基于集合预报的强对流天气联合概率预报研究
发布时间：2020-09-22 17:29
利用美国NCEP全球集合预报系统(GEFS)产品资料、中国西北地区近50年夏季日降水量资料以及近5年中国西北地区部分强对流天气个例资料,首先统计分析了NCEP集合预报产品的非线性演变和预报跳跃特征,同时研究了中国西北地区夏季强降水事件频数的变化特征并从大气物理条件上分析了其成因,在此基础上利用改进的“两步法”和联合概率预报等方法,运用基于案例推理(CBR)和混合编程技术,进行了基于集合预报的强对流天气降水确定性预报、等级预报和概率预报试验,得到如下主要结论：(1) NCEP集合预报产品的非线性演变在亚洲地区要小于北美地区,且无论在亚洲还是北美地区在夏季的非线性演变均较小。(2) NCEP集合平均预报比相对应的控制预报具有更好的预报一致性。集合平均预报可有效减少预报跳跃的发生。当预报时效超过240 h时,集合平均预报的时间平均预报跳跃指数通常仅为控制预报的25-50%,大大增加了预报稳定性。夏季发生预报跳跃的频率在17.5%上下波动,较全年的频率范围(10-20%)无较大差异。(3)中国西北地区近10年来夏季低层平均气温和相对湿度较多年平均分别最多升高0.2℃和3%以上,高层平均气温和相对湿度较多年平均分别最多下降0.2℃和6%以上,引起了大气不稳定度增加,K指数平均值较此前10年最高偏高2.5℃以上,大气对流运动频繁,导致强降水事件的频率较此前10年平均增加0.6d以上。(4)改进的“两步法”提取集合预报产品信息,对于强对流天气的预报能力较集合平均有了明显的改善。在甘肃省东部的一次强降水天气预报个例试验中其Ts和Bs评分分别比集合平均提高了0.5和0.1。该方法无需历史资料的支撑,具有便捷性。(5)强对流天气的联合概率预报可以选取CAPE180 Omb、850hPa垂直速度、850hPa相对湿度和整层大气可降水量四个物理量指标。采用CBR技术可有效地挖掘集合预报产品中上述4个指标与强降水的关系,用于制作强降水等级预报和概率预报,有助于强对流天气预报水平的提高。
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P456.7
【部分图文】：
域的非线性演变情况进行更直观的分析。逡逑２．２．２全球和区域全年非线性演变特征分析逡逑全球范围预报时效为３天的全年平均非线性演变（图２．３ａ）表明，全球非线性演变的逡逑年平均场具有明显的韩向分布特征。总体分布特征为：低值区域位于热带地区；高值区逡逑域在北半球位于北太平洋至白令海\⒗辜蛹捌涓浇捅贝笪餮笾帘骸⒉涣械呷哄义系焊浇咧登蛟谀习肭蛑饕挥诹俳霞舐降难竺嫔希⑾蚰媳绷讲嗟菁酰辉谄溴义纤厍卑肭蛭暇鹊那上蚍植迹习肭蛟蛭飨缘纳鹣虼捶植肌４油贾谢箍桑族义峡闯觯痹けㄊ毙程焓保窍咝匝荼淠习肭虼笥诒卑肭颉ｅ义侠鲥喂义希板危叮啊＃靛危保玻埃剑佩危保福啊ｅ澹保玻埃族危叮埃蓿族危板危板嗡担海佩危保
本文编号：2824705
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P456.7
【部分图文】：
域的非线性演变情况进行更直观的分析。逡逑２．２．２全球和区域全年非线性演变特征分析逡逑全球范围预报时效为３天的全年平均非线性演变（图２．３ａ）表明，全球非线性演变的逡逑年平均场具有明显的韩向分布特征。总体分布特征为：低值区域位于热带地区；高值区逡逑域在北半球位于北太平洋至白令海\⒗辜蛹捌涓浇捅贝笪餮笾帘骸⒉涣械呷哄义系焊浇咧登蛟谀习肭蛑饕挥诹俳霞舐降难竺嫔希⑾蚰媳绷讲嗟菁酰辉谄溴义纤厍卑肭蛭暇鹊那上蚍植迹习肭蛟蛭飨缘纳鹣虼捶植肌４油贾谢箍桑族义峡闯觯痹けㄊ毙程焓保窍咝匝荼淠习肭虼笥诒卑肭颉ｅ义侠鲥喂义希板危叮啊＃靛危保玻埃剑佩危保福啊ｅ澹保玻埃族危叮埃蓿族危板危板嗡担海佩危保
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