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江淮地区一次特大暴雨过程预报偏差分析

气象与减灾研究 2024年第1期47卷 1-11页

作者：邵立瑛朱红芳罗静郑淋淋孙明馨安徽省气象台安徽合肥230031 安徽省气象科学研究所安徽合肥230031

利用加密自动气象观测站资料、ERA5再分析资料和欧洲中心ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)模式、中国气象局CMA-MESO(China Meteorological Administration Mesoscale Model)模式产品,对2020年7月17—18日江淮地区一次特大暴雨过程的预报效果进行检验与分析,并对数值模式降水预报出现偏差的可能原因进行了讨论。结果表明:低涡切变和低层急流的共同影响,为强降水提供了充沛的水汽和有利的动力条件。高空干冷空气叠加在低层暖区之上形成的位势不稳定层结和垂直风切变为强降水的发生提供了不稳定条件。17日20时—19日08时CMA-MESO模式逐12 h暴雨、大暴雨以及暴雨以上量级降水的TS评分均优于ECMWF模式,但2种模式对18日08—20时暖区降水的预报结果均较差。CMA-MESO模式预报的降水区域和实况区域重叠面积的比例均显著高于ECMWF模式,预报形态也与实况更为接近。模式对冷空气强度预报偏弱造成了冷切辐合偏北,对中层湿舌的位置预报偏北,水汽强度预报偏弱,与强降水落区预报偏北相对应,可能是降水预报出现明显偏差的原因。

关键词：特大暴雨数值模式检验预报偏差 CMA-MESO模式

2023年吉林市两次雨雪过程预报偏差及成因对比分析

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气象灾害防御 2024年第2期31卷 28-33页

作者：杜冠男李嘉鑫李策王晓腾梁凤霞吉林市气象局吉林省吉林市132200

利用地面、高空观测资料,ERA5再分析资料和ECMWF细网格预报产品,对2023年初冬吉林市两次雨雪过程的环流形势和物理量特征进行对比分析。结果表明:两次降水过程均发生在高空冷涡背景下,11月5日过程地面主要受南方气旋北上影响11月16日过... 详细信息

利用地面、高空观测资料,ERA5再分析资料和ECMWF细网格预报产品,对2023年初冬吉林市两次雨雪过程的环流形势和物理量特征进行对比分析。结果表明:两次降水过程均发生在高空冷涡背景下,11月5日过程地面主要受南方气旋北上影响11月16日过程,受地面蒙古气旋及其后部副冷锋影响。两次过程的纯雨阶段温度层结和水汽相态垂直分布差别较大,11月5日过程500hPa以上高层储备大量的冰相粒子,中低层含有丰富的水相粒子;11月16日过程中低层处于降温态势,水汽以冰水混合为主且含量较低。两次过程纯雪阶段温度层结和水汽相态差别较小,水汽含量高值区均位于700hPa以下,且以冰水混合物为主。ECMWF数值模式对于11月5日过程总降水量、雨(雪)量及雪深预报与实况基本接近,对于11月16日过程均预报偏强。ECMWF模式2m相对湿度预报与实况接近。

关键词：降水相态积雪深度云中冰相粒子云中水粒子预报偏差

2023年6月19—24日广西河池暴雨过程成因及预报偏差分析

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农业灾害研究 2024年第07期 182-184+208页

作者：蓝李旭黎金玲河池市气象局

2023年6月19—24日广西河池出现区域性暴雨天气过程并伴有强对流天气，导致严重气象灾害和经济损失，利用高空和地面资料、雷达、卫星及数值模式产品，对此次暴雨过程诊断分析，得到结论：(1)此次暴雨过程发生在南亚高压控制下、副热带... 详细信息

2023年6月19—24日广西河池出现区域性暴雨天气过程并伴有强对流天气，导致严重气象灾害和经济损失，利用高空和地面资料、雷达、卫星及数值模式产品，对此次暴雨过程诊断分析，得到结论：(1)此次暴雨过程发生在南亚高压控制下、副热带高压西北侧、中纬度西风带短波槽东移、下游高压坝稳定维持的环流背景下，低层切变线及其南侧偏南气流为此次暴雨过程提供了有利的动力和水汽条件；(2)强对流云团及强降水回波影响范围及持续时间与灾害发生时间有较好对应关系，弓形回波为此次暴雨过程带来多处大风天气；(3)EC和GFS对环流形势预报都较好，但降水量级预报偏小，其余数值模式此次过程重参考性较小；(4)临近最强降水时段的各项物理量都达到整个暴雨过程最高点，对预报降水最强时段有一定指示意义。

