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暴雨预报为何不能“百发百中”

晚晴 2024年第6期 88-88页

影响暴雨发生发展的因素繁多且复杂,风云变幻的过程和影响很难被精确量化。从事暴雨研究多年的武汉暴雨研究所暴雨数值预报研究室主任周志敏,将暴雨数值预报模式过程比作解一个巨大的方程组。“卫星、雷达等各种探测数据进行同化后,进... 详细信息

影响暴雨发生发展的因素繁多且复杂,风云变幻的过程和影响很难被精确量化。从事暴雨研究多年的武汉暴雨研究所暴雨数值预报研究室主任周志敏,将暴雨数值预报模式过程比作解一个巨大的方程组。“卫星、雷达等各种探测数据进行同化后,进入方程组得到一个初始解,然后不断迭代。”周志敏说,由于目前对暴雨物理过程的认知并不完整,因此方程组无法准确描述这些自然现象及相互作用。

关键词：暴雨预报暴雨数值预报物理过程暴雨研究周志敏探测数据初始解自然现象

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暴雨预报中Q矢量的业务分析

气象科技 1989年第5期17卷 43-47,93页

作者： R.H.Grumm A.L.Siebers 郁淑华美国国家气象中心技术发展处

1.前言美国国家气象中心(NMC)气象业务处(MOD)的气象工作者,现在在他们的工作中拥有比以往更多的产品。随着NMC于1986年7月引进VAS资料应用中心(VDUC)的资料(Mostek和Siebers,1987),大量的卫星资料常规资料以及数值模式资料可以在业务... 详细信息

1.前言美国国家气象中心(NMC)气象业务处(MOD)的气象工作者,现在在他们的工作中拥有比以往更多的产品。随着NMC于1986年7月引进VAS资料应用中心(VDUC)的资料(Mostek和Siebers,1987),大量的卫星资料常规资料以及数值模式资料可以在业务预报中应用。最近NMC的工作集中在获取和显示VDUC模式预报场上(Siebers等人,1988年),由业务模式产生的任何场都可以被获取或被显示。

关键词：暴雨预报矢量分析国家气象中心业务预报模式预报卫星资料气象工作者气象业务常规资料数值模式

雷达资料的3DVAR和EnSRF直接同化方法对一次暴雨预报的影响分析

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热带气象学报 2014年第5期30卷 894-904页

作者：刘寅何光鑫刘佳伟赵虹燕成玉南京信息工程大学资料同化研究与应用中心江苏南京210044 南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室江苏南京210044 秦皇岛市气象台河北秦皇岛066000

利用合肥站雷达资料和NCEP再分析资料,采用WRF模式、WRF-3DVAR和WRF-En SRF同化系统设计了直接同化雷达径向风和反射率的试验,对2003年7月4—5日发生在江淮流域的一次梅雨锋暴雨过程进行数值模拟分析。结果表明:(1)同化雷达径向风资料... 详细信息

利用合肥站雷达资料和NCEP再分析资料,采用WRF模式、WRF-3DVAR和WRF-En SRF同化系统设计了直接同化雷达径向风和反射率的试验,对2003年7月4—5日发生在江淮流域的一次梅雨锋暴雨过程进行数值模拟分析。结果表明:(1)同化雷达径向风资料可以增加暴雨区低层的扰动,增强对流运动,同时可以减少模拟的过量降水;(2)3DVAR同化方法对水平风场调整明显,同化反射率改进了模式中的微物理量和动力场,同时同化径向风和反射率可以更好地调整风场,改善模拟雷达回波带的强度和位置;(3)En SRF同化方法可以将更多小尺度的风场信息同化进入模式,单独同化反射率可以较准确预报出降水中心,同时同化径向风和反射率可以改进模拟雷达回波带的位置;(4)使用3DVAR和En SRF同化雷达径向风和反射率可以提高降水预报,改善雨带的范围,对降水中心位置和强度的预报也有改进。

