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楼主  发表于: 2021-07-29 09:12

 基于EC集 合预报动态百分位的降水订正算法研究

贵州特殊的地理位置及复杂的地形特征,形成了独有的天气气候特征,因此降水的时空分布比较复杂,呈现出更加明显的不均匀性。贵州的降水预报准确率一直较低,尤其是分级降水预报暴雨以上量级的预报准确率很低,2020年EC确定性预报对贵州暴雨24小时预报TS评分仅有8%,所以确定性预报对于贵州降水预报能力有限,而概率预报较传统的确定性预报准确率有一定的提升。

近年来,数值天气预报已逐渐从单值预报向多成员集 合预报、从确定性预报向概率性预报转变。而集 合预报则被认为是获得降水概率预报最有效的途径之一,并在国内得到了广泛应用。由于预报员对集 合预报产品的预报效果没有深入地了解,导致集 合预报产品在日常业务中的使用率较低,如何更好的使用集 合预报降水概率预报产品,对集 合数值预报降水形成客观订正,是使集 合预报产品本地化应用需要解决的关键问题。在汉斯出版社《气候变化研究快报》期刊中,有学者利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的集 合预报多成员的降水预报资料,研究集 合预报降水的动态最优百分位方法,对我省格点降水预报订正做出试验和检验。

算法的预报场数据采用ECMWF(欧洲中心中短期预报中心)2020年6月1日~7月31日的集 合预报产品,实况场采用国家气象局信息中心下发的CMPA三源融合降水产品。目前ECMWF集 合预报产品有51个成员,每天下发产品2次,分别为00h和12h(世界时),预报时效为240h,总降水产品的分辨率为0.5˚×0.5˚。CMPA三源融合降水产品实时更新,融合卫星、雷达、地面自动站观测结果,最小时间分辨率为10min,文中采用24h累加的产品作为格点实况。

本文将动态最优百分位方案用于对EC降水集 合预报的订正,分析比较了ECMWF的降水集 合预报与最优百分位方案订正后的效果。得出以下结论:1)订正前的EC降水集 合预报存在小雨空报、大雨漏报现象,经方案订正后集 合预报的预报准确率有提高。2)动态最优百分位方案对于小雨、中雨的订正效果很明显,对于大雨有一定的订正能力,但对暴雨以上量级的降水几乎没有订正能力。3)经过动态百分位方案订正后的降水预报产品,强降水落区与实况更接近,明显优于EC确定性预报,并且能够消除了降水的空报落区,对空报的暴雨以上降水区也有一定的消空,但是降水量级总体偏小,暴雨区中只预报了25到50mm的降水。在业务使用中降水落区有较好的参考性,降水量级可以在预报基础上增加一个量级。
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