关键词：暴雨天气形势数值预报预报偏差

2018年5月21日四川盆地极端大暴雨的中尺度成因和预报偏差分析

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气象 2022年第6期48卷 691-704页

作者：张芳张芳华孔期徐珺陈涛国家气象中心北京100081 中国气象局-河海大学水文气象研究联合实验室北京100081

2018年5月21日夜间,四川盆地西南部至南部地区发生了5月罕见的大暴雨,主客观预报均明显偏弱。采用多种观测资料及模式分析场和预报场数据,对极端大暴雨的环流背景、中尺度对流系统触发和发展机制以及预报偏差可能的原因等进行了分析。... 详细信息

2018年5月21日夜间,四川盆地西南部至南部地区发生了5月罕见的大暴雨,主客观预报均明显偏弱。采用多种观测资料及模式分析场和预报场数据,对极端大暴雨的环流背景、中尺度对流系统触发和发展机制以及预报偏差可能的原因等进行了分析。此次大暴雨过程发生在西太平洋副热带高压西伸、异常偏强的蒙古冷涡引导冷空气南下的背景下,四川盆地南部的水汽和不稳定能量均较常年同期异常偏强,具备产生对流性强降水的极高潜势。高分辨率观测和分析资料揭示出四川盆地周边特殊地形对中尺度对流系统发生发展的动力和热力机制。偏北风在喇叭口和地形过渡区辐合抬升、在峡谷地带绕流形成中尺度辐合线或中尺度低压;由地形或上游强降水造成的降温加大了盆地西部和南部边缘的温度梯度,并在温度梯度大值区附近产生上升运动。盆地西南部持续偏北风辐合,加之地形阻挡,使得对流系统移动缓慢,累计降水量增大;而盆地南部对流的维持则主要受到天气尺度系统的影响。欧洲中心数值模式对盆地内对流层低层风场结构以及盆地周边复杂地形刻画的偏差,可能是导致对流性强降水预报明显偏弱的重要原因。

关键词：四川盆地极端暴雨中尺度对流系统冷空气地形预报偏差

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两次华北冷涡降水成因及预报偏差对比分析

气象 2019年第5期45卷 606-620页

作者：符娇兰陈双沈晓琳张夕迪权婉晴国家气象中心

利用多种常规及非常规观测资料、美国国家环境预报中心全球模式业务系统分析资料(NCEP/FNL)以及三家全球确定性模式产品对2017年两次华北冷涡降水过程成因及模式预报偏差进行了对比分析。结果表明;个例1(6月22日)降水回波为层-积混合型... 详细信息

利用多种常规及非常规观测资料、美国国家环境预报中心全球模式业务系统分析资料(NCEP/FNL)以及三家全球确定性模式产品对2017年两次华北冷涡降水过程成因及模式预报偏差进行了对比分析。结果表明;个例1(6月22日)降水回波为层-积混合型,对流发展高度低,小时雨强小,先后经历了持续的稳定降水和弱对流降水两个阶段;个例2(7月6日)降水以积云状对流回波为主,对流发展高度高,短历时强降水特点明显。二者对应的环境场差异较大,前者冷涡处在成熟期,副热带高压位置偏南,前期暖区对流冷池降温明显,对流能量及水汽条件一般;后者冷涡为发展期,副热带高压位置偏北,中低纬相互作用明显,水汽与能量充沛。两次过程北京均出现了暴雨及以上量级降水,对应的中尺度对流系统(MCS)特征、对流触发机制以及对流不稳定能量重建过程存在明显差异。前者为层状云中发展的γ中尺度MCS,边界层偏东风增强为MCS提供了触发机制,中低层偏东风暖湿输送以及对流层高层干冷平流有利于对流不稳定能量重建;后者为组织化的β中尺度MCS,列车效应明显,偏南低空急流及其气旋式切变配合地形为MCS发展提供了抬升条件,对流不稳定能量建立与中低层偏南低空急流强暖湿输送有关。各家数值模式对不同类型冷涡降水的预报偏差特征一致,即对冷涡成熟期的降水,因对动力条件预报过强导致空报降水;而对冷涡发展期的降水,由于对槽前暖区辐合及其对流性降水预报不足导致强降水出现漏报。

关键词：华北冷涡降水成因预报偏差对比分析

2020年“6.9”湖南致灾暴雨预报偏差及成因分析

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灾害学 2022年第2期37卷 117-124,155页

