第1场寒潮暴雪天气过程综合分析。结果表明,黑海脊与欧洲北部脊合并加强并东移,乌拉尔山高压脊建立;新地岛附近极涡南掉,横槽逐渐转竖,锋区南压;转竖的横槽与咸海东移的低槽合并加强,建立贝加尔湖大槽;贝加尔湖大槽东移,引导强冷空气南下影响,造成北疆地区的强寒潮天气。

基于模式输出统计预报方法的云量精细化预报

通过对T639数值预报产品的释用,结合地面气象观测站资料,以环渤海地区兴城站为例,建立了云量的精细化预报模型.从云形成的基本条件出发,选取4类天气学意义明确的预报因子:水汽类、大气不稳定度类、大气上升运动类和天气系统强度类,以总云量、低云量为预报对象,通过逐步回归法建立兴城站逐月、逐时次的云量预报方程.结果表明,云量主要受水汽、大气上升运动和大气不稳定度影响.回代检验结果表明,总云量平均绝对误差为20%,低云量平均绝对误差为16%,低云量的预报方程预报效果更好;总云量夏半年预报准确率更高,低云量冬半年预报准确率更高,可为云量精细化预报提供参考.

2009年7月辽宁3次局地短时暴雨过程对比分析

利用常规观测资料、自动气象站降水资料和NCEP1°×1°资料,对2009年7月辽宁省3次局地短时暴雨的500 hPa位势高度场、垂直速度场、sθe场和水汽通量场进行对比分析。结果表明:3次局地暴雨过程中,辽宁西部和北部的暴雨落区与上升速度中心对应,而辽宁东南部暴雨落区位于上升区边缘;露点锋、中α尺度低压和暖式切变线对三次短时暴雨过程起到触发作用;当T639降水产品预报降水时段内有大范围的小雨天气,说明将有弱的天气尺度强迫出现,此时应重点分析水汽辐合、高能舌和上升速度大值中心叠加的区域;如果该区域存在中尺度系统触发机制,则该区域可能是局地暴雨的落区。

安溪雷暴24 h潜势预报模型研究

利用安溪县国家气象站2004—2015年的雷暴观测资料,分析安溪县雷暴的气候特征及环境背景分类。并根据雷暴活动特征及雷暴天气产生的环境场条件,诊断和分析T639数值模式输出产品与雷暴观测资料的相关性,对41个相关因子做显著性检验,挑选相关性较好的9个因子做分析。对9个预报因子进行0、1化处理并进行逐步回归,选取850 hPa垂直速度、850 hPa假相当位温、700 hPa温度、K指数、850 hPa比湿等5个因子,建立雷暴潜势预报方程。利用2015—2017年T639模式资料进行回代分析评估,发现当雷暴概率预报Y值>0.6时,雷暴预报准确率最高,达85.60%,且漏报率、空报率很低。再以2018年T639数值模式资料对雷暴潜势概率进行计算评估,准确率为83.84%,漏报率为5.75%,空报率为10.41%。由此可见,基于T639数值产品的雷暴潜势方程可以为安溪县雷暴天气的预警预报和防雷减灾服务提供客观的参考和依据。

一种雾霾扩散指数设计方法讨论

根据污染物浓度与地面气压、相对湿度、风速、气温四类气象要素之间的对应关系,建立雾霾扩散指数经验公式。利用 T639 数值产品气象要素计算雾霾扩散指数,对雾霾扩散指数值与相应时段空气质量实测资料进行对比分析检验,结果表明:污染扩散指数与空气质量状况存在明显对应关系,污染扩散指数设计有一定科学性和合理性,对判断空气质量状况有指示意义。