基于EC模式闪电格点概率预报模型及应用
发布时间：2021-10-11 07:55
基于EC（0.25°×0.25°）模式预报资料和闪电定位资料,结合雷暴三要素形成条件,分别从水汽、能量、热力、动力等几个方面挑选预报因子,利用主成分分析方法配料权重系数,并根据海拔高度将四川划分为四川盆地、攀西地区、川西高原3个不同的区域分别建立预报模型,研发了四川省闪电格点概率预报产品。检验结果表明:四川盆地在概率预报值为70%以上时,预报效果较好,TS评分为0.294;攀西地区和川西高原在概率预报值为60%以上时,预报效果较好,TS评分分别为0.302和0.299。
【文章来源】：气象科技. 2020,48(06)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
闪电格点化计算概念模型
由于四川地理位置海拔差异巨大的特殊性，在计算不同区域物理量的时候，则有所差别，其中：四川盆地（<1000 m）选择计算海平面以上所有高度上的物理量，攀西地区（1500～3000 m）计算850hPa以上的物理量、川西高原（3000～5000m）计算600hPa以上的物理量，图2给出了四川省不同区域海拔高度示意图。为了保证样本数据的可靠性和可分析性，对闪电格点样本数据进行了再分析处理，通过计算闪电格点平均值、标准差以及不同的百分位数值，选择将大于等于60%分位对应的格点闪电数目作为盆地筛选EC预报参量的前提条件，川西高原和攀西地区选择70%分位以上，即将格点闪电数分别大于等于6次、4次及3次对应的EC预报参量作为3个区域的预报因子，同时，排除EC参量中的奇异值。最终四川盆地、攀西地区、川西高原分别得到了4666个、2518个、4023个样本数据（表1）。
由于获取最新的08:00或20:00起报的模式资料，至少需要6h左右的时间，导致模式的0～12h预报资料无法实时地用于产品计算，所以12～24h的预报结果即为产品的最新时次预报结果。由于EC模式资料时间分辨率为3h，产品的12h时效概率则是提取对应时段内逐3h预报结果的最大概率值，由于概率预报产品主要是一种潜在趋势的预报结果，所以本文只给出了12h时效的预报结果。如图3所示，给出了全省2019年6—9月所有12～24h预报结果的综合检验情况，由图3a和3b可以看出，无论是白天还是夜间，两个时段的TS评分在60%以下概率均在0.290左右，且均在70%概率处开始下降，而从漏报率为0.474直接增加到0.767可以判断是因为漏报数明显增加造成该概率TS评分偏低的，但当概率在70%～80%之间时，其空报率能控制在0.500以下。由于本文分区域进行了配料建模，而不同区域的建模参数截然不同，所以在产品概率预报效果上也有差异。根据产品的应用反馈，发现川西高原和攀西地区由于海拔高度高且地貌复杂，午后随着不稳定能量增加，受地形抬升影响，容易发生闪电，而此时其他动力、水汽等条件可能并不是很充分，导致产品概率预报值偏低，容易出现漏报；四川盆地海拔低，盛夏季节不稳定能量较高，湿度条件好，导致产品概率预报值偏高，容易出现空报。
【参考文献】：
期刊论文
[1]低纬高原大气不稳定参数与雷电活动相关性[J]. 杨宗凯,殷娴,胡颖,周清倩. 气象科技. 2018(05)
[2]ADTD闪电定位网在北京地区定位效率的自评估[J]. 王志超,庞文静,梁丽,许崇海,雷勇. 气象科技. 2018(04)
[3]2017年12月至2018年2月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验[J]. 张夏琨. 气象. 2018(05)
[4]2017年9—11月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验[J]. 尹姗,任宏昌. 气象. 2018(02)
[5]基于EC025配料的短时强降水概率预报产品及应用[J]. 陈永仁,康岚,李跃清. 高原山地气象研究. 2017(04)
[6]2017年6-8月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验[J]. 任宏昌. 气象. 2017(11)
[7]淮河流域汛期面雨量多模式预报检验评估[J]. 刘静,叶金印,张晓红,王皓. 暴雨灾害. 2014(01)
[8]南京地区雷暴活动强度潜势预报[J]. 田琨,郭凤霞,曾庆峰,龚嘉锵. 气象科技. 2013(01)