作者：刘红武胡燕张海唐明晖蔡瑾婕陈红专湖南省气象台湖南长沙410006 气象防灾减灾湖南省重点实验室湖南长沙410006 怀化市气象局湖南怀化418000

2020年6月8—9日湖南出现一次大范围的致灾暴雨天气过程(以下简称“6.9”过程),导致山体滑坡、重度洪涝等次生灾害,造成8人死亡(或失踪)。此次过程主、客观降雨量预报暴雨落区及强度均出现较大偏差。该文利用常规观测资料、NCEP逐6 h再... 详细信息

2020年6月8—9日湖南出现一次大范围的致灾暴雨天气过程(以下简称“6.9”过程),导致山体滑坡、重度洪涝等次生灾害,造成8人死亡(或失踪)。此次过程主、客观降雨量预报暴雨落区及强度均出现较大偏差。该文利用常规观测资料、NCEP逐6 h再分析资料,通过引入HYSPLIT4.0模式模拟,从环流背景、水汽特征、环境场条件等进行了偏差及成因探讨。结果表明:强降雨中心较分散,各模式对暴雨量级以上降雨空报漏报严重。高低空急流与低空涡旋的有利配置是导致“6.9”暴雨的主要影响系统,高空西风急流显著加强、低空两支暖湿气流汇合时段与降雨加强时段一致。暴雨区中低层水汽以少见的气旋式涡旋路径传输,这支以涡旋形式输送的偏东气流主流模式均未能捕捉到,这可能是导致“6.9”暴雨落区漏报的直接原因。暴雨区中低层均存在四支水汽传输通道,水汽源地主要为孟加拉湾和南海。水汽输入主要来自南边界,西边界次之,暴雨区域内水汽收入为正;南边界、西边界水汽输入呈同位相特征,波峰时段与暴雨时段相对应,水平水汽通量辐合是“6.9”暴雨区水汽来源的主要方式。强的上升运动和低层辐合、高层辐散有利配置存在一定的时间差;垂直螺旋度中心轴线随高度向南倾斜,位涡及对流不稳定参数大值区与暴雨落区存在偏差。大暴雨中心单站物理量特征表明,暴雨发生时有大的对流潜势,大气为下暖湿上干冷的不稳定层结,湿层高度下降至对流层低层,垂直风切变也较小。

关键词：致灾暴雨预报偏差低涡水汽输送和收支动力条件湖南

贺兰山东麓罕见特大暴雨的预报偏差和可预报性分析

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气象 2018年第1期44卷 159-169页

作者：陈豫英陈楠任小芳王勇中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室银川750002 宁夏气象防灾减灾重点实验室银川750002 宁夏气象台银川750002

提要:利用常规气象观测资料、银川CD多普勒雷达探测资料和ECMWF、T639、WRF、NCEP/NCAR等模式资料,分析了宁夏气象台漏报的2016年8月21日夜间贺兰山东麓历史罕见特大暴雨天气过程的成因,探讨了重大预报误差之缘由和可预报性,结果表明:(1... 详细信息

提要:利用常规气象观测资料、银川CD多普勒雷达探测资料和ECMWF、T639、WRF、NCEP/NCAR等模式资料,分析了宁夏气象台漏报的2016年8月21日夜间贺兰山东麓历史罕见特大暴雨天气过程的成因,探讨了重大预报误差之缘由和可预报性,结果表明:(1)ECMWF、T639、WRF三种模式均预报宁夏中北部有15 mm以下的降雨,量级显著偏小是漏报诱因;而ECMWF降雨预报结果明显优于其他模式。(2)2016年8月中下旬西太平洋副热带高压持续偏强、位置偏北,21日达最强,在588dagpm线控制下,592dagpm线从宁夏南部东退,受低层切变线、辐合场和低空急流及贺兰山地形的共同影响,引发了宁夏极为罕见的特大暴雨。当地预报员对于极端暴雨事件预报经验匮乏,对副热带高压强盛、位置偏北的极强暴雨环流形势演变了解和认识欠缺。(3)源于东海的中低层偏东气流在西行中形成东南和南风低空急流,并在贺兰山东麓建立一暖性辐合线,由于贺兰山地形阻挡了气流的移动而产生的绕流、摩擦辐合及迎风波抬升,延长了降雨时间,对暴雨的增幅有促进和加强作用,预报中忽视了贺兰山地形对降雨影响。(4)对暴雨预报有效的物理量场θ_(se500)-θ_(se850)预报员可提前6h确定暴雨落区、订正降雨量级达到暴雨,可做到过程不漏报,但是经订正后的预报无法报出历史罕见的极端暴雨。