关键词：同化雷达资料暴雨预报数值模拟

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云迹风资料同化对暴雨预报影响的数值模拟

气象学报 2002年第3期60卷 309-317页

作者：周兵徐海明吴国雄何金海中国科学院大气物理研究所 lasg北京100029 南京气象学院南京210044

文中运用MM5对 1998年 6月 13～ 14日长江中下游一次暴雨强降水进行了数值模拟及云迹风资料同化试验研究。结果表明 ,云迹风资料同化能有效地改善高空风场质量 ,修正控制试验中模式高空风场对中纬度高空西风急流前沿西风强度的描述 ,使... 详细信息

文中运用MM5对 1998年 6月 13～ 14日长江中下游一次暴雨强降水进行了数值模拟及云迹风资料同化试验研究。结果表明 ,云迹风资料同化能有效地改善高空风场质量 ,修正控制试验中模式高空风场对中纬度高空西风急流前沿西风强度的描述 ,使得模拟的暴雨强度与实际降水分布更加接近。分析认为在暴雨预报业务和科研中 ,云迹风资料的使用可有效地改善高空风场分布 ,对提高降水预报质量是一个有效途径。

关键词：云迹风资料同化暴雨预报数值模拟 1998年 6月降水

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逐时云迹风资料同化对暴雨预报的模拟试验

气象学报 2008年第4期66卷 500-512页

作者：冯文万齐林陈子通丁伟钰黄燕燕广州热带海洋气象研究所

文中基于不同的云迹风同化方案,用GRAPES模式对2005年7月11—12日长江中下游一次暴雨强降水过程进行了云迹风资料同化试验及数值模拟,通过对比分析不同方案所得的分析场及预报场的差异,研究逐时云迹风资料三维变分同化对分析场及暴雨预... 详细信息

文中基于不同的云迹风同化方案,用GRAPES模式对2005年7月11—12日长江中下游一次暴雨强降水过程进行了云迹风资料同化试验及数值模拟,通过对比分析不同方案所得的分析场及预报场的差异,研究逐时云迹风资料三维变分同化对分析场及暴雨预报的影响。首先,根据连续性原理及双通道各层次云迹风资料的误差分析,分3个步骤对7月11日00:00—12:00UTC共12个时次的双通道云迹风资料进行了初步的质量控制;然后,把经过质量控制的云迹风资料放入基于GRAPES3D-VAR三维变分同化方案开发的逐小时循环同化系统中进行同化,将得出的分析场与单一时次未经质量控制的云迹风资料同化得出的分析场进行对比,探讨了逐时云迹风资料同化对数值预报分析场的影响;最后,把同化后的分析场作为初始场,用GRAPES模式对2005年7月11—12日长江流域暴雨过程做24h降水预报试验,分析两个同化方案所模拟得到的预报场的差异。结果表明,经资料的筛选、同经纬度单点通道的选择及资料的稀疏化3个步骤控制后,各层次云迹风资料的误差有明显减小;加入经质量控制的逐时云迹风资料其三维变分同化可以提高分析场中风压场及水汽场的质量;而且在暴雨预报试验中可以相对更准确地预报暴雨落区及雨强。

关键词：云迹风资料逐时同化暴雨预报数值模拟

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基于人工神经网络的暴雨预报方法探讨

热带气象学报 2003年第4期19卷 422-428页

作者：胡江林涂松柏冯光柳中国气象科学研究院数值预报中心北京100081 武汉暴雨研究所湖北武汉430074

探讨了基于人工神经网络模型的暴雨预报方法。该方法仿预报员的暴雨预报思路,在动力模式的降水预报产品、环流形势场和暴雨落区之间通过人工神经网络建立非线性的统计预报模型,该模型的输入是动力模式的降水预报和初始环流形势场的扩展... 详细信息

探讨了基于人工神经网络模型的暴雨预报方法。该方法仿预报员的暴雨预报思路,在动力模式的降水预报产品、环流形势场和暴雨落区之间通过人工神经网络建立非线性的统计预报模型,该模型的输入是动力模式的降水预报和初始环流形势场的扩展正交分解主成份分量,输出是预报区域的暴雨落区预报。2000年的汛期试验表明该客观预报方法可明显改进数值预报模式的暴雨落区预报,因此可望在业务预报中有较好的应用前景。