[9]基于构成要素的预报方法——配料法[J]. 俞小鼎. 气象. 2011(08)
[10]数值模式预报性能的地域性特点初步分析[J]. 肖玉华,赵静,蒋丽娟. 暴雨灾害. 2010(04)
本文编号：3430105
【文章来源】：气象科技. 2020,48(06)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
闪电格点化计算概念模型
由于四川地理位置海拔差异巨大的特殊性，在计算不同区域物理量的时候，则有所差别，其中：四川盆地（<1000 m）选择计算海平面以上所有高度上的物理量，攀西地区（1500～3000 m）计算850hPa以上的物理量、川西高原（3000～5000m）计算600hPa以上的物理量，图2给出了四川省不同区域海拔高度示意图。为了保证样本数据的可靠性和可分析性，对闪电格点样本数据进行了再分析处理，通过计算闪电格点平均值、标准差以及不同的百分位数值，选择将大于等于60%分位对应的格点闪电数目作为盆地筛选EC预报参量的前提条件，川西高原和攀西地区选择70%分位以上，即将格点闪电数分别大于等于6次、4次及3次对应的EC预报参量作为3个区域的预报因子，同时，排除EC参量中的奇异值。最终四川盆地、攀西地区、川西高原分别得到了4666个、2518个、4023个样本数据（表1）。
由于获取最新的08:00或20:00起报的模式资料，至少需要6h左右的时间，导致模式的0～12h预报资料无法实时地用于产品计算，所以12～24h的预报结果即为产品的最新时次预报结果。由于EC模式资料时间分辨率为3h，产品的12h时效概率则是提取对应时段内逐3h预报结果的最大概率值，由于概率预报产品主要是一种潜在趋势的预报结果，所以本文只给出了12h时效的预报结果。如图3所示，给出了全省2019年6—9月所有12～24h预报结果的综合检验情况，由图3a和3b可以看出，无论是白天还是夜间，两个时段的TS评分在60%以下概率均在0.290左右，且均在70%概率处开始下降，而从漏报率为0.474直接增加到0.767可以判断是因为漏报数明显增加造成该概率TS评分偏低的，但当概率在70%～80%之间时，其空报率能控制在0.500以下。由于本文分区域进行了配料建模，而不同区域的建模参数截然不同，所以在产品概率预报效果上也有差异。根据产品的应用反馈，发现川西高原和攀西地区由于海拔高度高且地貌复杂，午后随着不稳定能量增加，受地形抬升影响，容易发生闪电，而此时其他动力、水汽等条件可能并不是很充分，导致产品概率预报值偏低，容易出现漏报；四川盆地海拔低，盛夏季节不稳定能量较高，湿度条件好，导致产品概率预报值偏高，容易出现空报。
【参考文献】：
期刊论文
[1]低纬高原大气不稳定参数与雷电活动相关性[J]. 杨宗凯,殷娴,胡颖,周清倩. 气象科技. 2018(05)
[2]ADTD闪电定位网在北京地区定位效率的自评估[J]. 王志超,庞文静,梁丽,许崇海,雷勇. 气象科技. 2018(04)
[3]2017年12月至2018年2月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验[J]. 张夏琨. 气象. 2018(05)
[4]2017年9—11月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验[J]. 尹姗,任宏昌. 气象. 2018(02)
[5]基于EC025配料的短时强降水概率预报产品及应用[J]. 陈永仁,康岚,李跃清. 高原山地气象研究. 2017(04)
[6]2017年6-8月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验[J]. 任宏昌. 气象. 2017(11)
[7]淮河流域汛期面雨量多模式预报检验评估[J]. 刘静,叶金印,张晓红,王皓. 暴雨灾害. 2014(01)
[8]南京地区雷暴活动强度潜势预报[J]. 田琨,郭凤霞,曾庆峰,龚嘉锵. 气象科技. 2013(01)
[9]基于构成要素的预报方法——配料法[J]. 俞小鼎. 气象. 2011(08)
[10]数值模式预报性能的地域性特点初步分析[J]. 肖玉华,赵静,蒋丽娟. 暴雨灾害. 2010(04)
本文编号：3430105
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