关键词：特大暴雨预报偏差西太平洋副热带高压极端异常地形影响

台风鲸鱼(1508)路径和降水业务预报偏差原因分析

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气象 2018年第1期44卷 170-179页

作者：郑艳程守长蔡亲波任福民海南省气象台海口570203 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

1508号台风鲸鱼路径和降水业务预报均出现明显偏差,造成该台风预报服务效果很差。本文主要利用常规观测资料、卫星资料、EC模式预报结果和ERA-interim再分析资料(0.25°×0.25°),探讨"鲸鱼"路径和降水业务预报偏差的原因,同时对比分析... 详细信息

1508号台风鲸鱼路径和降水业务预报均出现明显偏差,造成该台风预报服务效果很差。本文主要利用常规观测资料、卫星资料、EC模式预报结果和ERA-interim再分析资料(0.25°×0.25°),探讨"鲸鱼"路径和降水业务预报偏差的原因,同时对比分析与"鲸鱼"路径相似的两组夏季台风出现近乎反向的强降水落区的成因。结果表明:(1)"鲸鱼"强度偏弱,业务定位出现较大偏差,同时EC模式对副热带高压预报明显偏弱偏东,是其路径及登陆点预报偏差的主要原因。(2)EC模式较好地预报出副热带西风急流加强、南海海域高层东北风加大的过程,但业务中却忽视了它们通过加强环境风垂直切变对台风非对称结构的作用,从而导致"鲸鱼"路径和降水预报出现偏差。(3)台风路径和降水预报要特别关注副热带西风急流和对流层高层西风槽的演变,副热带西风急流加强东进南落,台风中心附近高层东北风加大,环境风垂直切变随之加大,其南侧对流发展旺盛,台风移动路径偏西分量加大,强降水主要位于其路径左侧;西风槽东移南压,且与台风环流靠近,台风中心附近环境风垂直切变明显减小,其北侧对流发展旺盛,台风移动路径偏北分量加大,强降水主要位于其路径右侧。

关键词：台风鲸鱼预报偏差副热带西风急流对流层高层西风槽非对称结构

2015年华南区域模式贵州区域2 m气温预报偏差分析

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中低纬山地气象 2018年第2期42卷 28-35,84页

作者：朱文达张媛杨静刘彦华贵州省气象台贵州贵阳550002 民航贵州空管分局贵州贵阳550012

运用2015年华南区域模式08时起报的2 m气温和贵州区域84个国家站观测气温资料,得到2 m气温偏差场,对偏差场进行了年平均、季节平均、指标站时间演变特征分析和Taylor diagram分析及主分量分析。发现年平均和季节平均得出气温偏差在不同... 详细信息

运用2015年华南区域模式08时起报的2 m气温和贵州区域84个国家站观测气温资料,得到2 m气温偏差场,对偏差场进行了年平均、季节平均、指标站时间演变特征分析和Taylor diagram分析及主分量分析。发现年平均和季节平均得出气温偏差在不同模式预报时次存在差异,午后到傍晚时段最为显著,且以24 h为周期演变,最大平均绝对误差在4℃左右。季节平均还反映出温度偏差冬季偏高、夏季偏低;春秋季节相对较为平稳,且为冬季与夏季两种位相的过渡期。指标站的偏差时间演变规律与年平均和季节平均的结论基本一致,但偏差值明显大于年平均和季节平均;指标站的最大偏差出现在偏差位相转化的春季和秋季中,在夏季最为平缓。不同站点间气温偏差时间演变存在明显差异,海拔、纬度、天气系统都会影响模式的气温预报,从而影响偏差时间演变规律。Taylor diagram表明季节间的气温偏差在天气环流形势稳定、无明显冷空气活动的夏季,月平均的偏差波动幅度较小;对于受频繁活动冷空气影响的冬季和环流转换的春季,月平均的偏差波动幅度较大。PCA得出方差比占绝对优势的第1特征向量都为同一位相,全部站点气温偏差表现为相同的变化趋势和同性的空间分布特征。从第2特征向量开始出现位相的分化,刻画偏差变化趋势和空间分布特征更突出细节。第1、2特征向量对应的时间函数存在低频振荡特征,主要周期为10~20 d,与冷空气的低频活动和东亚季风的低频振荡一致。这些结论是下一步模式气温订正工作的依据。

关键词：华南区域模式2m气温预报偏差主分量分析