关键词：人工神经网络动力模式环流形势场扩展正交分解主分量暴雨预报

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湖南暴雨预报客观自动化业务系统

应用气象学报 1990年第4期1卷 408-414页

作者：纪英惠湖南省气象台

本文介绍了湖南暴雨预报自动化业务系统,建立了1979—1986年共8年的数据库,用数据库资料对系统进行了逐月测试,测试结果历史拟合率为86%,预报暴雨成功率62%。1987年和1988年6月暴雨预报的准确率为59%。

关键词：暴雨预报自动化业务数据库资料预报结果数值预报低空急流预报思路模型表示预报水平历史拟合

直接同化卫星辐射率资料在暴雨预报中的应用研究

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气象 2008年第12期34卷 36-43页

作者：李娟朱国富国家气象中心北京100081

为了考察T213-SSI同化全球ATOVS卫星辐射率微波资料在极端暴雨事件预报中的应用效果和能力,评估和分析卫星资料的应用对极端暴雨事件预报效果的影响,利用T213-SSI准业务同化系统,对2007年7月16—19日的川渝地区暴雨过程进行了模拟分析... 详细信息

为了考察T213-SSI同化全球ATOVS卫星辐射率微波资料在极端暴雨事件预报中的应用效果和能力,评估和分析卫星资料的应用对极端暴雨事件预报效果的影响,利用T213-SSI准业务同化系统,对2007年7月16—19日的川渝地区暴雨过程进行了模拟分析。此次暴雨过程致灾严重,同时是一次预报难度很大的、西风带系统调整下的转折性天气过程,非常值得研究。共开展了3组模拟试验:第一组试验只同化常规资料;第二组试验连续同化10天常规资料和卫星微波资料,第三组试验只同化一个时次、分别使用常规资料和不同波段微波资料(AMSUA和AMSUB)。结果表明:(1)仅同化一次卫星资料的暴雨预报不及连续同化10天卫星资料的效果好,说明卫星资料的使用需要有较长时间的累积才能产生较好效果;(2)卫星资料的长期使用可以改进大尺度环境场,使得暴雨天气过程的直接影响系统更接近实际;(3)AMSUA资料对温度场的调整有较大贡献,AMSUB资料对湿度场也有较为明显的影响。

关键词：卫星辐射率资料直接同化暴雨预报 T213模式 SSI同化系统

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回归诊断在梅雨期大到暴雨预报中的应用

气象科技 2004年第2期32卷 81-85页

作者：杨煜灿谢征王国强浙江省绍兴市气象台绍兴312000

应用回归诊断方法分析发现 ,梅汛期大到暴雨回归预报模型的残差分布存在着不对称现象 ,这种不对称现象是由高杠杆点所引起。这些高杠杆试验点的残差存在着统计天气预报意义上的不合理性 ,导致了回归系数LS估计的误差 ,从而又引起暴雨预... 详细信息

应用回归诊断方法分析发现 ,梅汛期大到暴雨回归预报模型的残差分布存在着不对称现象 ,这种不对称现象是由高杠杆点所引起。这些高杠杆试验点的残差存在着统计天气预报意义上的不合理性 ,导致了回归系数LS估计的误差 ,从而又引起暴雨预报的误差。针对这些问题提出了大到暴雨的回归诊断预报模型。实例计算说明 ,回归诊断预报模型要优于常规回归预报模型。进一步分析指出 ,梅汛期大到暴雨回归预报模型的不合理性并非个别例子的特殊性所造成 ,而是由模型的数学特点所决定 ,因此大到暴雨的回归诊断预报模型具有普遍意义。大量的试验和多年的业务应用表明 ,回归诊断对提高大到暴雨预报准确率具有明显的效果。

关键词：回归诊断暴雨预报模型残差分布高杠杆点